Una proteína similar a un cabello escondida dentro de las bacterias sirve como una especie de interruptor de encendido y apagado para la "red eléctrica de la naturaleza, "una red global de nanocables generados por bacterias que impregna todo el suelo sin oxígeno y los fondos oceánicos profundos, Los investigadores de Yale informan en la revista Naturaleza . "El suelo bajo nuestros pies, todo el mundo, está cableado eléctricamente, "dijo Nikhil Malvankar, profesor asistente de biofísica molecular y bioquímica en el Instituto de Ciencias Microbianas en el Campus Oeste de Yale y autor principal del artículo. "Estos pelos bacterianos previamente ocultos son el interruptor molecular que controla la liberación de nanocables que forman la red eléctrica de la naturaleza".

Casi todos los seres vivos respiran oxígeno para deshacerse del exceso de electrones al convertir los nutrientes en energía. Sin acceso a oxigeno, sin embargo, Las bacterias del suelo que viven en las profundidades de los océanos o enterradas bajo tierra durante miles de millones de años han desarrollado una forma de respirar al "respirar minerales, "como bucear, a través de diminutos filamentos de proteínas llamados nanocables.

Exactamente cómo estas bacterias del suelo usan nanocables para exhalar electricidad, sin embargo, sigue siendo un misterio. Desde 2005, Los científicos habían pensado que los nanocables están formados por una proteína llamada "pili" ("pelo" en latín) que muchas bacterias muestran en su superficie. Sin embargo, en investigaciones publicadas en 2019 y 2020, un equipo dirigido por Malvankar demostró que los nanocables están hechos de proteínas completamente diferentes. "Esto fue una sorpresa para todos en el campo, cuestionando miles de publicaciones sobre pili, "Dijo Malvankar.

Para el nuevo estudio, Los estudiantes graduados Yangqi Gu y Vishok Srikanth usaron microscopía crioelectrónica para revelar que esta estructura de pili está compuesta por dos proteínas y en lugar de servir como nanocables ellos mismos, pili permanecen ocultos dentro de las bacterias y actúan como pistones, empujando los nanocables en el medio ambiente. Anteriormente nadie había sospechado tal estructura.

Comprender cómo las bacterias crean nanocables permitirá a los científicos adaptar las bacterias para que realicen una serie de funciones, desde combatir infecciones patógenas o desechos biológicos peligrosos hasta crear circuitos eléctricos vivos. dicen los autores. También ayudará a los científicos que buscan utilizar bacterias para generar electricidad, crear biocombustibles, e incluso desarrollar componentes electrónicos autorreparables.

Otros autores son Aldo Salazar-Morales, Ruchi Jain, Patrick O'Brien, Sophia Yi, Fadel A. Samatey, y Sibel Ebru Yalcin, todo de Yale, así como Rajesh Soni de la Universidad de Columbia.