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神秘细菌体内的生物“电线”

来源: 发布日期:2019-04-09

2019年4月4日的《细胞》报道,科学家们对生活在土壤和沉积物中的神奇细菌的导电机理有了新发现,细菌通过一种前所未见的生物结构实现导电,利用这种结构有望制造小型化电子设备、功能强大但体积很小的电池、没有电线的起搏器等医疗设备。 
  土杆菌(Geobacter)在土壤中起着重要的作用,包括促进矿物的循环,甚至清除放射性废物。它们在没有氧气的环境中生存,需要通过特殊的途径消除体内多余的电子。科学家曾以为硫还原杆菌(Geobacter sulfurreducens)通过普通菌毛(Common pili)来导电。然而,美国弗吉尼亚大学、耶鲁大学和加州大学的研究人员发现,这种细菌实际上是通过一种特殊蛋白质制成的整齐有序的纤维来传输电能。利用低温电子显微镜技术,研究者在原子水平上解析了这些纤维结构。这些特殊蛋白质围绕着含金属分子的核心,就像包着金属线的电线一样。然而,这种“纳米线”比人类头发直径要小10万倍。 
  研究人员表示,这种微小而整齐的结构,有望被用于利用生物能源、清理污染、制造生物传感器等方面的研究开发。它也可以作为电子和活细胞之间的桥梁,用于各种各样的植入医疗设备,例如心脏起搏器。 
  吴晓燕 编译自https://www.sciencedaily.com/releases/2019/04/190404143747.htm 
  原文链接:http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2019.03.029 
  原文标题:Structure of Microbial Nanowires Reveals Stacked Hemes that Transport Electrons over Micrometers 

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