Reduction and Immobilization of Molybdenum by Desulfovibrio desulfuricans

Tucker, Mark; Barton, Larry L.; Thomson, Bruce M.

doi:10.2134/jeq1997.00472425002600040029x

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“…Algunos elementos con un posible efecto vital como el V (Robson et al, 1986), Cr (Congeevaram et al, 2007), Sn (Moser et al, 2009), Sb (Bentley y Chasteen, 2002), Zn (Sugarman, 1983), Cu (Mathews et al, 1999), Mo (Tucker et al, 1997;Dos Santos y Dean, 2008), Co (Hebbeln y Eitinger, 2004;Anthony et al, 2011) y Ni (Krüger et al, 2003;Hebbeln y Eitinger, 2004) presentan concentraciones significativas en todas las facies carbonatadas estudiadas (e.g. Kamber y Webb, 2007).…”

Section: Elementos Con Un Efecto Biológico Conocidounclassified

“…Es ampliamente conocido que el cobre juega un papel fundamental en la estructura de ciertas enzimas transmembranales, como la citocromo c oxidasa (Mathews et al, 1999) y el molibdeno es crucial para las enzimas reductoras de molibdato contenidas en las bacterias reductoras de sulfato (Tucker et al, 1997). Aún y cuando la correlación entre S y Mo es baja (r 2 = 0.27; Figura 16), las concentraciones de Cu y Mo en las muestras microbialíticas son posiblemente relictos de un metabolismo bacteriano original.…”

Section: Vanadio Y Cromounclassified

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Análisis geoquímico (elementos mayores, menores, traza, δ13C, δ18O y tierras raras) de microbialitas selectas provenientes de la Formación San Casiano (Triásico Medio - Superior, NE de Italia)

Sánchez‐Beristain¹,

Kranksith²

2011

BSGM

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Análisis geoquímico de microbialitas de la Formación San Casiano 399 ResumenSe presentan los resultados del análisis geoquímico de 28 elementos (mayores, menores, traza y tierras raras), así como de isótopos de carbono y oxígeno aplicado a 17 muestras microbialíticas provenientes de la Formación San Casiano (NE de Italia). Dicho análisis ha permitido caracterizar la composición de las microbialitas como calcitas magnesianas (> 4.00 % mol Mg), determinar su buen estado de preservación y detectar la presencia de sedimentación siliciclástica fina durante su crecimiento. Asimismo, ha permitido inferir las condiciones rédox del paleoambiente y comparar sus señales geoquímicas con los componentes esqueléticos, alomicritas y cementos en busca de relictos metabólicos y/o de actividad biológica a partir de ciertos elementos traza.Para efectuar este análisis se utilizaron dos métodos: la Espectrometría de Plasma-Masa Inductivamente Acoplada por Ablación Láser (LA-ICP-MS), y espectrometría de masas para la medición de isótopos estables de carbono y oxígeno. Las muestras presentan un contenido medianamente alto de silicio y aluminio. Dichos elementos reflejan la sedimentación de arcillas durante el crecimiento de las microbialitas. No existe una correlación entre los valores de Mn/Sr y δ 18 O o entre δ 13 C y δ 18 O, indicando así una ausencia de efectos de diagénesis meteórica. Las concentraciones de hierro y manganeso exhiben correlaciones medias con el azufre, lo que permite ligar el origen de estos elementos con fenómenos diagenéticos tempranos, mismos que se pueden constatar por medio del alto contenido de estroncio y de los valores de δ 18 O. Las microbialitas están enriquecidas con una amplia gama de elementos menores y traza. Se corrobora la ausencia de implicación biológica conocida para algunos elementos (Rb, Ti, Zr, Nb y Th), que se encuentran asociados con algunos elementos mayores, reiterando su origen terrigénico (r 2 con Si >0.5). Otros (Zn, Sb, Cr, V, Sn, Ni, Co) no presentan asociación alguna con silicio o aluminio, pero tampoco pueden ser considerados como relictos metabolismo microbiano debido a su enriquecimiento en fases abióticas. En cambio, algunos de estos elementos (Cr, V, Ni, Co) son útiles para determinar las condiciones rédox del paleoambiente de la Formación San Casiano como ligeramente disóxico. Solamente el cobre y el molibdeno están relacionados a un origen microbiano. El molibdeno sirve adicionalmente para reiterar las condiciones rédox inferidas. Los resultados del análisis de Tierras Raras no son conclusivos, toda vez que las concentraciones de fósforo, silicio y aluminio alteran significativamente la precipitación de las mismas. Debido a la excelente preservación del material estudiado, es posible interpretar las señales geoquímicas obtenidas como primarias.

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Section: Elementos Con Un Efecto Biológico Conocidounclassified

Section: Vanadio Y Cromounclassified

Análisis geoquímico (elementos mayores, menores, traza, δ13C, δ18O y tierras raras) de microbialitas selectas provenientes de la Formación San Casiano (Triásico Medio - Superior, NE de Italia)

Sánchez‐Beristain¹,

Kranksith²

2011

BSGM

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“…Molybdenum reduction into molybdenum disulfide, an insoluble compound (Tucker et al 1997), and reduction to molybdenum blue, a colloidal blue precipitable compound (Ghani et al 1993), has been proposed as feasible methods for molybdenum bioremediation. The first process is catalysed by bacterial genera, such as Desulfovibrio and Desulfotomaculum, which required complete anaerobicity.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Isolation and Characterisation of a Molybdenum-reducing and Metanil Yellow Dye-decolourising Bacillus sp. strain Neni-10 in Soils from West Sumatera, Indonesia

Mansur

Gusmanizar

Roslan

et al. 2017

tlsr

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Abstrak: Satu bakteria penurun molibdenum dengan keupayaan baru untuk menyahwarna pewarna azo Kuning Metanil dilaporkan. Kondisi optimum untuk penurunan molibdenum adalah pada pH 6.3 dan pada suhu 34°C. Glukosa adalah penderma elektron yang terbaik. Keperluan-keperluan lain termasuklah kepekatan fosfat yang sempit di antara 2.5 dan 7.5 mM. Profil masa pengeluaran Mo-biru menunjukkan tempoh sela masa kira-kira 12 jam, jumlah maksimum Mo-biru dihasilkan pada kepekatan molibdat 20 mM dan pengeluaran maksimum pada masa 52 jam inkubasi. Logam-logam berat seperti merkuri, perak, tembaga dan kromium merencat penurunan sebanyak 91.9, 82.7, 45.5 dan 17.4%, masing-masing. Penyahwarnaan pewarna Kuning Metanil pada kepekatan 100 dan 150 mg/L berlaku pada hari ketiga dan hari enam inkubasi, masing-masing. Kepekatan yang lebih tinggi menghasilkan degradasi separa, dengan penyahwarnaan warna sebanyak 20% berlaku pada kepekatan 400 mg/L. Bakteria ini dikenal pasti secara separa berdasarkan analisis biokimia sebagai Bacillus sp. strain Neni-10. Spektrum penyerapan Mo-biru mencadangkan bahawa kompaun terhasil adalah fosfomolibdat terturun. Pengasingan bakteria ini, yang menunjukkan penurunan logam berat dan keupayaan penyahwarnaan pewarna, adalah diperlukan, terutamanya untuk bioremediasi.Kata kunci: Penurun Molibdenum, Molibdenum Biru, Bacillus sp., Pewarna Azo, Kuning Metanil Abstract: A molybdenum reducing bacterium with the novel ability to decolorise the azo dye Metanil Yellow is reported. Optimal conditions for molybdenum reduction were pH 6.3 and at 34°C. Glucose was the best electron donor. Another requirement includes a narrow phosphate concentration between 2.5 and 7.5 mM. A time profile of Mo-blue production shows a lag period of approximately 12 hours, a maximum amount of Mo-blue produced at a molybdate concentration of 20 mM, and a peak production at 52 h of incubation. The heavy metals mercury, silver, copper and chromium inhibited reduction by 91.9, 82.7, 45.5 and 17.4%, respectively. A complete decolourisation of the dye Metanil Yellow at 100 and * Corresponding author: yunus.upm@gmail.com Rusnam Mansor et al. 70150 mg/L occurred at day three and day six of incubations, respectively. Higher concentrations show partial degradation, with an approximately 20% decolourisation observed at 400 mg/L. The bacterium is partially identified based on biochemical analysis as Bacillus sp. strain Neni-10. The absorption spectrum of the Mo-blue suggested the compound is a reduced phosphomolybdate. The isolation of this bacterium, which shows heavy metal reduction and dye-decolorising ability, is sought after, particularly for bioremediation.

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“…Desulfovibrio spp. are able to reduce Mo(VI) to Mo(IV) that results in the removal of molybdate from solution (40) due to the formation of less soluble molybdenum sulfides (41), which are not suitable for uptake. In contrast to molybdate, the tungstate would be more stable because of the lower reduction potential of the W(IV)-W(VI) redox couple than the reduction potential of the Mo(IV)-Mo(VI) couple (42).…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

New Family of Tungstate-Responsive Transcriptional Regulators in Sulfate-Reducing Bacteria

et al. 2013

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The trace elements molybdenum and tungsten are essential components of cofactors of many metalloenzymes. However, in sulfate-reducing bacteria, high concentrations of molybdate and tungstate oxyanions inhibit growth, thus requiring the tight regulation of their homeostasis. By a combination of bioinformatic and experimental techniques, we identified a novel regulator family, tungstate-responsive regulator (TunR), controlling the homeostasis of tungstate and molybdate in sulfate-reducing deltaproteobacteria. The effector-sensing domains of these regulators are similar to those of the known molybdate-responsive regulator ModE, while their DNA-binding domains are homologous to XerC/XerD site-specific recombinases. Using a comparative genomics approach, we identified DNA motifs and reconstructed regulons for 40 TunR family members. Positional analysis of TunR sites and putative promoters allowed us to classify most TunR proteins into two groups: (i) activators of modABC genes encoding a high-affinity molybdenum and tungsten transporting system and (ii) repressors of genes for toluene sulfonate uptake (TSUP) family transporters. The activation of modA and modBC genes by TunR in Desulfovibrio vulgaris Hildenborough was confirmed in vivo, and we discovered that the activation was diminished in the presence of tungstate. A predicted 30-bp TunRbinding motif was confirmed by in vitro binding assays. A novel TunR family of bacterial transcriptional factors controls tungstate and molybdate homeostasis in sulfate-reducing deltaproteobacteria. We proposed that TunR proteins participate in protection of the cells from the inhibition by these oxyanions. To our knowledge, this is a unique case of a family of bacterial transcriptional factors evolved from site-specific recombinases. M olybdenum and tungsten are essential trace metals utilized by many living organisms in active centers of enzymes catalyzing different redox reactions (1). Enzymes containing molybdenum cofactors (molybdoenzymes), unlike tungstoenzymes, are widespread in aerobic organisms, including eukaryotes (2). In contrast to aerobic organisms, anaerobic microbes may use both tungstoenzymes and molybdoenzymes.Some of these enzymes may incorporate either molybdenum or tungsten without loss of catalytic function, while other proteins require a specific metal for catalytic activity (3). For example, formate dehydrogenase 1 (FDH-1) from Desulfovibrio vulgaris Hildenborough was demonstrated to contain both metals, while isoenzyme FDH-3 incorporated only molybdenum (4).A similar variability in metal specificity is known for molybdate and tungstate transporting systems. Specific high-affinity ATP-binding cassette (ABC) transporting systems uptake molybdenum and tungsten in the form of soluble oxyanions (molybdate and tungstate) (5). Among them are the bacterial TupABC transporting system, which is highly specific for tungstate and does not transport other anions (6), and the ModABC system, which can transport both molybdate and tungstate (7).Regulation of the ModABC tra...

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Reduction and Immobilization of Molybdenum by Desulfovibrio desulfuricans

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Análisis geoquímico (elementos mayores, menores, traza, δ13C, δ18O y tierras raras) de microbialitas selectas provenientes de la Formación San Casiano (Triásico Medio - Superior, NE de Italia)

Análisis geoquímico (elementos mayores, menores, traza, δ13C, δ18O y tierras raras) de microbialitas selectas provenientes de la Formación San Casiano (Triásico Medio - Superior, NE de Italia)

Isolation and Characterisation of a Molybdenum-reducing and Metanil Yellow Dye-decolourising Bacillus sp. strain Neni-10 in Soils from West Sumatera, Indonesia

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