Conducerea energiei electrice este rară în rândul organismelor vii
Privind înainte: Oamenii de știință au descoperit o nouă specie de bacterii prin cablu care folosește fibre distinctive pe bază de nichel pentru a efectua electricitate, dezvăluind idei cheie asupra istoriei sale evolutive. Această descoperire oferă potențial pentru noi aplicații bioelectronice și tehnologii de curățare a mediului.
Oamenii de știință au identificat o nouă specie de bacterii în noroiul din Golful Yaquina din Oregon, care este capabil să conducă electricitate, o proprietate neobișnuită în rândul organismelor vii.
Cercetătorii Universității de Stat din Oregon au identificat bacteria, Candidatus Electrothrix Yaqonensis, care este numit în onoarea oamenilor Yaqona, locuitorii indigeni din regiunea în care a fost făcută descoperirea.
Rezultatele, publicate în revista Applied and Environmental Microbiology, descriu modul în care această bacterie de cablu formează filamente lungi prin conectarea celulelor în formă de tijă de la capăt la sfârșit, cu o membrană exterioară partajată.
Aceste filamente se pot întinde mai mulți centimetri, acționând ca cabluri electrice naturale în sediment. Conductivitatea unică a bacteriilor nu este doar o curiozitate biologică; Acesta joacă un rol esențial în optimizarea metabolismului lor, permițând transportul de electroni pe distanțe lungi.
Cheng Li, apoi cercetător postdoctoral, și Clare Reimers, profesor distins Emerita la Oregon State University, au identificat noile specii de bacterii de cablu din probele de sedimente intertidale colectate în estuarul Yaquina Bay.
„Această nouă specie pare a fi o punte, o ramură timpurie în cadrul cladei de electrothrix Ca., ceea ce sugerează că ar putea oferi noi perspective despre modul în care aceste bacterii au evoluat și cum ar putea funcționa în diferite medii”, a spus Li.
Li a adăugat că noua specie este notabilă în rândul bacteriilor de cablu pentru capacitățile sale metabolice excepționale și caracteristicile structurale unice, cum ar fi crestele de suprafață proeminente-de până la trei ori mai largi decât la alte specii-care conțin fibre extrem de conductive compuse din molecule distinctive pe bază de nichel.
Aceste fibre conductoare permit bacteriilor să efectueze transportul de electroni pe distanțe lungi, conectând acceptoarele de electroni, cum ar fi oxigenul sau nitratul la suprafața sedimentelor, cu donatori de electroni, cum ar fi sulfura mai adâncă în noroi. Această abilitate de a facilita reacțiile de reducere-oxidare pe distanțe semnificative oferă bacteriei un rol vital în geochimia sedimentelor și ciclismul de nutrienți.
Implicațiile practice ale acestei descoperiri sunt semnificative. „Aceste bacterii pot transfera electroni pentru curățarea poluanților, astfel încât aceștia ar putea fi folosiți pentru a elimina substanțele dăunătoare din sedimente”, a spus Li. „De asemenea, designul lor al unei proteine de nichel extrem de conductiv poate inspira posibile noi bioelectronice”.
Astfel de aplicații ar putea varia de la remedierea mediului până la dezvoltarea de dispozitive bioelectronice inovatoare pentru medicină, industrie și monitorizare a mediului.
Cercetarea a implicat oameni de știință din mai multe instituții, inclusiv Universitatea din Anvers, Universitatea de Tehnologie Delft și Universitatea din Viena. Acesta a fost susținut de organizații precum Oficiul de Cercetare Navală și Grantul Sea Oregon.
MASTER: Brian Hoffman
