Des poils bactériens cachés alimentent le « réseau électrique » de la nature –

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  • Une protéine semblable à un cheveu cachée à l’intérieur des bactéries sert en quelque sorte d’interrupteur marche-arrêt pour le “réseau électrique” de la nature, un réseau mondial de nanofils générés par des bactéries qui imprègne tous les sols sans oxygène et les fonds océaniques profonds, rapportent des chercheurs de Yale dans le journal La nature. “Le sol sous nos pieds, le globe entier, est câblé électriquement”, a déclaré Nikhil Malvankar, professeur adjoint de biophysique moléculaire et de biochimie à l’Institut des sciences microbiennes du campus ouest de Yale et auteur principal de l’article. “Ces poils bactériens auparavant cachés sont le commutateur moléculaire contrôlant la libération des nanofils qui composent le réseau électrique de la nature.”

    Presque tous les êtres vivants respirent de l’oxygène pour se débarrasser des électrons en excès lors de la conversion des nutriments en énergie. Sans accès à l’oxygène, cependant, les bactéries du sol vivant dans les profondeurs des océans ou enfouies sous terre pendant des milliards d’années ont développé un moyen de respirer en « respirant des minéraux », comme la plongée en apnée, à travers de minuscules filaments de protéines appelés nanofils.

    Deux protéines à l’intérieur de bactéries enfouies, dépourvues d’oxygène, pompent des nanofils, qui « exhalent » essentiellement des électrons. Les scientifiques cherchent à utiliser ce réseau électrique naturel pour produire de l’électricité, de nouveaux biocarburants et même des composants électroniques auto-réparateurs.

    Cependant, la manière dont ces bactéries du sol utilisent les nanofils pour exhaler de l’électricité est restée un mystère. Depuis 2005, les scientifiques pensaient que les nanofils étaient constitués d’une protéine appelée « pili » (« cheveux » en latin) que de nombreuses bactéries présentent à leur surface. Cependant, dans des recherches publiées en 2019 et 2020, une équipe dirigée par Malvankar a montré que les nanofils sont constitués de protéines entièrement différentes. “Ce fut une surprise pour tout le monde sur le terrain, remettant en question des milliers de publications sur le pili”, a déclaré Malvankar.

    Pour la nouvelle étude, les étudiants diplômés Yangqi Gu et Vishok Srikanth ont utilisé la microscopie cryoélectronique pour révéler que cette structure de pili est composée de deux protéines. nanofils dans l’environnement. Auparavant, personne n’avait soupçonné une telle structure.

    Comprendre comment les bactéries créent des nanofils permettra aux scientifiques d’adapter les bactéries pour effectuer une multitude de fonctions – de la lutte contre les infections pathogènes ou les déchets biologiques à la création de circuits électriques vivants, disent les auteurs. Il aidera également les scientifiques cherchant à utiliser des bactéries pour produire de l’électricité, créer des biocarburants et même développer des appareils électroniques auto-réparateurs.

    Les autres auteurs sont Aldo Salazar-Morales, Ruchi Jain, Patrick O’Brien, Sophia Yi, Fadel A. Samatey et Sibel Ebru Yalcin, tous de Yale, ainsi que Rajesh Soni de l’Université de Columbia.

    Source de l’histoire :

    Matériaux fourni par Université de Yale. Original écrit par Bill Hathaway. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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