Araştırmacılar bir bakterinin doğal iletkenlik yoluyla toprak ve çökeltilerden elektron çekebildiğini ortaya çıkardı. Bakteri, elektron çektiği esnada güneş ışınlarını emerek enerji üretebiliyor.
Harvard Üniversitesi araştırmacıları, doğada sıkça bulunan Rhodopseudomonas palustris bakterisinin bulunduğu yüzeyin altında kalan toprak ve çökeltilerdeki minerallerden elektron toplayabildiğini ortaya çıkardı. Bakteri, belli bir mesafeden elektron çekebilmesi sayesinde aynı zamanda güneş ışınlarından yararlanarak enerji üretebiliyor.
Araştırmada yer alan Profesör Peter Girguis, “Tüm organizmaların faaliyet gösterebilmek için elektriği oluşturan elektronları kullandıklarını biliyoruz. Gözlemlediğimiz ve hücre dışı elektron transferi (EET) olarak adlandırdığımız süreç kapsamında, mikropların çektikleri elektronların merkezi metabolizmalarına iletildiğini gördük” ifadesini kullandı.
Mikropların genelde ihtiyacını duydukları enerjinin yakıtı olan elektronlar için demir kullandıkları bilinirken, laboratuvar ortamındaki deneyler EET süreci için demirin kritik rol taşımadığını gösterdi. Deneylerde elektrot bağlanan mikrop kolonileri, doğada bulunan sülfür bileşikleri gibi demir olmayan kaynaklardan elektron almayı başardı.
‘Oyunun kurallarını değiştiren’ bir keşif yaptıklarını belirten Girguis, “Bugüne kadar havalı ve havasız ortamların etkileşimiyle bu alanlara yayılan kimyasalların birçok biyokimyasal döngüyü belirlediğini düşündük. Ancak havalı ve havasız ortamların etkileşiminin yanı sıra, biyokimyasal döngülerin oranlarını hesaplama yöntemimiz de değişebilir” dedi.
İlaç sanayisinin işine yarayabilir
Araştırmacılar deneylerde mikropların elektron çekmelerini sağlayan bir gen olduğunu da tespit etti. Gen devre dışı bırakıldığında Rhodopseudomonas palustris bakterilerinin elektron toplama yeteneği 3’te 1 oranında azaldı.
Bakterilerin elektron yeme özelliğini ortaya çıkaran araştırmanın temelleri, 20 yıl önce pas yiyen bir bakterinin tespit edilmesiyle atıldı. Söz konusu bakteri, oksijene elektron vererek demir oksit molekülleri ortaya çıkmasını sağlıyordu. Halomonas titanicae adlı türü bugün Titanic’in kalıntılarını kemiren pas kemiren bakteriyi kullanan bilim insanları, bakterinin pasa değil ancak elektroda elektron vermesini sağlayarak ilk mikrobik yakıt hücresini oluşturmayı başarmıştı.
Pas yiyen bakterinin tersine, hücre içine elektron alabilen bir bakterinin peşine düşen bilim insanları, Rhodopseudomonas palustris’in doğal iletkenlik yoluyla demir oksit kristaller ürettiğini tespit etti. Bakterinin, bu kristalleri erişemediği minerallere ulaşan akımlar olarak kullanabildiği anlaşıldı.
Girguis, elektrik yiyen bakterilerin EET yoluyla enerji üretebileceğini belirtirken, elektron toplama yeteneklerinin en çok ilaç sanayisinde kullanılabileceğine dikkat çekti.
Kaynak: Nature Communications – Aljazeera Türkçe
Resim: Shuttershock
