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發(fā)電細(xì)菌生成超穩(wěn)定蛋白質(zhì)“納米線” 視點(diǎn)

發(fā)稿時(shí)間:2023-02-09 10:21:43 來(lái)源: 中國(guó)網(wǎng)


(資料圖)

據(jù)最新一期《自然·微生物學(xué)》雜志,美國(guó)耶魯大學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),地桿菌制造的蛋白質(zhì)具有線狀特性,與“吃”甲烷的微生物相似,而地桿菌可發(fā)電,這意味著其有望“吞下”廢氣并“呼出”電子。該發(fā)現(xiàn)為人類(lèi)應(yīng)對(duì)氣候變化提供了新線索。

氣候變化加速對(duì)地球上的生命構(gòu)成威脅。氣溫升高的很大一部分原因是由于微生物產(chǎn)生了大氣甲烷,甲烷捕獲熱量的能力是二氧化碳的30倍。此外,溫度升高加速了微生物生長(zhǎng),因此產(chǎn)生的溫室氣體超過(guò)了植物所能利用的氣體總量,這削弱了地球碳匯的功能,并進(jìn)一步提高了全球氣溫。

現(xiàn)在,能夠從海洋沉積物中攝取高達(dá)80%甲烷的地桿菌可能是這種惡性循環(huán)的一個(gè)潛在解決方案。

地桿菌產(chǎn)生的蛋白質(zhì)“納米線”由細(xì)胞色素OmcZ組成,其導(dǎo)電性是細(xì)胞色素OmcS納米線的1000倍,剛度是后者的3倍,使細(xì)菌能在百倍于其群落大小的范圍傳輸電子。但此前人們不知道地桿菌是如何制造這種“納米線”的,以及它們?yōu)楹螘?huì)如此發(fā)電。

之前的實(shí)驗(yàn)表明,這種蛋白質(zhì)線顯示出迄今最高的導(dǎo)電性,使細(xì)菌能產(chǎn)生迄今最高的電力,并形成能夠大范圍傳輸電子的群落。

此次,使用高分辨率冷凍電子顯微鏡,研究人員觀察到“納米線”的原子結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)血紅素緊密排列,以極快的速度和超高的穩(wěn)定性移動(dòng)電子。該團(tuán)隊(duì)還合成了“納米線”,解釋了細(xì)菌如何按需制造它們。

研究人員表示,人們有可能利用這些“納米線”來(lái)發(fā)電,或者了解“吃”甲烷的微生物如何利用該特性來(lái)應(yīng)對(duì)氣候變化。

來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)

作者:

責(zé)任編輯:馮崢

標(biāo)簽: 氣候變化 研究人員 細(xì)胞色素

責(zé)任編輯:mb01

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