p Quando você é apenas um entre trilhões, pode ser difícil progredir. Esse é o problema enfrentado pela bactéria aquática Leptothrix cholodnii, que é freqüentemente encontrado nas esteiras microbianas semelhantes a limo, comuns em corpos d'água ricos em minerais. Portanto, para se estabelecer nessas comunidades, L. cholodnii forma longa, filamentos rígidos que se tornam parte integrante da estrutura do tapete microbiano. p Em um estudo publicado na semana passada em ACS Nano , uma equipe liderada por pesquisadores da Universidade de Tsukuba usou câmaras microfluídicas para permitir a visualização de L. cholodnii e estudar a contribuição das nanofibrilas para a formação de filamentos. Uma compreensão mais profunda desse processo poderia ajudar os pesquisadores a fazer incursões significativas no uso de bactérias formadoras de bainha para processos como o desenvolvimento de novos óxidos de ferro amorfos para anodos de bateria de íon-lítio e a colheita industrial de pigmentos e metais pesados.

p Os filamentos de L. cholodnii são compostos de cadeias de células inicialmente circundadas por uma bainha macia feita de milhares de minúsculas estruturas semelhantes a cabelos entrelaçadas chamadas nanofibrilas. Durante a formação do filamento, as bactérias liberam proteínas que oxidam ferro e manganês na água, produzindo óxidos de metal que se acumulam nas nanofibrilas, fazendo com que eles endureçam em um microtubo. As nanofibrilas também podem incorporar metais preciosos, como ouro, prata, titânio, e zircônio. Contudo, o papel exato das nanofibrilas na formação do filamento não é conhecido.

p "Porque esteiras microbianas são freqüentemente encontradas em leitos de riachos, usamos câmaras microfluídicas para replicar a água corrente encontrada nesses locais, "explica o autor principal do estudo Tatsuki Kunoh." Permitimos que células individuais passassem para as câmaras e, em seguida, usamos lapso de tempo e deformação fluorescente intermitente de nanofibrilas e microscopia eletrônica de varredura atmosférica para examinar o comportamento de células individuais e os filamentos multicelulares em desenvolvimento. "

p Os pesquisadores mostraram que as nanofibrilas são essenciais para a fixação de células bacterianas em superfícies sólidas, que é necessário para a formação do filamento. Confirmando esta observação, células de L. cholodnii "sem bainha" variantes, que não produziu nanofibrilas, vagou pelas câmaras durante o experimento, incapaz de anexar ou formar um filamento.

p "Pela coloração fluorescente das nanofibrilas, poderíamos monitorar sua distribuição na superfície da célula bacteriana, "diz o Dr. Kunoh." Curiosamente, o posicionamento das nanofibrilas parecia ditar a direção do alongamento do filamento - durante o alongamento unilateral, nanofibrilas foram agrupadas em torno da extremidade sem divisão da célula, enquanto no alongamento bilateral, nanofibrilas estavam presentes apenas em torno da porção central da célula. "

p Os pesquisadores também observaram que as nanofibrilas foram densamente tecidas em torno das seções maduras dos filamentos em crescimento, mas formaram uma estrutura semelhante a uma teia mais aberta em torno das células recém-divididas.

p Esses novos insights sobre o papel das nanofibrilas no desenvolvimento de filamentos podem permitir aos pesquisadores adaptar L cholodnii para uso em aplicações industriais, como biorremediação, a extração de metais pesados ​​e preciosos, e fabricação de microfios.