Živa je izuzetno toksična, ali postaje posebno opasna kada se transformiše u metil živu – oblik toliko štetan da samo nekoliko milijarditih delova grama može da izazove teška i trajna neurološka oštećenja fetusa u razvoju. Nažalost, metil živa često ulazi u naše telo kroz morske plodove – ali kada se nađe u našoj hrani i životnoj sredini, ne postoji lak način da je se rešimo.
Sada, koristeći visokoenergetske rendgenske zrake na izvoru svetlosti sinhrotronskog zračenja u Stanfordu (SSRL) u SLAC nacionalnoj akceleratorskoj laboratoriji Ministarstva energetike SAD, istraživači su identifikovali neočekivanog glavnog igrača u trovanju metil živom – molekul koji se zove S-adenozil-L-metionin (SAM).
Rezultati, objavljeni u PNAS-u, mogli bi pomoći istraživačima da shvate nove načine za rješavanje trovanja metil živom.
„Niko nije znao kako je živa metilirana biološki“, rekla je Riti Sarangi, viši naučnik u SSRL-ovom programu za strukturnu molekularnu biologiju i koautor rada. „Moramo da razumemo taj fundamentalni proces pre nego što možemo da razvijemo efikasnu strategiju sanacije metil žive. Ova studija je korak ka tome.“
U novom radu se radi o uskoj, ali suštinskoj misteriji u vezi sa načinom na koji se proizvodi metil živa. Naučnici su znali da većina žive koju konzumiramo počinje kao industrijske emisije koje dospevaju u vodene površine, gde je mikrobi pretvaraju u metil živu. Taj oblik se koncentriše u ribi – i na kraju u nama – dok se kreće uzlaznom mrežom hrane.
Ipak, istraživači nisu bili sigurni kako mikroorganizmi stvaraju metil živu. Ključni zbunjujući faktor, rekao je Sarangi, je da je proteinski sistem koji pretvara živu u metil živu, nazvan HgcAB, prisutan samo u vrlo malim količinama u mikrobima, što ga čini izuzetno teškim za prikupljanje i prečišćavanje dovoljno za proučavanje. Takođe je izuzetno izbirljiv: najmanja izloženost kiseoniku i svetlosti deaktivira HgcAB.
U naporima koji obuhvataju 10 godina i saradnju između nacionalnih laboratorija i univerziteta, profesor Univerziteta u Mičigenu Stiv Ragsdejl, njegova diplomirana studentkinja Ketrin Raš, sada docent na Univerzitetu Auburn, i postdoktorski saradnik Kaiiuan Zheng razvili su novi protokol koji će dati dovoljno stabilan HgcAB za konačno istražiti kako pretvara živu u metil živa.
„Radili smo sa mnogo veoma teških proteina, ali ovaj je imao sve što ne biste želeli da imate u proteinu ako želite da ga pročistite. Bilo je veoma komplikovano“, rekao je Ragsdale.
Kada je tim prečistio dovoljno HgcAB, prevezli su uzorke – hlađene tečnim azotom i zaštićene od svetlosti – u SSRL za merenja rendgenske apsorpcione spektroskopije. Tamo je naučnik saradnik SSRL-a Macon Abernathi koristio metodu nazvanu proširena spektroskopija fine strukture rendgenske apsorpcije za proučavanje HgcAB.
„SSRL-ovi objekti za rendgensku spektroskopiju su posebno opremljeni za proučavanje bioloških uzoraka i imaju moćne detektorske sisteme koji mogu da razreše izuzetno slabe signale ultra razblaženih uzoraka proteina poput ovih“, rekao je Sarangi.
Dok su prethodne studije pretpostavljale da je dotična metil grupa došla od metiltetrahidrofolata, uobičajenog donatora metila u ćelijskim reakcijama, nova studija otkriva da ju je umesto toga donirao SAM. Istraživači su rekli da bi rezultati, koji se sužavaju na glavne aktere u proizvodnji metil žive, mogli pomoći u razvoju strategija sanacije životne sredine.
„Niko to još nije probao, ali bi se možda mogli razviti analozi SAM-a koji bi mogli da se pozabave metilživom u životnoj sredini“, rekao je Ragsdale.
