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欢迎光临月亮飞船的博客

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博主胡德良:邢台学院外语系英语教授,中国译协专家会员,河北省译协常务理事,邢台市译协副会长。爱好翻译,内容涉及宇宙探秘、医疗卫生、家庭保健、生命科学、能源科学、地球科学、环境科学、散文小说和纪实文学等领域。所译文章曾见于《光明日报》、《科技日报》、《健康时报》、《健康报》、《英语世界》、《英语知识》、《科技英语学习》、《科学之友》、《科学与文化》、《世界科学》、《生命世界》等全国各大报刊。博客特色:英汉对照、图文并茂,融趣味性、科学性、知识性为一体。

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靠铁呼吸的原始肺(图)   

2013-04-01 17:12:22|  分类: 生命科学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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靠铁呼吸的原始肺(图) - 月亮飞船 - 欢迎光临月亮飞船的博客 

The Original Iron Lung

by Sid Perkins      胡德良

 Using stripped-down versions of living cells, researchers have confirmed which proteins allow certain bacteria to breathe iron and other metals when oxygen isn't available. Shewanella oneidensis (pictured) is often found in oxygenated environments but can also thrive without the gas if it must, thanks to energy-generating chemical reactions that transfer electrons from inside its cells to outside minerals that contain metals such as iron. Previous studies identified a particular set of three cell-membrane proteins involved in this electron transfer process, but subsequent research suggested that the protein found on the external side of the cell membrane, dubbed MtrC, transferred electrons too slowly to explain the microorganism's rate of metabolism. In a new series of lab tests, researchers created tiny, cell-sized capsules that lacked a living cell's metabolic machinery but included all three cell-membrane proteins in a simplified outer layer. Measurements showed that rates of electron transfer from substances inside the capsules were more than 1 million times faster than those seen previously in MtrC-only experiments and were more than sufficient to fuel Shewanella in oxygen-poor environments, the researchers report online today in the Proceedings of the National Academy of Sciences. Besides shedding light on the iron-breathing bacterium's metabolic tricks, the new findings may help researchers harness Shewanella to make biobatteries known as microbial fuel cells.  研究人员利用简化的活细胞,确定了在没有氧的情况下,哪些蛋白质可以使特定的细菌靠铁和其他金属进行呼吸。沙雷菌(Shewanella oneidensis)通常生活在有氧环境中,但是如果形势所迫,在没有氧的情况下也能够茁壮成长,这多亏了产生能量的化学反应,这种反应能够将电子从细胞内部转移到外部含有金属(如:铁)的矿物上来。先前的研究发现,一种特定的三个细胞膜蛋白组合参与了这种电子转移过程。但是后来的研究表明,存在于细胞膜外部的这种被称为“MtrC”的蛋白转移电子的速度太慢,不足以解释这种细菌的代谢速度。在最新进行的一系列实验室试验中,研究人员创造了细胞大小的微型膜囊,这种膜囊没有活细胞的代谢机制,但是在简化了的外层中包括所有的三个细胞膜蛋白。今天,研究人员在《美国国家科学院院刊》在线版上报道说:测算显示,比起以前只有MtrC的试验,来自这种膜囊内部物质的电子转移速度加快了100多万倍,足以为缺氧环境中的沙雷菌提供燃料。这些新发现除了能够说明细菌靠铁呼吸的代谢技巧之外,或许还能够帮助研究人员利用沙雷菌来制造被称为“微生物燃料电池”的生物电池。

   

译自:美国《科学》杂志网站(25 March 2013, 3:00 PM

原著:Sid Perkins

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