水銀は、環境と健康の重大なリスクをもたらす非常に有毒な重金属です。それは食物連鎖に蓄積し、子供の脳の発達に損害を与える可能性があります。水銀の解毒のための細菌のメカニズムは何年も研究されてきましたが、これまで全体像は不明のままでした。
MITチームは、高レベルの水銀に耐える能力で知られているShewanella oneidensisと呼ばれる種類の細菌に焦点を当てました。遺伝分析と生化学実験の組み合わせにより、研究者は解毒プロセスの複雑な詳細を明らかにしました。
メカニズムの中心には、毒性水銀イオン（Hg2+）をあまり有害性元素水銀（Hg0）に変換する水銀還元酵素と呼ばれる特殊な酵素があります。この酵素反応は、水銀の酵素への結合を促進する特定のリガンド（金属イオンに結合する分子）の存在によって可能になります。
さらなる分析により、この解毒経路は、環境の水銀濃度の変化に反応する一連の遺伝子によって調節されていることが明らかになりました。高レベルの水銀にさらされると、細菌は水銀レダクターゼ産生に関与する遺伝子の発現を上方制御し、それにより環境を解毒する能力を高めます。
「私たちの発見は、細菌が水銀汚染にどのように対処するかについての非常に必要な洞察を提供します」と、この研究の上級著者であるジュリア・ボヴィル教授は説明します。 「解毒メカニズムをより深く理解することで、より効果的なバイオレメディエーション戦略を設計し、環境の水銀汚染に対処するためにこれらの細菌の力を活用できるようになりました。」
チームは、彼らの調査結果が環境に優しい修復技術の開発に幅広い意味を持っていることを示唆しています。彼らは、遺伝的に設計された細菌またはその酵素を使用して、汚染された部位からの水銀除去を強化し、より清潔で健康的な未来に貢献していることを想定しています。
さまざまな環境でのこのブレークスルーの潜在的な応用と、微生物ベースの修復戦略の最適化を調査するには、さらなる研究が必要です。それにもかかわらず、MITチームの発見は、水銀汚染の悪影響との戦いにおける大きな進歩を示しています。
