Mechanisms of extracellular electron transfer in anaerobic methanotrophic archaea

Heleen T. Ouboter; Rob Mesman; Tom Sleutels; Jelle Postma; Martijn Wissink; Mike S. M. Jetten; Annemiek ter Heijne; Tom Berben; Cornelia U. Welte

doi:10.1038/s41467-024-45758-2

학술저널 cc-by Full-text

저자정보: Heleen T. Ouboter Rob Mesman Tom Sleutels Jelle Postma Martijn Wissink Mike S. M. Jetten Annemiek ter Heijne Tom Berben Cornelia U. Welte

출처: Springer Science and Business Media LLC Nature Communications 15(1)

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Anaerobic methanotrophic (ANME) archaea are environmentally important, uncultivated microorganisms that oxidize the potent greenhouse gas methane. During methane oxidation, ANME archaea engage in extracellular electron transfer (EET) with other microbes, metal oxides, and electrodes through unclear mechanisms. Here, we cultivate ANME-2d archaea ('Ca. Methanoperedens') in bioelectrochemical systems and observe strong methane-dependent current (91-93% of total current) associated with high enrichment of 'Ca. Methanoperedens' on the anode (up to 82% of the community), as determined by metagenomics and transmission electron microscopy. Electrochemical and metatranscriptomic analyses suggest that the EET mechanism is similar at various electrode potentials, with the possible involvement of an uncharacterized short-range electron transport protein complex and OmcZ nanowires.

#Archaea #Electron transfer #Anaerobic oxidation of methane #Methane #Extracellular #Microorganism #Bacteria #Chemistry #Biophysics #Biology #Biochemistry #Ecology #Photochemistry

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