一个国际研究小组对电缆细菌有了新的认识

一个国际研究小组对电缆细菌有了新的认识。利用激光，研究人员在电子穿过导电细菌时对其进行跟踪，并根据细菌中的电势，他们计算出当深度超过3厘米时，由于电压损失，细菌无法有效发挥作用。沉淀。

奥胡斯大学的研究人员与来自荷兰和奥地利的同事一起，使用激光光谱仪作为先进的电压表来跟踪通过毫米长电缆细菌的电子；比之前在任何生物中测量到的距离长1000倍。

利用他们的测量结果，研究人员还可以计算出细菌通过单条电缆的电压损失(约为每毫米12-14毫伏)，从而计算出它们在不丧失行动能力的情况下可以到达厌氧海底的距离。电：“如果它们向下延伸到沉积物中超过3厘米，就会遇到麻烦。原则上，单个细菌可以长于3cm，但它们必须上下蜿蜒，这样它们才能在沉积物中保持富氧和无氧环境，”奥胡斯大学CEM的安德烈亚斯施拉姆教授解释道。

模糊的照片

CEM基础研究中心成立于2017年，旨在寻找一些问题的答案，这些问题在七年前在奥胡斯湖底发现这些活电缆后就像雨后春笋一样出现。

生物结构如何成为有效的电导体？电缆细菌是如何在细胞间分配能量的？他们如何使用能源？当时，研究人员只是对这些细长的细菌进行了简单的描述。将细菌电子从海底几厘米深的厌氧泥浆中运输到表面富氧的泥浆和污泥中，这使它们可以在一端进食，在另一端呼吸。

.激光更清晰。

将显微镜下的活细胞细菌带入共振拉曼光谱后，研究团队已经接近其中一个答案。他们的研究成果发表在5月7日的科学杂志《PNAS》上。

拉曼光谱用激光照射分子。散射光的频率分布使得读取分子的能级成为可能。

“在这种情况下，我们将这种仪器用作高级电压表，我们针对电缆中的一种特定类型的蛋白质——细胞色素，”这篇论文的第一作者、奥胡斯大学的博士生Jesper T. Bjerg说。

切断电源

CEM的负责人拉斯皮特尼尔森教授解释道。

“所有活细胞都会移动电子，并试图将它们停放在所谓的细胞色素中。电子势越多，势越高。使用我们先进的伏特计，我们现在已经测量了可用的停车位，从而测量了潜力。每个细胞色素都跟随单个电缆细菌的电线，这些电线将电子从细菌的一端传导到另一端。我们的测量结果表明，在装载来自食物源的电子的一端，细胞中的电势最低。相反，电子被卸载到氧气中。”

在研究的一部分中，研究人员用激光切断了细菌的上端(也就是将电子转移到水中的氧的末端)。这导致细菌其余部分的电位迅速下降，表明细胞色素中的停车位充满了因断电而无法进一步获得的电子。

“这是首次在单个电缆细菌中证明电子传递。与此同时，我们使用了一种成熟的方法，这证明了我们在不透明的泥柱中使用非常规方法进行初步测量的结果，”拉尔斯彼得说。尼尔森。

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