Otkrivene bakterije koje provode struju mogu očistiti okoliš i nadahnuti bioelektroniku

U sedimentima zaljeva Yaquina u saveznoj američkoj državi Oregon otkrivene su bakterijebakte koje provode struju, a njihova jedinstvena svojstva mogla bi promijeniti način na koji razmišljamo o pročišćavanju okoliša i razvoju bioloških elektroničkih sustava. Nova vrsta, nazvana Candidatus Electrothrix yaqonensis, nije samo znanstveno zanimljiva, ona bi u budućnosti mogla igrati važnu ulogu u čišćenju zagađenih sedimenata i razvoju naprednih bioelektroničkih uređaja.

Znanstvenici su bakteriju pronašli u prijelaznom području između mora i kopna, poznatom po bogatoj mikrobnoj raznolikosti. Naziv vrste posvećen je narodu Yaqo’n, čija su povijesna područja obuhvaćala regiju zaljeva Yaquina, čime je odana počast njihovoj povezanosti s prirodom i doprinosu očuvanju okoliša.

Rijetka vrsta s neobičnim vlaknima otkrivena u obalnom blatu

Candidatus Electrothrix yaqonensis pripada skupini tzv. cable bacteria ‘kabelskih bakterija’ — višestaničnih mikroorganizama koji se ponašaju poput živih vodiča. Ove bakterije posjeduju vlakna koja učinkovito prenose elektrone kroz sedimente, čime sudjeluju u ciklusima hranjivih tvari, zbog čega ih nazivaju ‘cable bacteria’. Iako su takozvane ‘kabelske bakterije’ prisutne diljem svijeta, o njihovoj strukturi i genetici još se zna vrlo malo.

Ono što Electrothrix yaqonensis čini posebnom jest njena genetska jedinstvenost. Analize genoma pokazale su da ova vrsta sadrži osobine koje povezuju različite rodove unutar tih bakterija, što sugerira da bi mogla predstavljati evolucijsku prijelaznu fazu. “Nova vrsta izgleda kao most unutar klade Electrothrix, a to bi moglo pomoći u razumijevanju kako su te bakterije nastale i kako se prilagođavaju različitim okolišima”, objasnio je voditelj istraživanja Cheng Li.

Osim genetskih osobitosti, otkrivene bakterije koje provode struju razlikuju se i po fizičkim karakteristikama. Imaju izražene površinske grebene i vlakna koja sadrže jedinstvene molekule na bazi nikla. Ta vlakna su tri puta šira nego kod bilo koje druge poznate vrste, što upućuje na vrlo visoku provodljivost.

Moguća primjena u zaštiti okoliša i razvoju bioelektronike

Najveći potencijal nove vrste leži u njenoj praktičnoj upotrebi. Znanstvenici vjeruju da bi otkrivene bakterije koje provode struju mogle postati alat u borbi protiv zagađenja. “Ove bakterije mogu prenositi elektrone kako bi razgradile štetne tvari u sedimentima”, rekao je Li, dodavši da se njihova sposobnost može iskoristiti u čišćenju okoliša.

Međutim, primjena se ne zaustavlja na ekologiji. Struktura njihovih niklovih vlakana mogla bi poslužiti kao predložak za razvoj novih vrsta bioelektroničkih komponenti. Takvi bi materijali mogli imati primjenu u medicinskoj dijagnostici, sigurnosti hrane i industrijskoj elektronici. “Dizajn visoko provodnog proteinskog vlakna na bazi nikla mogao bi inspirirati novu generaciju bioelektronike”, zaključio je Li.

Studija je objavljena u znanstvenom časopisu Applied and Environmental Microbiology i predstavlja važan korak prema boljem razumijevanju uloge mikroorganizama u tehnološkim i okolišnim procesima.