UMass 科学家发现在微生物的种间的电子调用

Published on December 3, 2010 at 5:22 AM

马萨诸塞阿默斯特微生物学家德里克 Lovley 大学, Zarath 夏天和同事在他们发现了在厌氧细菌的新的合作工作情况,叫作种间的电子调用,可能有全球碳循环和生物能的重要涵义科学的 12月 2日问题报告。

科学家发现另外种类,在这种情况下二个 Geobacter 种类微生物,能形成直接电子连接数和通过从一微生物的电流到其他。 通过合作二微生物能这样消耗他们不可能独自地用的食物。

该的演变细胞综合或 “极大的球”夏天在实验室里看起来非常演变在降低介入有机物到温室气体、二氧化碳和甲烷本质上找到的那些。 浪费转换向由微生物综合的甲烷是导致的天然气一个日益普遍的方法作为一个可再造能源来源。

其他可以是从出气孔的被找到的消耗的甲烷在海洋的底层。 在两种情况下,因为 40 年种间的氢调用示例没有似乎适合观察,调查员如何的多年来困惑了关于这些聚集函数。 现在,看上去解开奥秘。

因为 Lovley,首席 investestigator,解释, “我们在他们必须共同努力为了生存和增长使用酒精我们产生他们作为能源的情况下安置了微生物。 他们是最终饮用的伙计,合作消耗对氨基苯甲酸二”。 有从美国能源部的基因组科学程序的技术支持,他的实验室利用微生物的能力适应新颖的条件和开发的微生物实际应用的。

从 20 世纪 60 年代知道微生物能由叫作种间的氢调用的这个进程间接交换电子。 在它,一微生物生产另一微生物然后消耗的氢。 那进一步导致发现在新上处理调用进程的它是博士候选人夏天前 carrried 的实验测试此现象。

要开始,夏天在预计的情况下汇集 Geobacter 的二个种类支持氢共享交往。 起初,细胞合作通过共享氢消耗酒精。 随着时间的推移,他们也开始一起聚集和变换文化从其中一个被分散的微观细胞,无形对肉眼,对复杂多细胞性的结构的一收集,直径的毫米。

抵抗她的实验室伙伴的迫切要求震动文化和破坏意外的细胞丛,夏天继续允许范围增长。 现在他们陈列一个深红颜色由于叫作细胞色素的铁包含的蛋白质出现。 当观察与电子显微镜,他们明显地开发与一系列的通道的一个复杂结构,据推测帮助营养素进入。 他们也建立了允许他们直接地共享电子的全新的电连接。

“直接电子调用是更加高效的,并且他们快速地消耗酒精这样”,夏天指出。 排序在大红色球的脱氧核糖核酸显示了这个秘密对此电子连接数: 一个变化在一个 Geobacter 种类中造成它传达更多细胞色素作为 OmcS。 早先研究在可爱的实验室向显示 OmcS 沿叫作微生物 nanowires 的 Geobacter 的导电性细丝电子排队。

“此事情的转向建议细胞色素是关键的对细胞之间的电子连接数”说夏天。 这在与基因上被操作的微生物的随后的实验被确认了。 当研究员删除了细胞色素或 nanowires 的基因,微生物没有形成红色球和从未有效没有使用他们的酒精燃料。 Lovley、夏天和同事因而精确定位微生物的新的工作情况的来源。

进一步实验向显示,如果这个变化在汇集二前被引入 Geobacters,他们迅速地形成了球并且消耗了酒精。 删除是必要为了细胞能也交换氢的基因催促了球形成,显示出,种间的氢调用不是一个重要因素。 “这是演变生活一个清楚的事例发挥作用在一个新的环境里”更加有效说 Lovley。

“我们猜测自然综合的许多类型依靠种间的电子调用”说 Lovley。 “我们已经有此的若干好初步证据与有些复杂自然系统。 使用排序的脱氧核糖核酸我们可以确定微生物如何演变,当挑战更好执行。 我们可以得知很多进程的基本的结构利益”,他补充说。

来源: http://www.umass.edu/

Last Update: 11. January 2012 16:07

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