Открыта стратегия выживания бактерий, дышащих электричеством

Большинство современных организмов не могут существовать без кислорода. Кислород служит конечным акцептором электронов в цепочке реакций, которая производит энергию. Но бактерии, будучи намного старше современных организмов, развили другие способы дыхания в среде с дефицитом кислорода.

Исследователи обнаружили, что некоторые бактерии используют природные соединения нафтохиноны для переноса электронов на внешние поверхности.

Этот процесс, известный как внеклеточное дыхание, походит на выработку батареей электрического тока, что позволяет бактериям существовать без кислорода.

Ученые давно наблюдали этот необычный режим дыхания и использовали его в биотехнологии как своего рода черный ящик. Теперь, как https://www.eurekalert.org/news-releases/1082485 EurekAlert, команда ученых из Университета Райса раскрыла его механизм. Этот прорыв предполагает, что внеклеточное дыхание может быть гораздо более распространенным в природе, чем считалось ранее.

«Наше исследование не только раскрывает давнюю научную загадку, но и указывает на новую и, возможно, широко распространенную стратегию выживания в природе», — сказала Кэролайн Аджо-Франклин, директор Института синтетической биологии Райса.

Используя передовое компьютерное моделирование, исследователи смоделировали рост бактерий в средах, лишенных кислорода, но богатых проводящими электрический ток поверхностями. Моделирование показало, что бактерии действительно могут поддерживать свое существование, выделяя электроны. Дальнейшие лабораторные испытания подтвердили, что бактерии, помещенные на проводящие материалы, продолжают расти и вырабатывать электричество, фактически, дыша через эту поверхность.

Междисциплинарное исследование углубило понимание универсальности метаболизма бактерий и открыло метод наблюдения и управления поведением бактерий в реальном времени.

Одна из основных проблем, стоящих перед биокомпьютерами — создание клеточных систем, способных решать сложные вычислительные задачи. Команда ученых из Индии сумела разработать такую https://hightech.plus/2024/10/01/gmo-bakterii-nauchilis-resh... из генно-модифицированных бактерий.