Скрытые бактериальные волоски питают «электрическую сеть» природы

Волосоподобный белок, спрятанный внутри бактерий, служит своего рода переключателем для «электрической сети» природы, глобальной сети созданных бактериями нанопроволок, пронизывающих всю бескислородную почву и глубокие океанические дна, сообщают исследователи Йельского университета в журнале Природа. «Земля под нашими ногами, весь земной шар, имеет электрические соединения», — сказал Нихил Малванкар, доцент кафедры молекулярной биофизики и биохимии Института микробных наук в Западном кампусе Йельского университета и старший автор статьи. «Эти ранее скрытые бактериальные волоски являются молекулярным переключателем, контролирующим высвобождение нанопроволок, составляющих электрическую сеть природы».

Скрытые бактериальные волоски питают "электрическую сеть" природы

Почти все живые существа дышат кислородом, чтобы избавиться от лишних электронов при преобразовании питательных веществ в энергию. Однако, не имея доступа к кислороду, почвенные бактерии, живущие глубоко под океаном или похороненные под землей на протяжении миллиардов лет, разработали способ дышать, «вдыхая минералы», например, подводное плавание, через крошечные белковые нити, называемые нанопроводами.

Однако то, как эти почвенные бактерии используют нанопровода для выдоха электричества, остается загадкой. С 2005 года ученые думали, что нанопроволоки состоят из белка, называемого «пили» («волосы» на латыни), который многие бактерии проявляют на своей поверхности. Однако в исследованиях, опубликованных в 2019 и 2020 годах, команда под руководством Мальванкара показала, что нанопровода состоят из совершенно разных белков. «Это стало сюрпризом для всех, кто поставил под сомнение тысячи публикаций о пили», — сказал Малванкар.

Для нового исследования аспиранты Янци Гу и Вишок Срикант использовали криоэлектронную микроскопию, чтобы выявить, что структура пилей состоит из двух белков. Раньше о таком сооружении никто не подозревал.

По словам авторов, понимание того, как бактерии создают нанопровода, позволит ученым настроить бактерии для выполнения множества функций — от борьбы с патогенными инфекциями или биологически опасными отходами до создания живых электрических цепей. Это также поможет ученым, стремящимся использовать бактерии для выработки электроэнергии, создания биотоплива и даже разработки самовосстанавливающейся электроники.

Источник — Газета Daily.

Газета «DAILY» — Новости России и мира