Microbes that can transfer electron

Microbes that can transfer electrons to extracellular electron acceptors, such as Fe(iii) oxides, are important in organic matter degradation and nutrient cycling in soils and sediments1, 2. Previous investigations on electron transfer to Fe(iii) have focused on the role of outer-membrane c-type cytochromes1, 3. However, some Fe(iii) reducers lack c-cytochromes4. Geobacter species, which are the predominant Fe(iii) reducers in many environments1, must directly contact Fe(iii) oxides to reduce them5, and produce monolateral pili6 that were proposed1, 2, on the basis of the role of pili in other organisms7, 8, to aid in establishing contact with the Fe(iii) oxides. Here we report that a pilus-deficient mutant of Geobacter sulfurreducens could not reduce Fe(iii) oxides but could attach to them. Conducting-probe atomic force microscopy revealed that the pili were highly conductive. These results indicate that the pili of G. sulfurreducens might serve as biological nanowires, transferring electrons from the cell surface to the surface of Fe(iii) oxides. Electron transfer through pili indicates possibilities for other unique cell-surface and cell–cell interactions, and for bioengineering of novel conductive materials.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

จุลินทรีย์ที่สามารถถ่ายโอนอิเล็กตรอนกับอิเล็กตรอน extracellular acceptors เช่น Fe(iii) ออกไซด์ มีความสำคัญในการย่อยสลายอินทรีย์และสารอาหารที่ปั่นจักรยานในดินเนื้อปูนและ sediments1, 2 ตรวจสอบก่อนหน้านี้ในการถ่ายโอนอิเล็กตรอนไปยัง Fe(iii) ได้เน้นบทบาทของนอกเยื่อชนิด c cytochromes1, 3 อย่างไรก็ตาม บาง reducers Fe(iii) ขาด c-cytochromes4 Geobacter พันธุ์ ซึ่งมี reducers Fe(iii) กันในหลาย environments1 ต้องตรงติดต่อออกไซด์ Fe(iii) ลด them5 และ pili6 monolateral proposed1, 2 ตามบทบาทของ pili ในอื่น ๆ organisms7, 8 เพื่อช่วยในการสร้างการติดต่อกับออกไซด์ Fe(iii) ที่ ผลิต ที่นี่เรารายงานว่า mutant pilus ไม่ของ Geobacter sulfurreducens สามารถลดออกไซด์ Fe(iii) แต่ได้แนบไป Microscopy แรงอะตอมโพรบทำการเปิดเผยว่า pili ที่ถูกนำสูง ผลลัพธ์เหล่านี้บ่งชี้ว่า pili ของ sulfurreducens กรัมอาจทำหน้าที่เป็นชีวภาพ nanowires การถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากเซลล์พื้นผิวพื้นผิวของออกไซด์ Fe(iii) การถ่ายโอนอิเล็กตรอนผ่าน pili บ่งชี้โอกาสอื่น ๆ เซลล์พื้นผิวเฉพาะเซลล์เซลล์โต้ตอบ และ สำหรับ bioengineering วัสดุไฟฟ้าและนวนิยาย

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

จุลินทรีย์ที่สามารถถ่ายโอนอิเล็กตรอนอิเล็กตรอนผู้รับสารเช่นเฟ (iii) ออกไซด์มีความสำคัญในการย่อยสลายสารอินทรีย์และขี่จักรยานสารอาหารในดินและ sediments1 2. การตรวจสอบก่อนหน้าเกี่ยวกับการโอนอิเล็กตรอนเฟ (iii) มีความสำคัญกับบทบาทของ นอกเยื่อ cytochromes1 คชนิด 3. แต่บางเฟ (iii) reducers ขาดค cytochromes4 Geobacter สายพันธุ์ซึ่งเป็นเฟเด่น (iii) reducers ใน environments1 หลายโดยตรงจะต้องติดต่อเฟ (iii) ออกไซด์เพื่อลด them5 และการผลิต pili6 monolateral ที่มี proposed1, 2, บนพื้นฐานของบทบาทของพิลีใน organisms7 อื่น ๆ , 8 เพื่อช่วยในการสร้างการติดต่อกับเฟ (iii) ออกไซด์ ที่นี่เรารายงานว่ากลายพันธุ์ pilus ขาดของ Geobacter sulfurreducens ไม่สามารถลดเฟ (iii) ออกไซด์ แต่ไม่สามารถแนบไปกับพวกเขา การดำเนินการสอบสวน-กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอมเปิดเผยว่า pili เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าสูง ผลการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่า pili ของ sulfurreducens กรัมอาจทำหน้าที่เป็นเส้นลวดนาโนชีวภาพการถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากเซลล์ผิวกับพื้นผิวของตาเฟ (iii) ออกไซด์ การถ่ายโอนอิเล็กตรอนผ่าน pili แสดงให้เห็นความเป็นไปได้อื่น ๆ ที่ไม่ซ้ำกันสำหรับเซลล์ผิวและการมีปฏิสัมพันธ์เซลล์เซลล์และชีววิศวกรรมของวัสดุนำนวนิยาย

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

จุลินทรีย์ที่สามารถถ่ายโอนอิเล็กตรอนเพื่อเปรียบเทียบพบว่าอิเล็กตรอน เช่น Fe ( III ) ออกไซด์ เป็นสำคัญในการย่อยสลายสารอินทรีย์และธาตุอาหารในดิน และ sediments1 จักรยาน 2 การสืบสวนก่อนหน้าอิเล็กตรอนโอน Fe ( III ) ได้เน้นบทบาทของเยื่อหุ้มชั้นนอกประเภท cytochromes1 , 3 แต่บาง Fe ( III ) ลดการขาด c-cytochromes4 . จีโ บคเตอร์ชนิดซึ่งเป็นเหล็กที่เหนือกว่า ( 3 ) จำกัดในหลาย environments1 ต้องติดต่อโดยตรง Fe ( III ) ออกไซด์ เพื่อลด them5 และผลิต monolateral pili6 ที่ proposed1 2 บนพื้นฐานของบทบาทของพิไลใน organisms7 , อื่น ๆ 8 , เพื่อช่วยในการสร้างการติดต่อกับ Fe ( III ) ออกไซด์ที่นี่เรารายงานว่า ขนขาดกลายพันธุ์ของจีโ บคเตอร์ sulfurreducens ไม่สามารถลด Fe ( III ) ออกไซด์ แต่ไม่สามารถแนบไปกับพวกเขา การตรวจสอบกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม พบว่าพิไลมีกระแสไฟฟ้า . ผลลัพธ์เหล่านี้บ่งชี้ว่า พิไลของกรัม sulfurreducens อาจเป็นนาโนชีวภาพ การถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากเซลล์ผิวเพื่อผิวของ Fe ( III ) ออกไซด์การถ่ายโอนอิเล็กตรอนผ่านพิไลบ่งชี้ความเป็นไปได้สำหรับเซลล์ผิวเฉพาะอื่น ๆและเซลล์–เซลล์การโต้ตอบและใช้ในนวนิยายนำวัสดุ