Раскрыт механизм бактериального электричества

Раскрыт механизм бактериального электричества

Исследователи расшифровали молекулярную структуру белка, позволяющего бактериям высвобождать электрический заряд.

Данные, полученные учеными университета Восточной Англии, работающими под руководством Тома Кларка (Tom Clarke), могут лечь в основу принципиально новых энерготехнологий, таких как бактериальные питательные элементы или "биобатареи", а также устройств для устранения токсичных загрязнений на "бактериальной тяге".

Бактерии, также как и клетки многоклеточных организмов, используют получаемые при расщеплении питательных веществ электроны для получения энергии. При так называемом аэробном дыхании, происходящем в богатых кислородом условиях, электроны удаляются из организма путем восстановления молекулы кислорода до углекислого газа.

Кристаллы MtrF, представляющие собой кубы со стороной 135 микрометров, в суспензии.

Бактерии Shewanella oneidensis, обычно практикующие аэробное дыхание, научились в условиях дефицита кислорода высвобождать электроны в минералы, такие как оксиды железа и марганца, входящие в состав каменистых почв. До сих пор специалистам не удавалось установить механизм, с помощью которого бактерии осуществляют эту манипуляцию.

С помощью рентгеновской кристаллографии исследователи университета Восточной Англии расшифровали молекулярную структуру цитохрома MtrF - мембранного белка, располагающегося на внешней поверхности бактериальной стенки Shewanella oneidensis и являющегося элементом комплекса, который переносит электроны.

По словам авторов, именно этот белок является электрическим выводом поверхности бактериальной клетки и его изучение поможет разобраться в механизмах, с помощью которых бактерии вступают в контакт с минералами и передают им электрических заряд.

Ранее специалисты рассматривали три возможных практикуемых бактериями механизма переноса электронов: прямой перенос, с помощью молекул-переносчиков или вдоль проводящих филаментов. Расшифрованная структура белка предполагает возможность использования первых двух механизмов.

Судя по всему, в скором будущем исследователи получат данные, которые позволят им "прикреплять" бактерии непосредственно к электродам с целью создания биологических батарей. Другими возможными вариантами использования бактериального электричества является разработка автономных очистительных устройств, а также питательных элементов, работающих на органических отходах.

  • Дата публикации: 26.05.2011
  • 258

Чтобы оставить комментарий или выставить рейтинг, нужно Войти или Зарегистрироваться