Alcuni microbi, semplici come possono essere, hanno una capacità di raccogliere energia da fonti estreme come lo zolfo, l'acido formico, minerali e ... l'elettricità? Sì, elettricità. Un team guidato da Peter Girguis di Harvard ha scoperto come un certo batterio prende il fabbisogno energetico di elettroni dall'ambiente. I risultati di questo studio sono stati pubblicati su Nature Communications(link).
Palustris Rhodopseudomonas sono batteri gram-negativi che hanno una notevole destrezza per ottenere energia ed è in grado di prendere spunto dall'ambiente, di impiegare “photoautotropic, photoheterotrophic, chemioautotrofi, o il metabolismo chemoheterotrophic.” Questa flessibilità ha sconcertato i microbiologi per qualche tempo. La squadra di Girguis incentrata sugli aspetti fototrofi del suo metabolismo in modo da iniziare ad ottenere alcune risposte.
Gli elettroni sono essenzialmente la moneta energetica per molte forme di vita e vengono scambiati attraverso reazioni di ossidoriduzione. R. palustris TIE-1 è un po 'diverso in quanto è in grado di prendere elettroni da materiali in fase solida, mentre la maggior parte degli altri richiedono elettron donatori e accettori in soluzione. Uno di questi meccanismi metabolici permette ai batteri di ottenere energia attraverso trasferimento extracellulare di elettroni, anche se i processi cellulari che rivolgono quest'ultimo sono stati un mistero fino ad ora.
Questi batteri tradizionalmente ricevono elettroni dal ferro, anche se Girguis è stato in grado di dimostrare che non era necessario, una svolta fondamentale nel metabolismo comprensione di R. palustris. Quando i batteri sono stati esposti direttamente ad un elettrodo, erano facilmente in grado di assorbire degli elettroni e convertirli in energia utilizzando biossido di carbonio come accettore di elettroni. Esperimenti successivi hanno mostrato che un certo gene è responsabile della maggior parte dell'assorbimento di elettroni. Senza di esso, il microbo perde il 66% della sua capacità di assorbimento di elettroni liberi.
RuBisCo è la proteina che viene utilizzata per convertire l'anidride carbonica in nutrienti ricchi di energia di cui i batteri hanno bisogno. Il gene che produce la proteina viene attivato dalla luce solare, come gran parte la capacità di prendere in elettroni dall'ambiente. Tuttavia, i materiali ferrosi usati dai batteri sono sotto terra dove non avrebbero accesso alla luce solare. I ricercatori hanno scoperto che, mentre i batteri rimangono sulla superficie, sono in grado di attirare gli elettroni dal sedimento sotto di loro e ottenere il meglio dei due mondi.
Mentre è stato suggerito che questi batteri potrebbero essere utilizzati per creare una batteria funzionante, Girguis non è così sicuro che sarebbe una fonte di combustibile efficiente. Egli fa notare che vi è una grande opportunità per usarli nel settore farmaceutico dove possono essere modificati a "produrre qualcosa che è di interesse" per i ricercatori e che ha solo bisogno di essere alimentato con energia elettrica.
Fonte: IFLS
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