UMass の科学者は微生物の Interspecies 電子転送を検出します

Published on December 3, 2010 at 5:22 AM

マサチューセッツアムハースト細菌学者のデレック Lovley 大学、 Zarath の夏および同僚は全体的な炭素サイクルおよび bioenergy のための重要な含意があることができる interspecies 電子転送として知られている嫌気性細菌の新しく協力的な動作を検出した科学の 12 月 2 日問題で報告します。

科学者は異なった種類、この場合 Geobacter 2 つの種の微生物が、直接電気接続を形作り、 1 匹の微生物からの他に電流を渡すことができることが分りました。 このように協力によって 2 匹の微生物それらのどちらも自分自身で使用できなかった食糧を消費できます。

その改革のセル総計か 「大きい球は」実際のところ見つけられた温室効果ガス、二酸化炭素およびメタンに有機物の低下にかかわるそれらのように実験室の見えで夏非常に展開しました。 微生物総計によるメタンへの無駄の変換は再生可能エネルギーソースとして天燃ガスを作り出すためのますます普及した方法です。

他は海洋の底に出口からの見つけられた消費のメタンである場合もあります。 いずれの場合も、調査官は幾年もの間 40 歳の interspecies 水素の転送の範例が観察に合わなかったようではないので、どのようにについてのこれらの総計機能困惑しました。 ここで、ミステリーは解決するようです。

Lovley の主な investestigator が、説明するので、 「私達はそれらが私達がエネルギー源としてそれらを与えたアルコールを使用して存続し、育つために一緒にはたらかなければならなかった条件の下に微生物を置きました。 彼らはですエタノールを消費するために協力している最終的な飲む相棒」。 米国エネルギー省の Genomic 科学プログラムからのサポートによって、彼の実験室はずっと実用化のための新しい条件そして成長の微生物に適応する微生物の機能を開発しています。

微生物が interspecies 水素の転送として知られているプロセスによって間接的に電子を交換できることが 60 年代以来知られていました。 それでは、 1 匹の微生物は別の微生物がそして消費する水素を作り出します。 この現象を探索することを博士の候補者の夏までに carrried 実験でした更にそれが新しいのの発見に指示する転送プロセスを導いた。

始まるためには、夏は相互作用を水素共有することを支持すると期待された条件の下で Geobacter の 2 つの種をまとめました。 最初に、セルは水素の共有によってアルコールを消費するために協力しました。 やがて、それらはまた複雑な多細胞の構造のコレクションに肉眼に見えない、直径のミリメートル一緒に群生し、分散させた顕微鏡のセルの 1 つからの文化を、変形させ、始めました。

_抵抗彼女の実験室仲間要請揺す文化および分割 up 予想外セル群生、夏続け許球育て。 ここでそれらはチトクロームとして知られていた鉄含んでいる蛋白質の存在による深紅のカラーを表わしていました。 電子顕微鏡によって観察されたとき、それらは入るためにはっきり推定上栄養素を助けるように一連のチャネルが付いている複雑な構造を、開発しました。 彼らはまたそれらが直接電子を共有するようにした全く新しい電気接続を確立しました。

「直接電子転送はるかに効率的であり、彼らはアルコールをこうすれば」、は夏指摘します大いにより速く消費します。 大きく赤い球の DNA を配列することはこの電気接続に秘密を明らかにしました: Geobacter 種の 1 つの突然変異によりそれは OmcS として知られていてにチトクロームの大いに多くをしました。 美しい実験室の前の調査は OmcS が微生物 nanowires として知られている Geobacter の伝導性のフィラメントに沿って電気で並べることを示しました。

「チトクロームがセル間の電気接続に主」は言う夏をだったことをこの事態の展開提案しました。 これは遺伝的に処理された微生物とのそれに続く実験で確認されました。 研究者がチトクロームまたは nanowires のための遺伝子を削除したときに、微生物は赤い球を形作らなかったし、決して効果的に彼らのアルコール燃料を使用しませんでした。 Lovley、夏および同僚はこうして微生物の新しい動作のもとを正確に示しました。

それ以上の実験は突然変異が 2 つ Geobacters をまとめる前にもたらされたら、急速に球を形作った示し、アルコールをことを消費しました。 セルが水素をまた交換することができるように必要である遺伝子を削除することは interspecies 水素の転送が重要な要因ではなかったことを示す球の形成を急がせました。 「これは新しい環境でもっと効果的に」作用するために展開する生命の明確な例言います Lovley をです。

「私達は多くのタイプの自然な総計が interspecies 電子転送に」言った Lovley を頼ることを推測しています。 「私達に既にもう少しの複雑な自然システムとのこれのためのよい予備証拠があります。 配列していて DNA が私達はよりよくするために挑戦されてと微生物がどのように展開させるか定めてもいいです。 私達は興味のプロセスの基本的なメカニズムについてたくさん学んでもいいです」と彼は付け加えます。

ソース: http://www.umass.edu/

Last Update: 11. January 2012 17:24

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