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Enregistrement W4387616233 · doi:10.3897/aca.6.e108135

Surface reactivity of the iron and manganese-oxidizing bacterium Leptothrix cholodnii SP-6

2023· article· en· W4387616233 sur OpenAlexaff
M. Adelina Santos Araujo, Daniela Gutierrez Rueda, Yuhao Li, Janice Kenney, Daniel S. Alessi, Kurt O. Konhauser

Notice bibliographique

RevueARPHA Conference Abstracts · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineEarth and Planetary Sciences
ThématiqueGeochemistry and Elemental Analysis
Établissements canadiensMacEwan UniversityUniversity of Alberta
Organismes subventionnairesFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo
Mots-clésChemistryOxidizing agentAdsorptionAqueous solutionExtracellular polymeric substanceManganeseBiomineralizationChemical engineeringBacteriaBiofilmBiologyOrganic chemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Surfaces of prokaryotic cells play a significant role in the adsorption of metals from aqueous solution and the formation of authigenic minerals (Konhauser 2006). Although most studies focus on the cell wall, it is known that many bacteria synthesise an extracellular layer of polysaccharides and proteins, including what are known as sheaths. It has been shown that the cyanobacterium Calothrix sp. produces as sheath which is neutrally charged at circumneutral pH values, and it was hypothesized that such a sheath might allow the cyanobacterium to survive in geothermal settings with high silicification rates (Phoenix et al. 2002). Specifically, the dominance of hydroxyl sites on Calothrix ’s sheath surface facilitates hydrogen bonding with aqueous silica species, inducing the precipitation of amorphous silica on the sheath and thus protecting the underlying cell (Phoenix et al. 2002). Leptothrix cholodnii is a sheathed, iron and manganese-oxidizing bacterium that frequently inhabits minerals seeps, where Fe 2+ and Mn 2+ discharge into oxygenated surface waters (Spring et al. 1996). As a result, the sheath becomes encrusted with Fe(III) and Mn(IV) oxyhydroxides while the underlying cells are protected from mineralization (Emerson and Ghiorse 1992, Emerson et al. 2010). However, unlike Calothrix, Leptothrix’ s sheath composition suggests that it might behave differently at circumneutral pH (Emerson and Ghiorse 1993). To investigate the surface reactivity of Leptothrix 's sheath and cell wall we analyzed isolated sheaths, sheathless cells, and intact filaments of L. cholodnii SP-6. We studied these components using potentiometric titration, zeta-potential, Cd-adsorption, and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy to elucidate changes in surface charge between the cell wall and sheath. For the isolated sheaths and intact filaments, titration data were fit using a two-site protonation model, resulting in the following pKa values: 6.05 (±0.29) and 9.34 (±0.11); and 7.77 (±0.17) and 10.50 (±0.20), respectively. For the sheathless cells, the best fit was obtained by using a three-site protonation model, resulting in the following pKa values: 5.40 (±0.59), 8.11 (±1.64) and 10.73 (±0.45). Total proton-active site concentrations were lower in isolated sheaths compared to intact filaments. Additionally, at circumneutral pH, net negative charge was lower for sheathless cells compared to intact filaments and isolated sheaths (Fig. 1). This information agrees with the Cd adsorption behaviour found for the three materials (Fig. 2). Thus, our preliminary results suggest that Leptothrix ’s sheath is less reactive than the intact filaments at circumneutral pH, leading us to hypothesize that the outermost layer would sequester relatively lower amounts of cations, including Mn 2+ , from solution and potentially would protect the underlaying cell from deleterious mineralization. In addition to that, the less reactive sheath’s surface would also contribute to cell attachment, which is important for a species commonly found in streams (Phoenix et al. 2002, Emerson et al. 2010).

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesCharge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,182
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,024
Tête enseignante GPT0,221
Écart entre enseignants0,197 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2023
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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