Autores:
- *Jun Li*
- *Hongchen Sol*
- *Qingyi Wei*
- *Yanling Cheng*
- *Jinyue Yan*
- *Zhicheng Xu*
- *Youhe Xu*
Publicación:
Comunicaciones de la naturaleza (2023)
Resumen:
El estudio investigó los mecanismos por los cuales Shewanella oneidensis, una bacteria reductora de metales versátil, recolecta electrones de un electrodo y los transfiere al dióxido de carbono, lo que lleva a su fijación en compuestos orgánicos valiosos. Este proceso imita la fotosíntesis y es crucial para desarrollar tecnologías de captura y utilización de carbono.
Hallazgos clave:
1. Vías de transferencia de electrones:
- S. oneidensis formó varias nanoestructuras como pili y apéndices conductores para mejorar la transferencia de electrones desde el electrodo.
- Los electrones se movieron a través de los citocromos de la membrana externa (OmcE) hasta las hidrogenasas periplásmicas y los sistemas de maduración del citocromo c (Ccm) para su posterior transferencia.
2. Transferencia de electrones periplásmicos:
- El estudio proporcionó pruebas claras de que dos transportadores de membrana, PglH y CbcY, son esenciales para entregar electrones a las hidrogenasas periplásmicas.
- Las hidrogenasas reducen los protones para producir sulfuro de hidrógeno, actuando como sumideros de electrones y asegurando un flujo continuo de electrones desde el electrodo.
3. Flujo de electrones citoplasmáticos:
- Electrones transferidos al citoplasma por el sistema de maduración del citocromo c, donde donan poder reductor a múltiples vías metabólicas.
- Este proceso da como resultado el crecimiento celular, el metabolismo del carbono y la producción de diversos productos químicos y combustibles.
4. Fijación de dióxido de carbono:
- El poder reductor generado a partir de electrones derivados de electrodos se utiliza para reducir el dióxido de carbono mediante enzimas fijadoras de CO2.
- Esto conduce a la producción de compuestos orgánicos como acetato, piruvato y otras sustancias químicas valiosas.
Esta investigación mejora nuestra comprensión de la transferencia directa de electrones en S. oneidensis y subraya la importancia de varias vías de transferencia de electrones. Destaca la aplicación potencial de la electrosíntesis microbiana como un enfoque sostenible para la captura y conversión de carbono. Una mayor exploración de este campo puede potencialmente revolucionar nuestras estrategias de producción de energía y protección del medio ambiente.
