Zelfs in een giftige put is er leven

Toen Andrea Stierle voor het eerst de Berkeley Pit-mijn zag, in augustus 1980, was ze pasgetrouwd en was ze net verhuisd naar Butte, Montana. "Het was deze grote, nog steeds bedrijvige mijnstreek," zegt ze, "en toen we voor het eerst reden, zag ik deze put en dacht:" O, lieve god, waar zijn we gekomen? " Ze waren nog elke dag rond het middaguur aan het dynamiseren en ik dacht: dit is niet waar ik wil zijn. "

Maar Montana is waar Stierle, een organische chemicus en momenteel een onderzoeksprofessor aan de Universiteit van Montana, en haar echtgenoot Don (ook een organische chemicus, ook aan de Universiteit van Montana) bleef. En, ongeveer 15 jaar nadat ze de Berkeley Pit voor het eerst zag, werd de kopermijn met een sluitertijd onderdeel van het levenswerk van haar en haar man. Een deel van de microben van de pit, ontdekten de Stierles, produceren nieuwe chemische verbindingen die het potentieel zouden kunnen hebben om kanker te bestrijden.


(Flickr-gebruiker Diesel Demon, CC BY 2.0)

Decennia lang hebben de Stierles gezocht naar natuurlijke verbindingen die mogelijk de ziekte kunnen bestrijden. En bacteriën en schimmels zijn hun belangrijkste leveranciers geweest - natuurlijke chemici die vreemde en nieuwe verbindingen synthetiseren om zichzelf tegen de gevaren van het leven te beschermen.

De microben die in de Berkeley Pit leven, zijn misschien uit een kreek weggespoeld die het giftige meer van de put voedt of binnenkomt met vogels die zijn geland, gestorven en vergaan op het oppervlak van het meer. Of ze kunnen afkomstig zijn van de ontbindende infrastructuur van de put, diep onder zuur water. In 1982, nadat de mijnactiviteiten waren gestopt en het pompstation was uitgeschakeld, filterde grondwater en werd het een giftige bouillon van zware metalen - het soort plaats dat vogels en vissen doodt.

Hoewel grote vormen van leven niet in de put konden overleven, deden sommige kleintjes dat wel. In 1995 bracht een collega van de Stierles een monster van een levend wezen binnen dat de kost had weten te verdienen in de algen. "Als de put algen zou kunnen ondersteunen, zou het schimmels kunnen ondersteunen", zegt Stierle. En dat was precies wat zij en haar man zochten.


(NASA)

Toen dat monster van pitalgen binnenkwam, hoopte de Stierles ver naar het buitenland te reizen op zoek naar nieuwe microben - maar ze waren droog op financiering gekomen. "We waren doodsbreuk", zegt Stierle. "We hadden toevallig het geluk om deze giftige afvalstort anderhalve kilometer van ons laboratorium te hebben."

Sommige microben die in de put leven, blijven gewoon hangen. Maar sommigen van hen gedijen. En, vonden de Stierles, in het proces van overleven, ze creëren nieuwe verbindingen om te verdedigen tegen ongelooflijk zure omstandigheden en hoge concentraties van metaal.


(Met dank aan Justin Ringsak van het Clark Fork Watershed Education Program)

In het laboratorium groeien de Stierles kolonies van Berkeley Pit-microben onder verschillende omstandigheden en testen vervolgens hoe de verbindingen die ze produceren reageren met specifieke enzymen. Het doel is om verbindingen te identificeren die mogelijk het beloop van een ziekte zoals kanker kunnen veranderen. "We zullen geen medicijn vinden, omdat het veel moeite en aanpassingen vergt om een ​​medicijn te maken", zegt Stierle. "Maar sommige van de meest interessante verbindingen hebben biomedisch potentieel - het zijn drugachtige verbindingen."

De meeste van de veelbelovende zijn afkomstig van slechts vijf leden van de microbiële gemeenschap van de pit, en afgelopen augustus ontvingen Stierle en haar collega's een nieuwe NIH-subsidie ​​om, naast andere biomoleculaire leads, een verbinding te onderzoeken die tumoren kan helpen voorkomen dat ze uitzaaien en zich verspreiden door het lichaam. "Er zijn geen medicijnen die op dat niveau werken", zegt Stierle.


(Library of Congress)

De schimmels en bacteriën van de Berkeley Pit zijn slechts een voorbeeld van microben die gedijen op plaatsen waar mensen zich lang hadden voorgesteld dat het onmogelijk zou zijn om enige vorm van leven te overleven - in meren begraven onder mijlen ijs, onder de bodem van de oceaan, en misschien zelfs op andere planeten of manen, in de ruimte. En er is geen garantie dat de onderzoekslijn van Stierle ooit een echte, kankerbestrijdende drug zal produceren. Maar hoe meer we kunnen leren over levensvormen die kunnen omgaan met omstandigheden die ons nietige mensen tot mond houden maken, hoe meer we kunnen leren over hoe te overleven in deze wereld.

Wat is Obscura Day? Het is meer dan 150 evenementen in 39 staten en 25 landen, allemaal op één dag en allemaal ontworpen om 's werelds meest nieuwsgierige en inspirerende plaatsen te vieren. Bezoek hier de informatie over de Berkeley Pit-tour op Obscura Day


(Cybergirl23, CC BY-SA 3.0)