Обнаружен новый вид бактерий, способных проводить электричество

Ученые из Университета штата Орегон и их коллеги обнаружили новый вид бактерий, обладающих уникальной способностью проводить электричество. Этот микроорганизм, названный Ca. Electrothrix yaqonensis, был найден в приливных отложениях эстуария залива Якина (Орегон, США). Его открытие может привести к прорывам в биоэлектронике, экологическом мониторинге и очистке загрязненных сред.

Кабельные бактерии представляют собой нитевидные структуры, состоящие из цепочек клеток, заключенных в общую внешнюю мембрану. Длина таких нитей может достигать нескольких сантиметров. Уникальность Ca. Electrothrix yaqonensis заключается в ее высокой электропроводности, обеспечиваемой специализированными белковыми волокнами на основе никеля. Эти волокна расположены в выраженных поверхностных гребнях, которые у нового вида втрое шире, чем у других известных кабельных бактерий.

Метаболические и экологические особенности

Бактерия функционирует как биологический проводник, перенося электроны между разными слоями осадка. В верхних слоях она взаимодействует с акцепторами электронов (например, кислородом), а в глубине — с донорами (такими как сульфид). Этот механизм позволяет микроорганизму играть ключевую роль в круговороте веществ и геохимических процессах донных отложений.

Метаболизм Ca. Electrothrix yaqonensis сочетает черты двух родов кабельных бактерий — Ca. Electrothrix и Ca. Electronema, что делает его эволюционным «мостиком». Это открытие дает новые подсказки о том, как развивалась способность бактерий к дальнему переносу электронов.

Потенциальные применения

Исследователи видят несколько перспективных направлений использования этих бактерий:

• Биоремедиация — очистка загрязненных отложений за счет ускорения окислительно-восстановительных реакций.

• Биоэлектроника — создание биосовместимых проводящих материалов на основе никелевых белков бактерий.

• Мониторинг окружающей среды — разработка биосенсоров для обнаружения загрязнителей.

Название вида yaqonensis отсылает к индейскому народу якона, коренным жителям региона залива Якина.

Исследование проводилось совместно с университетами Бельгии (Антверпен), Нидерландов (Делфт) и Австрии (Вена), что подчеркивает его междисциплинарный характер. Результаты опубликованы в журнале Applied and Environmental Microbiology, подтверждая значимость открытия для микробиологии и биотехнологий.

Открытие Ca. Electrothrix yaqonensis расширяет понимание эволюции и функционального разнообразия кабельных бактерий. Их уникальные проводящие свойства открывают путь к инновационным технологиям, сочетающим биологию и электронику, а также к новым методам решения экологических проблем.