Найден белок, который помогает бактериям создавать «электрическую сеть», покрывающую земной шар
Сеть нановолосков бактерий покрывает весь земной шар. Теперь биологи выяснили, что за белок помогает микроорганизмам отращивать такие структуры
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 океанами или погребенные под землей на протяжении миллиардов лет, научились «дышать минералами» при помощи крошечных белковых нитей, называемых нанопроводами.
Однако то, как эти почвенные бактерии используют нановолокна для устранения излишков электронов, оставалось загадкой. С 2005 года ученые считали, что нанопроволоки состоят из белка, называемого «pili» («волосы» по-латыни), который присутствует на поверхности многих бактерий. Однако в исследованиях, опубликованных в 2019 и 2020 годах, биологи показали, что нанопроволоки состоят из совершенно разных белков.
Для нового исследования ученые использовали криоэлектронную микроскопию, чтобы показать, что белковые молекулы «pili» состоят из двух разных биополимеров, и вместо того, чтобы выполнять функцию нанопроводов, они остаются скрытыми внутри бактерий и действуют как поршни, проталкивая нанопроволоки в окружающую среду. Раньше никто не подозревал о такой структуре.
По словам авторов, понимание того, как бактерии создают нанопроволоки, позволит ученым адаптировать бактерии для выполнения множества функций — от борьбы с патогенными инфекциями или отходами, представляющими биологическую опасность, до создания живых электрических цепей. Это также поможет ученым, стремящимся использовать бактерии для выработки электроэнергии, создания биотоплива и даже разработки самовосстанавливающейся электроники.
Статья ученых опубликована в журнале Nature.