Los minerales de óxido de hierro afectan las rutas de transferencia de electrones extracelulares de Geobacter spp.

Algunas bacterias utilizan minerales de óxido de hierro (semi)conductores como conductos para la transferencia de electrones extracelulares (EET) a aceptores de electrones insolubles y distantes. Un estudio previo demostró que se construyen redes conductivas microbio/mineral en ecosistemas del suelo, en los que las poblaciones de Geobacter spp. son dominantes. Con el fin de examinar cómo los minerales de óxido de hierro (semi)conductores afectan las rutas de EET de Geobacter spp., el presente estudio cultivó cinco cepas representativas de Geobacter en electrodos como los únicos aceptores de electrones en ausencia o presencia de óxidos de hierro (semi)conductores. Se encontró que los minerales de óxido de hierro aumentaron la generación de corriente en tres cepas de Geobacter, mientras que no se observó efecto en otra cepa. Geobacter sulfurreducens fue la única cepa que generó cantidades sustanciales de corriente tanto en presencia como en ausencia de los óxidos de hierro. Análisis microscópicos, electroquímicos y transcriptómicos de G. sulfurreducens revelaron que esta cepa construyó dos tipos distintos de ruta de EET; en ausencia de minerales de óxido de hierro, se construyeron biopelículas ricas en sustancias poliméricas extracelulares, mientras que se desarrollaron redes compuestas de partículas minerales y células microbianas (sin sustancias poliméricas) en presencia de óxidos de hierro. También se encontró que los citocromos tipo c no caracterizados se regulaban al alza en presencia de óxidos de hierro diferentes de los encontrados en biopelículas conductivas. Estos resultados sugieren la posibilidad de que los minerales (semi)conductores naturales confieran ventajas energéticas y ecológicas a Geobacter, facilitando su crecimiento y supervivencia en el medio natural.