Iron-oxidizing bacteria are importa

Iron-oxidizing bacteria are important actors of the geochemical cycle of iron in modern environments and may
have played a key role all over Earth’s history. However, in order to better assess that role on the modern and the
past Earth, there is a need for better understanding the mechanisms of bacterial iron oxidation and for defining
potential biosignatures to be looked for in the geologic record. In this study, we investigated experimentally and
at the nanometre scale the mineralization of iron-oxidizing bacteria with a combination of synchrotron-based
scanning transmission X-ray microscopy (STXM), scanning transmission electron microscopy (STEM) and cryotransmission
electron microscopy (cryo-TEM). We show that the use of cryo-TEM instead of conventional
microscopy provides detailed information of the successive iron biomineralization stages in anaerobic nitratereducing
iron-oxidizing bacteria. These results suggest the existence of preferential Fe-binding and Fe-oxidizing
sites on the outer face of the plasma membrane leading to the nucleation and growth of Fe minerals within the
periplasm of these cells that eventually become completely encrusted. In contrast, the septa of dividing cells
remain nonmineralized. In addition, the use of cryo-TEM offers a detailed view of the exceptional preservation of
protein globules and the peptidoglycan within the Fe-mineralized cell walls of these bacteria. These organic
molecules and ultrastructural details might be protected from further degradation by entrapment in the mineral
matrix down to the nanometre scale. This is discussed in the light of previous studies on the properties of
Fe–organic interactions and more generally on the fossilization of mineral–organic assemblies.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

แบคทีเรียเหล็กออกซิไดซ์เป็นนักแสดงที่สำคัญของวงจรธรณีเคมีของเหล็กในสภาพแวดล้อมที่ทันสมัยและอาจมีบทบาทที่สำคัญทั่วทุกมุมประวัติศาสตร์โลก
อย่างไรก็ตามเพื่อให้ดีขึ้นในการประเมินบทบาทที่ในปัจจุบันและที่ผ่านมาโลกมีความจำเป็นสำหรับการทำความเข้าใจที่ดีขึ้นกลไกของการเกิดออกซิเดชันเหล็กแบคทีเรียและกำหนด
biosignatures ที่มีศักยภาพที่จะมองหาในบันทึกทางธรณีวิทยา ในการศึกษานี้เราตรวจสอบและทดลองในระดับนาโนเมตรของแบคทีเรียแร่เหล็กออกซิไดซ์ที่มีการรวมกันของซินโครที่ใช้การสแกนการส่งผ่านกล้องจุลทรรศน์เอ็กซ์เรย์(STXM) สแกนกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (STEM) และ cryotransmission กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (cryo- TEM) เราแสดงให้เห็นว่าการใช้งานของฝั่ง-TEM แทนการชุมนุมกล้องจุลทรรศน์ให้ข้อมูลรายละเอียดของขั้นตอนbiomineralization เหล็กต่อเนื่องในการใช้ออกซิเจน nitratereducing แบคทีเรียเหล็กออกซิไดซ์ ผลการศึกษานี้แสดงให้เห็นการดำรงอยู่ของสิทธิพิเศษเฟผูกพันและออกซิไดซ์เฟเว็บไซต์บนใบหน้าด้านนอกของเยื่อหุ้มที่นำไปสู่นิวเคลียสและการเจริญเติบโตของแร่ธาตุเฟภายในperiplasm ของเซลล์เหล่านี้ในที่สุดก็กลายเป็นที่หุ้มห่ออย่างสมบูรณ์ ในทางตรงกันข้าม SEPTA ของเซลล์หารยังคงnonmineralized นอกจากนี้การใช้ของฝั่ง-TEM มีมุมมองที่รายละเอียดของการเก็บรักษาที่โดดเด่นของข้นโปรตีนและpeptidoglycan ภายในผนังเซลล์ Fe-mineralized ของแบคทีเรียเหล่านี้ เหล่านี้อินทรีย์โมเลกุลและรายละเอียด ultrastructural อาจจะมีการป้องกันจากการย่อยสลายต่อไปโดยในการกักเก็บแร่เมทริกซ์ลงไปที่ระดับนาโนเมตร นี้จะกล่าวถึงในแง่ของการศึกษาก่อนหน้านี้เกี่ยวกับคุณสมบัติของการมีปฏิสัมพันธ์เฟอินทรีย์และอื่น ๆ ทั่วไปในกลไกของการประกอบแร่ธาตุอินทรีย์

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เหล็กแบคทีเรียออกซิไดซ์เป็นนักแสดงที่สำคัญของวัฏจักรธรณีของธาตุเหล็กในสภาพแวดล้อมที่ทันสมัย และอาจ
มีบทบาทสำคัญตลอดประวัติศาสตร์ของโลก อย่างไรก็ตาม เพื่อให้ประเมินว่าบทบาทที่ทันสมัยและ
อดีตโลก ต้องมีความเข้าใจกลไกของปฏิกิริยาออกซิเดชันและการเกิดแบคทีเรียเหล็กสําหรับการกําหนด
ศักยภาพ biosignatures ที่จะมองหาในบันทึกทางธรณีวิทยา . การศึกษาทดลองในระดับนาโนเมตรและ
แร่เหล็กเชื้อแบคทีเรียออกซิไดซ์ด้วยการรวมกันของการสแกนกล้องจุลทรรศน์รังสีเอ็กซ์ซินโครตรอน
ส่งตาม ( stxm ) สแกนส่งกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ( ต้น ) และ cryotransmission
จุลทรรศน์อิเล็กตรอน ( แบบแช่แข็ง )เราแสดงให้เห็นว่าการใช้แบบแช่แข็งแทนจุลทรรศน์ธรรมดา
ให้ข้อมูลรายละเอียดของขั้นตอนในถังเหล็ก biomineralization ต่อเนื่อง nitratereducing
เหล็กแบคทีเรียออกซิไดซ์ . ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นการมีอยู่ของเหล็กและเหล็กพิเศษการออกซิไดซ์
เว็บไซต์บนใบหน้าด้านนอกของเยื่อหุ้มเซลล์ที่นำไปสู่ขนาดและการเติบโตของเหล็กแร่ธาตุภายใน
periplasm ของเซลล์เหล่านี้ในที่สุดกลายเป็นที่สมบูรณ์แข็ง . ในส่วนของของการแบ่งเซลล์
ยังคง nonmineralized . นอกจากนี้ การใช้แบบแช่แข็ง มีรายละเอียดของการรักษาพิเศษของ
เม็ดโปรตีนและเปปติโดไกลแคนในเฟ mineralized ผนังเซลล์ของแบคทีเรียเหล่านี้
เหล่านี้อินทรีย์โมเลกุลและรายละเอียดการอาจได้รับการป้องกันจากการย่อยสลายต่อไปโดยกับดักในแร่
Matrix ลงในระดับนาโนเมตร . นี้จะกล่าวถึงในแง่ของการศึกษาต่อคุณสมบัติของเหล็ก–อินทรีย์
การโต้ตอบและมากขึ้นโดยทั่วไปในซากดึกดำบรรพ์ของแร่ธาตุและอินทรีย์ประกอบ