Site Sponsors
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD

UMass tutkijat löysivät lajista Electron Transfer käyttöä mikro

Published on December 3, 2010 at 5:22 AM

University of Massachusetts Amherst mikrobiologeja Derek Lovley, Zarath Kesät ja kollegat raportin 2 joulukuu kysymys Science että he ovat löytäneet uuden osuuskunta käyttäytymistä anaerobiset bakteerit, kutsutaan lajista elektronin siirto, joilla voi olla merkittäviä vaikutuksia globaalissa hiilen kierrossa ja bioenergiaa.

Tutkijat totesi, että mikro-organismit eri lajeja, tässä tapauksessa kaksi Geobacter lajia, voi muodostaa suoraa sähköliitännät ja välittää sähkövirtaa yhdestä mikrobista muille. Tekemällä yhteistyötä tällä tavalla kahden mikrobit voivat kuluttaa ruokaa, että kumpikaan heistä voisi käyttää yksin.

Solu aggregaatit tai "Great Balls of evoluution" että Summers kehittynyt laboratoriossa näyttävät hyvin paljon niitä löytyy luonnosta, jotka osallistuvat halventava orgaanisen aineksen osaksi kasvihuonekaasut, hiilidioksidi ja metaani. Muunto jätteiden metaanin mikrobien aggregaatit on yhä suosittu menetelmä tuottaa maakaasua uusiutuvana energialähteenä.

Toiset löytyy vievää metaanin tuuletusaukot alareunassa meressä. Molemmissa tapauksissa tutkijat ovat olleet ymmällään vuosia siitä, miten nämä aggregaatit toiminto, koska 40-vuotias lajista vety siirtää paradigma ei tunnu sopivan havaintoja. Nyt mysteeri näyttää olevan ratkaistu.

Kuten Lovley, pääasiallinen investestigator, kertoo: "Me sijoitettu mikrobit olosuhteissa, joissa heidän olisi työskenneltävä yhdessä, jotta hengissä ja kasvaa käyttämällä alkoholia annoimme heille energianlähteenä. He perimmäinen juominen ystävät, yhteistyö ja kuluttavat etanolia. " Tuella Genomien Science Program US Department of Energy, hänen lab on hyväksi kykyä mikro sopeutua uusia ehtoja ja kehittää mikrobeja käytännön sovelluksia.

Se tunnettiin jo 1960-luvulla mikro-organismit voivat välillisesti vaihtaa elektronit mennessä tunnetun prosessin lajista vedyn siirtoon. Siinä yksi mikrobi tuottaa vetyä että toinen mikrobi sitten kuluttaa. Se oli kokeita carrried hoitaa väittelijä Summers tutkia tätä ilmiötä tarkemmin, joka johti löytö uuden suoran siirron prosessi.

Aloita Summers laittaa kaksi lajia Geobacter yhdessä olosuhteissa odotetaan suosia vedyn jakamiseen vuorovaikutusta. Aluksi solut tekivät yhteistyötä kuluttavat alkoholia jakamalla vetyä. Ajan myötä he myös alkoivat paakkuuntumista yhteen ja muuttaa kulttuuria yksi hajallaan mikroskooppisen soluja, paljaalla silmällä, että kokoelma monimutkainen monisoluisten rakenteiden millimetriä halkaisijaltaan.

Vastustavat hänen lab kaverit "kehotuksista ravistella kulttuurien ja hajottavat odottamattomia solu möhkäleitä, Summers sallinut edelleen sfäärien kasvaa. Nyt he olivat esillä syvän punainen väri johtuu läsnäolo rautaa sisältäviä proteiineja tunnetaan sytokromi. Kun havaittu elektronimikroskoopilla, he olivat selvästi kehittynyt monimutkainen rakenne joukon kanavia, oletettavasti auttaa ravintoaineita kirjoittaa. Heillä oli myös perustettu aivan uusia sähköliitännät että saa ne suoraan jakaa elektroneja.

"Suora elektronin siirto on paljon tehokkaampaa ja he käyttävät alkoholia paljon nopeammin tällä tavalla", Summers toteaa. Sekvensointi DNA iso punaisia ​​palloja paljasti salaisuuden tähän sähköliitäntä: mutaatio yhdessä Geobacter lajeja oli aiheuttanut se tehdä paljon enemmän sytokromi tunnetaan OmcS. Aiemmat tutkimukset ihanassa laboratoriosta olivat osoittaneet, että OmcS riviä pitkin Geobacter n sähköä filamenttien tunnetaan mikrobien nanolankojen.

"Tämä käänteen ehdotti, että sytokromi oli avain sähköliitos solut", sanoo Summers. Tämä vahvistettiin myöhemmin kokeiluja geneettisesti manipuloitu mikrobeja. Kun tutkijat poistettu geenit sytokromi tai nanolankojen, mikrobit eivät muodosta punaisia ​​palloja ja ole koskaan käyttäneet heidän alkoholin polttoainetta. Lovley, Summers ja kollegansa olivat siten esiin lähde mikrobit "uutta käyttäytymistä.

Lisäksi kokeet osoittivat, että jos mutaatio otettiin käyttöön ennen kuin laitat kaksi Geobacters yhdessä, he nopeasti muodostunut pallot ja alkoholia. Poistaminen geeni, joka olisi välttämätön solujen vaihtaa vedyn myös kiiruhti pallo muodostumista, osoittaa, että lajien välinen vety ei siirron tärkeä tekijä. "Tämä on selvä tapaus elämän kehittyvän toiminnan tehostamiseksi uudessa ympäristössä", sanoo Lovley.

Last Update: 20. October 2011 16:58

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit