Бактерии способны проводить электричество

Нити бактерий семейства Geobacter sulfurreducens могут проводить электроны при посредстве остатков ароматических аминокислот. Сами же аминокислоты имеют структуру винтовой лестницы, которая окутывает «нанопровод».

Интересно, что именно с этой способностью микроорганизмов связывают самые удивительные открытия в современной науке.

К примеру, около года назад ученые из Орхусского университета обнаружили, что бактерии семейства Desulfobulbus в состоянии проводить по своему телу электроны, точно также, как они пробегают по проводам. А еще год назад, американские исследователи установили, что биопленки бактерий Geobacter sulfurreducens наделены способностью проводить электроны. И стоит отметить, что такая электропроводимость ничем не хуже аналогичного показателя синтетических металлических наноструктур. Благодаря экспериментам удалось установить, что биопленки вышеупомянутых бактерий обладают электропроводимостью за счет наличия белковых структур филаментов-пилей, которые образуются на поверхности клетки бактерии.

Результаты дальнейшего изучения этого явления показали, что проводимость пилей обеспечивается за счет наличия не белков цитохромов, а за счет белков пилинов. Это стандартный строительный материал для бактериальных нитей. При помощи этих образований микроорганизмы могут ощущать окружающую их среду, принимать сигналы из внешнего мира, а также контактировать с себе подобными. И если эти возможности бактерий были известны ученым, то способность проводить заряженные частицы – точно не была известной.

Авторы исследования в своем отчете добавляют, что пилин, по своей сути, это вытянутая спираль, которая имеет небольшой изгиб в центре. Что же касается остатков ароматических кислот, то они торчат в разные стороны по всей площади молекулы. Чтобы понять «секрет» электропроводимости, ученым пришлось восстанавливать полностью всю структуру фрагмента пили.

При посредстве таких нанопроводов появилась бы возможность преодолеть разрыв между электроникой и биологическими системами. Более того, по себестоимости, такой проводник обойдется значительно дешевле в производстве по сравнению традиционными материалами.

Подготовлено по материалам PNNL