Des chercheurs de l’Université de Yale et de NOVA-FCT ont découvert comment les bactéries du sol « respirent » dans des environnements sans oxygène en utilisant une famille de protéines pour transmettre les électrons en excès aux nanofils, créant ainsi un réseau électrique naturel sous terre. Cette grille contribue à maintenir la vie microbienne et affecte les processus environnementaux comme l’absorption du méthane, essentiel au contrôle du réchauffement climatique. Crédit : Issues.fr.com
Les bactéries du sol utilisent des protéines pour alimenter les nanofils, formant ainsi un réseau électrique souterrain qui soutient la vie et a un impact sur les émissions de méthane.
Pour « respirer » dans un environnement sans oxygène, les bactéries présentes dans le sol sous nos pieds dépendent d’une seule famille de protéines pour transférer les électrons en excès, produits lors de la « combustion » des nutriments, vers des poils électriques appelés nanofils projetés à leur surface, trouvés par chercheurs à Université de Yale et NOVA School of Science and Technology, NOVA University Lisbonne (NOVA-FCT).
Cette famille de protéines agit essentiellement comme des bouchons qui alimentent ces nanofils pour créer un réseau électrique naturel au plus profond de la Terre, ce qui permet à de nombreux types de microbes de survivre et de soutenir la vie, a déclaré Nikhil Malvankar, co-auteur de la nouvelle étude. du département de biophysique moléculaire et de biochimie et de l’institut des sciences microbiennes de Yale, et Carlos Salgueiro, professeur titulaire à NOVA-FCT.
Découverte d’une famille de protéines qui fonctionnent comme des « bouchons » d’alimentation pour charger les nanofils bactériens. Crédit : Éric Martz
La science de la survie : les nanofils microbiens
Le laboratoire de Malvankar et celui de Salgueiro ont étudié en profondeur les composants de ce réseau électrique microbien. Cependant, on ne savait pas clairement comment les bactéries pouvaient transmettre les électrons excédentaires produits par l’activité métabolique dans des nanofils dépassant de leur surface et se connectant à des minéraux ou à des voisins. Ils ont découvert que de nombreux types de bactéries du sol dépendent d’une famille unique et répandue de cytochromes à l’intérieur de leur corps pour charger les nanofils.
Impact environnemental et potentiel futur
Comprendre les détails de la charge de ces nanofils est important pour le développement potentiel de nouvelles sources d’énergie et de nouveaux biomatériaux et pour leur impact sur l’environnement. Malvankar et Salgueiro notent que les microbes absorbent 80 % du méthane présent dans l’océan, un contributeur majeur au réchauffement climatique, émis par les fonds marins. Or, les microbes présents à la surface de la Terre sont responsables de 50 % des émissions de méthane dans l’atmosphère. Comprendre différents processus métaboliques pourrait aider à atténuer les émissions de méthane, ont-ils déclaré.
La recherche a été rapportée dans la revue Communications naturelles. Ce travail a été dirigé par les co-auteurs Pilar Portela et Catharine Shipps, ainsi que par Cong Shen et Vishok Srikanth.
