Hvordan fungerer bakterier med indlagte elektriske ledninger?

Seks år efter den opsigtsvækkende opdagelse af kabelbakterier bevilger Danmarks Grundforskningsfond nu op til 56 mio. kr. til Center for Elektromikrobiologi på Aarhus Universitet.

19.04.2017 | Peter F. Gammelby

Det nye grundforskningscenter, som ledes af professor Lars Peter Nielsen, skal afsløre flere af de elektriske bakteriers hemmeligheder. Foto: Peter F. Gammelby, AU

Kabelbakterier bliver de kaldt, og navnet er ganske dækkende. De er lange, og der løber elektriske ledninger inde i dem. Men til forskel fra elkabler bruger bakterierne ledningerne til at trække vejret med.

Det er praktisk, når man som disse bakterier lever i havbunden, hvor ilt og næring ofte er langt fra hinanden: Når man graver sig ned i sedimentet ophører ilten efter få millimeter og et par centimeter nede er der således rigeligt med næring, men slet ingen ilt.

Kabelbakteriens løsning er at ”strække sig”, så den ene ende når ned til næringsstofferne, mens den anden ende bliver oppe i den øvre del af havbunden, hvor der er ilt. De elektriske ledninger, der løber fra den ene ende til den anden af kabelbakteriens lange cellekæde, bliver så brugt som en elektrisk ”snorkel”.

”Ligesom hver eneste af vore celler forbrænder en kabelbakterie næring ved at overføre elektroner til ilt, hvorved den får energi. Men takket være dens ledninger kan bakterien gøre det på tværs af flere tusinde celler og over afstande på flere centimeter,” forklarer professor Lars Peter Nielsen, som skal lede et nyt grundforskningscenter, Center for Elektromikrobiologi (CEM), på Aarhus Universitet.

Opdagelse rejser nye spørgsmål

Det er godt seks år siden, at Lars Peter Nielsen og hans gruppe opdagede kabelbakterien i Aarhus Havn. Ingen havde forestillet sig, at der eksisterede sådan en livsform, og opdagelsen betegnes internationalt som et fundamentalt gennembrud inden for elektromikrobiologi.

Gennem sin karriere har Lars Peter Nielsen flere gange demonstreret evnen til at tænke i nye retninger på tværs af faggrænser og omsætte det til ny forståelse af naturen og praktiske løsninger.

Opdagelsen af kabelbakterier åbner for en række nye og perspektivrige grundforskningsspørgsmål, som CEM over de næste seks år skal finde svar på. Det er spørgsmål som:  

 

 

 

  • Hvordan kan en levende biologisk struktur fungere som en effektiv elektrisk ledning? Ingen aner det endnu, og svaret vil helt sikkert blive opsigtsvækkende og måske teknologisk interessant.
  • Hvordan fordeler kabelbakterien energien mellem cellerne, og hvordan bruger de energien? I en organisme, hvor omsætningen af næring og ilt er delt mellem elektrisk forbundne celler, kan biologisk energistyring udforskes på helt nye måder.
  • Hvordan er andre organismer indblandet? Tilsyneladende udgør kabelbakterier kernen i hidtil ukendte elektriske økosystemer, hvor mange andre mikroorganismer trækker på kabelbakteriernes smarte genvej til ilt.

I Center for Elektromikrobiologi deltager desuden

Thomas Boesen, lektor, iNANO og Institut for Molekylærbiologi og Genetik, AU
Elena Ferapontova, lektor, iNANO, AU
Filip Meysman, lektor, AIAS fellow, Aarhus Institute of Advanced Studies, AU
Nils Risgaard-Petersen, lektor, Institut for Bioscience, AU
Andreas Schramm, professor, Institut for Bioscience, AU 

 


 

 

 

For nærmere oplysninger:

Læs på Danmarks Grundforskningsfonds hjemmeside

eller kontakt

Professor Lars Peter Nielsen
Institut for Bioscience – Mikrobiologi, Aarhus Universitet
Tlf. +45 60202654
lpn@bios.au.dk

 

Direktør Søren-Peter Olesen
Danmarks Grundforskningsfond
Tlf +45 2028 9706
spo@dg.dk

 

Bestyrelsesformand, Professor Liselotte Højgaard
Danmarks Grundforskningsfond
Tlf +45 2753 8688
Liselotte.Hoejgaard@regionh.dk

Offentligheden / Pressen, Medarbejdere