Грунтові бактерії використовують білки для живлення нанодротів, утворюючи підземну електричну мережу, яка підтримує життя та впливає на викиди метану.

Щоб "дихати" в середовищі без кисню, бактерії в землі під нашими ногами залежать від однієї сім’ї білків, які передають надлишок електронів, утворених під час "спалювання" поживних речовин, до електричних волосків, які називаються нанодротами, що стирчать з їхньої поверхні. дослідники Єльського університету та Школи науки і технологій NOVA Лісабонського університету NOVA (NOVA-FCT).

Це сімейство білків, по суті, діє як пробки, які живлять ці нанодроти, щоб створити природну електричну мережу глибоко всередині Землі, яка дозволяє багатьом типам мікробів виживати та підтримувати життя, сказав один зі старших авторів нового дослідження Ніхіл Малванкар, доцент. кафедри молекулярної біофізики та біохімії Йельського університету та Інституту мікробних наук, і Карлос Салгейро, повний професор NOVA-FCT.

Відкриття сімейства білків, які функціонують як "вилки" для зарядки бактеріальних нанодротів. Авторство: Ерік Марц

Наука про виживання: мікробні нанодроти

Лабораторії Малванкара та лабораторії Салгейро ретельно вивчили компоненти цієї мікробної електричної мережі. Однак було незрозуміло, як бактерії можуть передавати надлишок електронів, утворених метаболічною активністю, на нанодроти, що виступають з їх поверхні та з’єднуються з мінералами чи сусідами. Вони виявили, що багато видів ґрунтових бактерій залежать від однієї, широко поширеної родини цитохромів усередині їхніх тіл, щоб заряджати нанодроти.
Вплив на навколишнє середовище та майбутній потенціал

Розуміння деталей цієї зарядки нанодроту є важливим для потенційного розвитку нових джерел енергії та нових біоматеріалів та його впливу на навколишнє середовище. Мальванкар і Салгейро відзначають, що мікроби поглинають 80% метану в океані, який є основним фактором глобального потепління, який виділяється з дна океану. Проте на мікроби на поверхні Землі припадає 50% викидів метану в атмосферу. За їх словами, розуміння різних метаболічних процесів може допомогти зменшити викиди метану.

Про дослідження повідомляється в журналі Nature Communications. Цією роботою керували співавтори Пілар Портела та Кетрін Шиппс, а також Конг Шен і Вішок Срікант.