Long-distance electron transfer in a filamentous Gram-positive bacterium.
Long-distance electron transfer in a filamentous Gram-positive bacterium.
复制标题
丝状革兰氏阳性细菌中的长距离电子转移
DOI：
10.1038/s41467-021-21709-z
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发表时间：
2021-03-17
影响因子：
16.6
通讯作者：
Dong M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yang Y;Wang Z;Gan C;Klausen LH;Bonné R;Kong G;Luo D;Meert M;Zhu C;Sun G;Guo J;Ma Y;Bjerg JT;Manca J;Xu M;Nielsen LP;Dong M
在革兰氏阴性菌中已经观察到长距离胞外电子转移，并且在自然过程和工程过程中发挥作用。电子传递可以通过传导性蛋白质附属物（简而言之，单细胞细菌如Geobacterspecies）或传导性细胞包膜（在丝状多细胞电缆细菌中）来介导。在这里，我们表明，LysinibacillusvariansGY32，丝状单细胞革兰氏阳性菌，是能够双向胞外电子转移。在微生物燃料电池中，L. Varian可以形成厘米范围的导电细胞网络，并且当在石墨电极上生长时，细胞可以达到1.08 mm的显著长度。原子力显微镜和微电极分析表明，导电性与纤毛样蛋白质附属物有关。我们的研究结果表明，长距离电子转移不仅限于革兰氏阴性菌。
Long-distance extracellular electron transfer has been observed in Gram-negative bacteria and plays roles in both natural and engineering processes. The electron transfer can be mediated by conductive protein appendages (in short unicellular bacteria such asGeobacterspecies) or by conductive cell envelopes (in filamentous multicellular cable bacteria). Here we show thatLysinibacillus variansGY32, a filamentous unicellular Gram-positive bacterium, is capable of bidirectional extracellular electron transfer. In microbial fuel cells,L. varianscan form centimetre-range conductive cellular networks and, when grown on graphite electrodes, the cells can reach a remarkable length of 1.08 mm. Atomic force microscopy and microelectrode analyses suggest that the conductivity is linked to pili-like protein appendages. Our results show that long-distance electron transfer is not limited to Gram-negative bacteria.
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