Бактерий застали за добычей электронов прямо с электродов

Японские ученые обнаружили новый способ получения электронов живыми организмами. Они показали, что бактерия Acidithiobacillus ferrooxidans способна забирать их напрямую от электрода. Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Microbiology.

Регистрация гео-электрического тока возле гидротермальных источников натолкнула ученых на мысль о том, что бактерии могут участвовать в переносе электронов. Для проверки этой гипотезы они использовали бактерий  A. ferrooxidans, которые в норме используют в качестве источника электронов для биохимических процессов двухвалентное железо.

Исследователи поместили бактерий в  камеру с электродом из стекла, покрытого фтор легированным оксидом олова. Среда, в которой находились бактерии, не содержала железо. Ученые зафиксировали появление электрического тока в этой системе, причем его сила была тем больше, чем больше бактерий прикреплялось к электроду. При обработке ультрафиолетом бактерии погибали, и электрический ток пропадал.

Чтобы подтвердить, что появление тока связано с метаболическими реакциями в клетках бактерий, ученые провели фотохимический эксперимент. В переносе электронов из внешней среды участвуют гем-содержащие белки в мембране клетки A. ferrooxidans. Угарный газ может связываться с гемом, останавливая их работу, но эта реакция обратима светом. Когда ученые добавляли угарный газ в среду, ток прекращался, но после воздействия светом снова возникал. Следовательно, в появлении тока были задействованы гем-содержащие белки.

Принято считать, что все живые организмы делятся на фототрофов и хемотрофов — тех, кто получает энергию от света и от окисления химических соединений. Это исследование показало принципиально новый способ получения электронов — напрямую, что не наблюдалось ранее.

Анна Образцова