Título:Mecanismos de transferência de elétrons permitem fixação de dióxido de carbono acionada por eletricidade por Shewanella oneidensis

Autores:
- *Jun Li*
- *Hongchen Sol*
- *Qingyi Wei*
- *Yanling Cheng*
- *Jinyue Yan*
- *Zhicheng Xu*
- *Youhe Xu*


Publicação:
Comunicações da Natureza (2023)

Resumo:
O estudo investigou os mecanismos pelos quais Shewanella oneidensis, uma versátil bactéria redutora de metais, coleta elétrons de um eletrodo e os transfere para o dióxido de carbono, levando à sua fixação em compostos orgânicos valiosos. Este processo imita a fotossíntese e é crucial para o desenvolvimento de tecnologias de captura e utilização de carbono.

Principais conclusões:

1. Caminhos de transferência de elétrons:
- S. oneidensis formou várias nanoestruturas como pili e apêndices condutores para melhorar a transferência de elétrons do eletrodo.
- Os elétrons moveram-se através dos citocromos da membrana externa (OmcEs) para hidrogenases periplasmáticas e sistemas de maturação do citocromo c (Ccm) para posterior transferência.

2. Transferência de elétrons periplasmáticos:
- O estudo forneceu evidências claras de que dois transportadores de membrana, PglH e CbcY, são essenciais para entregar elétrons às hidrogenases periplasmáticas.
- As hidrogenases reduzem prótons para produzir sulfeto de hidrogênio, atuando como sumidouros de elétrons e garantindo um fluxo contínuo de elétrons do eletrodo.

3. Fluxo de elétrons citoplasmáticos:
- Elétrons transferidos para o citoplasma pelo sistema de maturação do citocromo c, onde doam poder redutor para múltiplas vias metabólicas.
- Este processo resulta no crescimento celular, no metabolismo do carbono e na produção de vários produtos químicos e combustíveis.

4. Fixação de dióxido de carbono:
- A energia redutora gerada pelos elétrons derivados dos eletrodos é usada para reduzir o dióxido de carbono por meio de enzimas fixadoras de CO2.
- Isto leva à produção de compostos orgânicos como acetato, piruvato e outros produtos químicos valiosos.

Esta pesquisa aumenta nossa compreensão da transferência direta de elétrons em S. oneidensis e ressalta a importância de várias vias de transferência de elétrons. Destaca a aplicação potencial da eletrossíntese microbiana como uma abordagem sustentável para captura e conversão de carbono. Uma maior exploração deste campo pode potencialmente revolucionar as nossas estratégias de produção de energia e proteção ambiental.