p O corpo humano é povoado por um número maior de micróbios do que suas próprias células. Esses micróbios sobrevivem usando vias metabólicas que variam drasticamente das dos humanos. p Arpita Bose, Ph.D., da Washington University em St. Louis, está interessado em compreender o metabolismo desses microorganismos onipresentes, e colocar esse conhecimento em prática para enfrentar a crise de energia e outras aplicações.

p Uma das maiores questões de pesquisa para seu laboratório envolve a compreensão da fotoferrotrofia, ou usando luz e elétrons de uma fonte externa para fixação de carbono. Grande parte da fonte de energia que os humanos consomem vem da fixação de carbono em organismos fototróficos como as plantas. A fixação de carbono envolve o uso de energia da luz para alimentar a produção de açúcares que consumimos para obter energia.

p Antes de Bose começar sua pesquisa, os cientistas descobriram que alguns micróbios interagem com a eletricidade em seus ambientes, até mesmo doando elétrons para o meio ambiente. Bose levantou a hipótese de que o inverso também poderia ser verdadeiro e procurou mostrar que alguns organismos também podem aceitar elétrons de óxidos de metal em seus ambientes. Usando uma cepa bacteriana chamada Rhodopseudomonas palustris TIE-1 (TIE-1), Bose identificou este processo denominado captação extracelular de elétrons (EEU).

p Depois de mostrar que alguns microrganismos podem absorver elétrons de seus arredores e identificar uma coleção de genes que codificam essa capacidade, Bose descobriu que essa capacidade dependia da presença de uma fonte de luz. Sem a presença de luz, esses organismos perderam 70% de sua capacidade de absorver elétrons.

p Como os organismos que Bose estava estudando podem contar com a luz como fonte de energia, Bose levantou a hipótese de que essa dependência da luz para a captação de elétrons poderia significar uma função dos elétrons na fotossíntese. Com estudos subsequentes, A equipe de Bose descobriu que esses elétrons que os microorganismos estavam pegando estavam entrando em seu fotossistema.

p Para mostrar que os elétrons estavam desempenhando um papel na fixação de carbono, Bose e sua equipe analisaram a atividade de uma enzima chamada RuBisCo, que desempenha um papel fundamental na conversão de dióxido de carbono em açúcares que podem ser decompostos para obter energia. Eles descobriram que RuBisCo era mais fortemente expresso e ativo quando a EEU estava ocorrendo, e essa, sem RuBisCo presente, esses organismos perderam a capacidade de absorver elétrons. Essa descoberta sugere que organismos como o TIE-1 são capazes de receber elétrons de seu ambiente e usá-los em conjunto com a energia da luz para sintetizar moléculas para fontes de energia.

p Além de ampliar nossa compreensão da grande diversidade nos metabolismos, A pesquisa de Bose tem implicações profundas na sustentabilidade. Esses micróbios têm o potencial de desempenhar um papel fundamental na geração de energia limpa.