Investigation of the impact of environmental pollutants on model biomembranes of archea.

Celem pracy było zbadanie wpływu zanieczyszczenia środowiska na kondycję błon komórkowych archeonów, organizmów przystosowanych do skrajnych i ekstremalnych warunków życia. Badano wpływ soli Pb2+, Hg2+, siły jonowej oraz niskiego pH na zachowanie się modelowych błon utworzonych z czterech różnych fosfolipidów budujących błony archeonów. W badaniach zastosowano technikę monowarstw Langmuira. Wszystkie fosfolipidy posiadały takie same ogony hydrofobowe, różniły się polarnymi głowami. Cztery różne głowy to fosfatydylocholina PC, fosfatydyloetanoamina PE, kwas fosfatydylowy PA i fosfatydyloglicerol PG. Wykazano, iż badane czynniki miały większy wpływ na błonę utworzoną z lipidów naładowanych (PA, PG), niż na błonę zbudowaną z lipidów obojętnych. Najbardziej odporna okazała się fosfatydylocholina budująca zwykle zewnętrzną warstwę błony komórkowej. Monowarstwy utworzone z lipidów obdarzonych ładunkiem przyłączały jony metali ciężkich, w przypadku PA zaobserwowano specyficzne przyłączanie jonów Pb2+. Wskutek industrializacji emisja obu metali ciężkich do środowiska jest znacząca, więc archeony mimo, iż żyją w trudno dostępnych środowiskach są narażone na zanieczyszczenie wywołane przez człowieka.

Archea constitute a domain of organisms which are extremophiles that live in harsh environments. The purpose of this study was to examine the impact of pollution on their cellular membranes. We studied the interactions of Pb2+, Hg2+ ions, ionic strength and low pH with Langmuir monolayers made up from four different isoprenoid phospholipids isolated from archeal membranes. All phospholipids have the same hydrophobic tails, but different polar heads: phosphatidylcholine, phosphatidylethanolamine, phosphatidic acid and phosphatidylglycerol. Our results indicate, that this environmental factors affect more noticeably monolayers made of charged lipids than monolayers made of neutral lipids. Phosphatidylcholine which usually forms the external layer of the cell membrane turned out to be the most resistant. Monolayers formed from charged lipids bound heavy metal ions. PA binds Pb2+ in a specific way. The emission of both heavy metals is significant due to progressive industrialization. Although archea live in remote, extreme habitats they are also endangered by these pollutants.