باکتری های مقاوم در برابر مس تلاش ها برای تمیز نگه داشتن بدنه کشتی ها را پیچیده می کند

ویرایش شده توسط Swati Mestri، بررسی توسط Robert Egan

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

باکتری‌های دریایی تکامل یافته‌اند تا پوشش‌های مبتنی بر مس اعمال شده بر روی بدنه کشتی‌ها را دور بزنند تا رشد ماهی‌ها، جلبک‌ها و دیگر جانداران دریایی را متوقف کنند. این امر مستلزم روش‌های جدیدی برای مدیریت رسوب زیستی - تجمع ناخواسته موجودات دریایی - در بدنه کشتی است.

محققان آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی دریایی ایالات متحده و دانشگاه دوک، ویژگی های ژنتیکی را مورد مطالعه قرار دادند که گونه های مختلف باکتری را قادر می سازد بر روی سطوح مسی زنده بمانند، گامی در جهت مهار این ژن های مقاوم در برابر مس.

کنان فیرز، نویسنده این مقاله گفت: «ما در طول دهه گذشته شاهد افزایش مقاومت مس در برخی از بنادری بوده‌ایم که تیم ما از آنها بازدید می‌کند، به‌ویژه در بنادری که فعالیت‌های کشتیرانی توریستی [یا] صنعتی زیادی دارند. ما می‌خواستیم مسیرهای مقاومت در یک جامعه میکروبی متنوع را شناسایی کنیم تا بینشی در مورد اینکه چگونه اعضای یک جامعه پیچیده می‌توانند به صورت همزیستی برای مقاومت در برابر محیط‌های سمی عمل کنند، ارائه کنیم.

محققان تکه‌هایی از پانل‌های PVC را در خلیج چساپیک قرار دادند که برخی از آنها با پوشش مسی پوشانده شده بود و برخی بدون پوشش باقی ماندند. پس از دو هفته، آن‌ها DNA را استخراج کردند و ژنوم کلونی‌های باکتریایی را که روی پانل‌ها رشد می‌کردند تعیین توالی کردند تا ژن‌های مقاوم به مس را شناسایی کنند و تحمل هر مستعمره را نسبت به تیمارهای آب مبتنی بر مس آزمایش کردند.

با کمال تعجب، گونه‌های باکتریایی بدون توجه به اینکه در نزدیکی پوشش مبتنی بر مس رشد کرده‌اند، اشتراکات زیادی داشتند. باکتری‌های حاصل از کلنی‌های کنترل - آنهایی که در ابتدا روی سطوح پوشش‌داده شده با مس رشد نمی‌کردند - به همان اندازه مقاوم در برابر مس بودند و می‌توانستند در غلظت‌های مس بالاتر از 70 میلی‌گرم در لیتر رشد کنند.

Fears گفت: «برای در نظر گرفتن این موضوع، محدودیت آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده در آب دریا برای افزایش کوتاه مدت مس 18 میکروگرم در لیتر است.

این یک نشانه احتمالی از تکامل است زیرا باکتری ها با محیط های جدید خود سازگار می شوند.

Fears می گوید: «مس همیشه در حالت محلول در آب نبود، تنها پس از انباشته شدن اکسیژن در جو زمین به این حالت تبدیل شد. با این حال، با افزایش بارگذاری مس در محیط زیست، باکتری هایی با بهترین مکانیسم های دفاعی به تولید مثل ادامه دادند.

محققان امیدوارند از یافته‌های خود برای هدف قرار دادن مسیرهای مولکولی استفاده کنند که به باکتری‌ها کمک می‌کند ژن‌های مقاوم به مس را بیان کنند و توانایی آن‌ها برای بقا در محیط‌های غنی از مس را تضعیف کنند.

Fears می‌گوید: «تحقیق ما نشان می‌دهد که مسیر هوشمندتر در حرکت رو به جلو، طراحی پوشش‌های ضد رسوبی است که جوامع میکروبی را انتخاب می‌کنند که یا به جلوگیری از نشست ماکروفولرها (مانند کرم‌ها یا کرم‌های لوله‌ای) کمک می‌کنند یا مانع انتشار ترکیبات بیوسیدال نمی‌شوند. با افزایش فشار نظارتی بر استفاده از مس در پوشش‌های ضد رسوب، نیاز فوری به جایگزین‌ها وجود دارد.

تحمل شدید مس و سازگاری ژنومی در بیوفیلم های دریایی در مراحل اولیه، Biointerphases (2026). DOI: 10.1116/6.0005640

سواتی مستری دارای مدرک لیسانس در مهندسی الکترونیک است و از سال 2019 به عنوان ویرایشگر محتوا کار کرده است. او ویرایش اسناد تحقیقاتی در زمینه فناوری، مراقبت های بهداشتی و علم مواد را تجربه کرده است و علاقه خاصی به فناوری و فضا دارد. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →