Summary
На месте микробной обогащения или на месте выращивания методы могут облегчить изоляции трудных культуры микроорганизмов таксонов, особенно с низким биомассы или geochemically экстремальных средах. Здесь мы описываем электрохимические установки без использования внешнего источника питания для обогащения микробных штаммов, которые способны внеклеточного переноса электронов (EET).
Abstract
Анаэробное дыхание, в сочетании с переноса электронов в нерастворимые минералов (именуемый внеклеточного электронного транспорта [EET]) считается критическим для производства микробных энергии и настойчивости во многих подземных средах, особенно не хватает акцепторов растворимых терминала электрона. Хотя EET-способных микробы были успешно изолированы от различных сред, разнообразие бактерий, способных EET является до сих пор плохо понимает, особенно в трудные для образца, низкой энергии или экстремальных условиях, таких как многие подземные экосистемы. Здесь мы описываем на месте электрохимические системы обогатить EET-способных бактерий с помощью анод как респираторные терминала электрон акцептора. Этот анод подключен к катоду, способный катализировать абиотических кислорода сокращения. Этот подход по сравнению с electrocultivation методами, которые используют потенцио для poising электродный потенциал, двухэлектродное система не требует внешнего источника питания. Мы представляем пример нашего отеля обогащения, используемых в щелочной пруд в кедры, наземные serpentinization сайт в Северной Калифорнии. Ранее попытки культивировать минеральных сокращение бактерии были неудачными, который, вероятно, из-за низкой биомассы характер данного сайта и/или низкой относительное обилие металла, снижения микробов. До внедрения наших двух электрод обогащения, мы измерили вертикальный профиль концентрации растворенного кислорода. Это позволило нам поставить углерода чувствовал, что анод и платины гальваническим углерода чувствовал, что катод на глубинах, поддерживающие анаэробных и аэробных процессов, соответственно. После инкубации на месте мы далее обогащенный анодное электрода в лаборатории и подтвердил различных микробных общины, по сравнению с поверхности придает или биопленки общин обычно наблюдается в кедры. Это обогащение впоследствии привело к изоляции первого electrogenic Микроб от кедры. Этот метод на месте микробной обогащения имеет потенциал, чтобы значительно повысить уровень изоляции EET-способных бактерий от низкой биомассы или трудно образец среды обитания.
Introduction
Несколько минерал сокращение микробы показали использовать твердофазный минералы как терминал электрона акцепторов, внеклеточная переноса электронов (EET) процессов, которые поведения электронов к наружной поверхности клетки через окислительно-восстановительных ферментов1. EET чрезвычайно важно не только для микроба минеральные процессов, но также прикладной энергии и экологических технологий, таких как микробные топливные элементы2, электрод синтеза3и биоремедиации4. Новые EET-способных бактерии высоко ценятся и подробно изучены с точки зрения фундаментальных или прикладных5. Однако мы есть только ограниченное понимание экологических или биогеохимических значимость этих бактерий. Большинство EET-способных микробы были изолированы после обогащения от Аква, отложениях или анаэробных варочных котлов с помощью твердых электрона акцепторов MnO2, Fe2O3 или готовы электродов в лаборатории6, 7 , 8. Однако, эти методы часто производят аналогичные консорциумов и потенциально пропустить более чувствительных таксонов, которые могут доминировать низкой энергии или систем низкой биомассы, стабилизатор эти микробы способность адаптироваться к лаборатории или стерильных культуры окружающей среды9 . Обычно для сред низком биомассы, большое количество воды из сайта фильтруются сконцентрировать бактериальной клетки. Однако EET-способных бактерии часто exhibit анаэробных метаболизмом и поэтому воздействия кислорода может далее тормозить или предотвращения их выращивания. Альтернативные методологии на месте сконцентрировать клетки не подвергая их воздействию кислорода может способствовать изоляции EET-способных бактерий. Здесь мы приводим детали установки для занятия электрохимический способ обогатить EET-способных микроба в течение длительного периода времени без необходимости использования внешнего источника питания.
С помощью нашего electrocultivation экспериментов с сильно щелочной весны в Северной Калифорнии, кедры10, мы описываем этой территории электрохимической техники. Геохимия Спрингс в Кедры подвержены serpentinization в недрах. Источники весьма упрощенной, с концентрации кислорода ниже предела обнаружения под интерфейс воды воздуха, отметив потенциал для производства микробных энергии через EET в этом функционально анаэробной среды11. Однако нет никаких доказательств в поддержку EET-способных микробов из кедров (в 16S рРНК или метагеномных анализ). Даже несмотря на то, что эта среда было охарактеризовано как электрон акцептора ограниченный, потенциал использования нерастворимых минералы как терминал электрона акцепторов, включая такие минералы, как железо, обнажая минералы, которые приводят к от serpentinization (то есть, Магнетит), не были всесторонне исследованы12. Мы, таким образом, развертывание нашей электрохимические системы в кемпинге весной, высокий рН Весна в кедры, чтобы обогатить EET-способных микробов (рис.1)13.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Строительство системы двух электрод для окружающей среды инкубации
-
Подготовка материала анода и лечения углерода чувствовал электрода (рис. 2).
- Вырежьте углерода, чувствовал себя равные размеры в зависимости от желаемого биомассы обогащения. Замочите каждый электрод в 90% этанола для 30 минут, затем промойте деионизованной водой, sonicating за 1 мин после каждого полоскания по крайней мере 8 раз.
- Вымойте электроды дважды в 1 М HCl, перемешивании в течение как минимум 12 h для каждой стирки.
- Сухие электродов в печи тепло (37 ° C) для 6-12 ч или до свободной жидкости.
- Прикрепите электроды к Титан проволока с помощью эпоксидных графита в производителя протокол на пластине из политетрафторэтилена (non втыкать поверхность).
Примечание: Мы использовали Титан проволока из-за его высокой толерантностью к аэробной коррозии. - Выпекать электрода на 120 ° C в течение 6 ч.
- Проверить сопротивление между Титан проволока и углерода чувствовал с омметр и подтвердить, что сопротивление между проволокой и чувствовал электродов менее 5 ом.
-
Electroplation платины на углерода чувствовал электрода для подготовки материала катода
- Опускайте чувствовал углеродных электродов, подготовленную на этапе 1.1, в 2 М Кох не менее 12 ч в стеклянной посуде.
- Для электрохимической очистки, место электрода рабочих электродом (мы) в 3 электрод реактор, который также вмещает ссылку (RE) и Счетчик электрода (CE). Связаться мы, RE и CE потенцио, крокодил. Подтвердите все соединения с омметр.
Примечание: Мы использовали Ag/AgCl (KCl насыщенных) электрода и платиновой проволоки как RE и CE, соответственно. - Уравновешенность электрода на 1.0 V против. Ag/AgCl для 600 s в раствор электролита, содержащий 2 M Кох (с помощью достаточного объема затопить всю электрода). Вывезти электрода из электрохимических реактора (который сделан из стекла). Промойте электрод в дейонизированной воде по крайней мере 8 раз, sonicating за 1 мин после каждого полоскания. Сухой электродов при 100 ° C в течение 12 часов.
- Подготовить решение покрытия, добавьте 100 г лимонной кислоты, 5 г натрия сульфата и 2 g гексагидрат дигидроген Гексахлороплатинат (IV) 1 Л 2 М серной кислоты.
- Весят очищены и сушеные электродов, подготовленную в 1.2.1–1.2.2 шаги, а затем покрытия электрода в раствор обшивки, подготовленную на этапе 1.2.3. Sonicate электрод в решении обшивка три раза для 30 s каждый.
- Гальваническим электродов, poising электродный потенциал на – 0,2 V против Ag/AgCl для 460 s в покрытие решения. Ополосните электроды дважды в деионизированной воде и отбросить Платиновый отходов.
- Ополосните электроды в деионизированной воде по крайней мере 3 раза, sonicating за 20 секунд после каждого полоскания. Промыть без sonication еще по крайней мере три раза.
- Сухой электродов при 100 ° C для по крайней мере 12 h. весят электрода для количественного определения гальванических платины на углерода чувствовал электрода.
2. Строительство и монтаж системы двух электрод
-
Исследование места установки для каждого электрода в естественной среде.
- Определение концентрации кислорода, с помощью зонда растворенного кислорода (ДУ).
- Проверка глубины профиля делать на сайте.
Примечание: Желаемый условия окружающей среды для анода являются последовательной гидратации и гипоксия. При необходимости удалите влияние oxygenic фотосинтез, защитный анод от света. Идеальные условия для размещения катод постоянно увлажненной и вблизи поверхностных вод для аэробных. При необходимости прикрепите поплавки для поддержания поверхности контакта в катод.
-
Строительство системы топливных элементов типа 2-электродный инкубации
- Подключите изолированные провода нужной длины и свинца титана провода от электроды (одна анод и один платины покрытием катод), поворачивая две линии. Обложка соединения с водонепроницаемым воском и далее защищать с помощью трубки термоусадочные морского класса.
- Подключите два провода с катодом и анодом, резистор известных сопротивления.
Примечание: Для биологических систем, Нижняя резисторы (10-1000 Ω) привести в более последовательной биологической активности. При желании, высокое сопротивление резистора будет препятствовать биологической активности, как отрицательный контроль. Для предотвращения коррозии каких-либо связей между резистором и приводит, мы охраняли их с трубки термоусадочные.
-
Измерение напряжения и протоколирование температуры с течением времени.
- Проверка напряжения между концами резистор для оценки текущего производства топливных элементов реакции.
- Измерьте напряжение разница во времени с помощью вольтметра протоколирования данных с соответствующие соединения, ведущих к анодом и катодом (см. Протокол изготовителя).
Примечание: Протоколирование данных одновременно является необязательным, но эта информация может помочь связаны изменения в колебания тока в абиотических в отличие от биологических.
-
Защита данных и электрические соединения
- Используйте стационарные или пластиковый мешок для защиты журнала и все электрические соединения от дождя.
- Исправьте пластиковый пакет и кабели плотно, чтобы защитить от сильного ветра. Пример показан на рисунке 1.
3. сбор образец электрод из природной среды
- Чтобы предотвратить качество образца анода от повреждения из-за загрязнения кислорода, соберите электрода в анаэробных условиях.
- По крайней мере 30 минут до сбора образец электрод, положите пробирку в анаэробных месте. Например отдельно поставьте пробирку и крышкой в нижней части пруда сделать бутылку внутри анаэробных.
- Вырезать свинца титана от электрода с резаком проволоку, аккуратно собирать образца электрода в пробирку и запечатать его в зоне анаэробные воды. Чтобы сохранить образец свежие, храните образца при температуре 4 ° C сразу же после проб.
Примечание: в качестве альтернативы, электроды могут быть переданы непосредственно анаэробной среды (N2 очищенные). Мы использовали кедры среднего (описаны Suzuki et al. 11), был разработан с водной геохимии измеряется на сайте и поправки для обеспечения достаточного количества питательных веществ для роста микроорганизмов. Это средства массовой информации была изменена для различных лабораторных экспериментов.
4. Лабораторное подтверждение для текущего производства и анализа ДНК
-
Электрохимические подтверждение текущих производственных мощностей микробной консорциумов, подключая к электроду.
- Построить электрохимический реактор14,15 с пробы электрода, провод платины и Ag/AgCl (KCl насыщенных) электрода, как мы, CE и, соответственно, в анаэробном камере. Заполните электрохимический реактор с кедрами носитель, содержащий доноров электронов растворимых углеводов.
- Равновесие электродный потенциал на 0,2 V против Ag/AgCl и мера текущего производства.
-
Экстракции ДНК от электрода образца с помощью микробных ДНК комплекта (см. таблицу материалы).
- Очистите внутренние анаэробных перчаточный ящик с 70% этанола и поставьте стерилизовать блюдо на алюминиевой фольге.
Примечание: Анаэробные камеры держит концентрация кислорода менее 1 ppm, сохраняя содержание водорода в атмосфере около ~ 2-3% к Мусоробот кислородом в присутствии палладиевого катализатора. - Откройте электрохимических реактора в перчаточном ящике, поместить образец электрод на блюдо и сократить размер трубки, используется в ДНК. Продолжите с протоколом производителя.
- Очистите внутренние анаэробных перчаточный ящик с 70% этанола и поставьте стерилизовать блюдо на алюминиевой фольге.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Текущее производство успешно измеряется приблизительно 3 месяца с помощью регистратор данных напряжения, как показано на рисунке 3. На этот раз был выбран, как он был длинный стабильной инкубационный период весны, из-за сильного падения дожди, влияющих на весну. Более короткий период может быть достаточно, хотя более длительный период может обеспечить более обогащения биомассы. Мы подтвердили связь двух электрод системы после электрохимического инкубации и следов коррозии в системе. Выше текущего производства наблюдалось в системе двух электрод с низким сопротивлением (1000 Ω) по сравнению с отрицательным управления с 100 kΩ сопротивления. Постепенное увеличение текущего производства в первый месяц может предложить роста, накопления или размещение микробов на поверхности электрода, после стабильного текущего производства еще на два месяца. Интересно, что текущее производство колебалась в приблизительно 24 h цикла через весь период электрохимических обогащения.
Для подтверждения текущих производственных мощностей микробной консорциумов, придавая на электроде, мы провели chronoamperometry с собранных анода в лаборатории с использованием 3-электрод электрохимических реактора. Мы готовы электродный потенциал на 0,4 V против. Стандартный водорода электрода, (она) в присутствии различных доноров электронов углеводов. Больше не ежедневные колебания наблюдались на аноде когда инкубировали в лаборатории. Это свидетельствует о том, что экологические факторы влияют микробной текущего производства и вероятно привело к наблюдаемых колебаний.
Сравнивая микробной сообщества, наблюдается на обогащенный электроды с прилагается и планктонных сообществ-электрод, мы наблюдаем явные различия в структуре сквозные (рис. 4). Электрод микробной сообщества был высокообогащенного в оперативных таксономических единиц (OTUs) от uncultured линий, а также Firmicute родов Bacillus. Было также отмечено, сдвиг в составе бактерии по алфавиту ; в частности, Betaproteobacteria (преимущественно Serpentinamonas sp.) доминируют окружающей среды кальцита и планктонные образцы, и Gammaproteobacteria доминировал образцы электрод10. Дифференциальные обогащения микробных штаммов между окружающей средой и образцы электрод обеспечивает поддержку для антимикробной активностью, вождение наблюдаемых эксперимент. Это предложение было поддержано далее через конечной изоляции электрохимически активного штамма из обогащенного Firmictutes OTUs кедры9.
Рисунок 1 : Электрохимические системы. () схема изображение на месте электрохимические системы обогатить EET-способных бактерий в окружающей среде. Анод углеродного войлока принимает дыхательных электроны от микробов и катод Pt гальваническим углеродного войлока катализирует сокращения кислородная. Текущее производство контролируется архиватор V соединены параллельно с обоих концов резистор р. (b) пример установки весной кедры, где анод была введена в нижней части весны и катод вблизи поверхности воды. (c) защита регистратор данных и резистор, пластиковый мешок и рок. Размер анода является таким же, как показано на рисунке 2. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 2 : Углерода чувствовал электрод соединен с Титан проволока. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 3 : Текущего производства наблюдается в системе два электрода на три месяца инкубационный период. В () приводятся данные для систем с использованием резисторы 100 kΩ и 1000 Ω. Фон текущего был вычитается нулю первоначальный текущее значение. Панель (b) соответствует площади панели (). Ежедневные текущие колебания наблюдались через эксперименты, иллюстрированный панели ().
Рисунок 4: Микробных последовательности распределения для сайта лагерь пружин. ДНК, извлеченные из фильтрованную воду (CampsiteSpring планктонные) или 1 g кальцита, взяты из дна бассейна (CampsiteSpring кальцит прилагается) были по сравнению с ДНК, извлеченные из углерода чувствовал электродов (электродов прилагается) или ДНК из клеток в жидкости фазе электрохимический реактор (планктонные электрода). Обозначения последовательности на основе класса уровня или тип удостоверения для доминирующей типы Фирмикуты и бактерии по алфавиту. Распространённость основаны на процент всего читает. Изменения в Proteobacterial линий, изложены в пунктирной линии. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
В исследовании описано мы показываем обогащения микробной консорциума, связаны с на месте текущего производства. Наблюдаемые закономерности в текущей поддержки активности микроорганизмов в этой системе более короткие и долгое время весы. Важным шагом для построения функциональной двух электрод (топливных элементов типа) системы выявления и использования местоположение с стабильного уровня воды и концентрация кислорода в окружающей среде. Катода подвергается воздействию кислорода на воздух вода интерфейс, в то время как анод хранится в анаэробных условиях, и разность потенциалов электродов способствует анаэробного дыхания EET-способных бактерий.
Мы наблюдали ежедневных колебаний тока в системе экологической электрохимический, но не в реакторе лаборатории. Потому что это колебания тока было отмечено в дневное время часов максимальная и минимальная токи наблюдались между рассвета и сумерек-эффект солнечного света и/или температуры можно объяснить изменения в микробной текущего производства. Измерения температуры, солнечного света и/или другие переменные среды могут далее расширить понимание элементов управления и водители поток микробной электронов в экологических системах. Кроме того добавив, что элементы блока солнечных лучей может помочь снять или смягчить последствия oxygenic фотосинтез и/или потенциальных photoreactions на электроде, который может служить лучше стимулировать оптимальные условия EET. Однако измерения других факторов окружающей среды может лучше выяснить экологический контекст в EET-способных микробов, включая потенциальные микробных взаимодействий, а также отношения между микробами и окружающей среды.
Наша система двухэлектродное потенциально обогатили не только анод дышащие бактерий, а также сокращения кислородная бактерий, которые собирают энергию электрона поглощения. Хотя мы не проводили анализ сообщества на катоде, их способность поглощения микробной электронов для тестирования в лаборатории тремя электродами реактор с отрицательно poising собранных катод электрода в присутствии кислорода. Стабильные градиента концентрации акцепторов электронов от катода к аноду включить наш метод теоретически также обогатить катод дышащие бактерий. Метод альтернативного обогащения для электронно дышащие бактерий является использование Fe(0) частиц или купоны в качестве доноров твердых электрона5. Хотя производство водорода может возникнуть также на поверхности, успешной изоляции бактерий, которые можно напрямую извлекать электронов с поверхности электрода был сообщил5,16.
В заключение наш метод успешно обогатили EET-способных консорциумов с помощью самостоятельных электрохимические системы в среде с низким биомассы. Несколько предыдущих культивирования подходы были неудачными, которые привели нас разработать схему на месте обогащения. В нашей системе токовый выход отражает антимикробной активностью и привело к дальнейшему гипотезы о микробной экологии этой системы. Расширение изоляции EET-способных микробов, а также разнообразие сред будет улучшить наше понимание механизма EET, а также роли переноса электронов в микробиологии окружающей среды.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Авторы не имеют ничего сообщать.
Acknowledgments
Мы хотели бы признать Роджер Raiche и Дэвид Маккрори, позволяя нам доступ к кедры и консультаций на местах для долгосрочной перспективе инкубации. Мы также благодарим экипаж поля кедры в течение сезона 2013-2014: Shino Suzuki, Сунити Ишии, Грег Вангер, Grayson Chadwick, Bonita Лам и Мэтью Шехтер. Дополнительные благодаря Shino Судзуки и Куэнен Хайс для глубоких исследований и культивирования поддержки. Эта работа финансируется за счет субсидий для молодых ученых, A и B от японского общества для поощрения науки (JSP) KAKENHI Грант № 17H, 04969 и 26810085, соответственно и Японское агентство для медицинских исследований и развития (17gm6010002h0002). США финансирование нас управлением глобальной военно-морских исследований (N62909-17-1-2038), и центром для темной энергии биосферы расследований (C-Деби) (OCE0939564) и Института астробиологии NASA - подземной жизни (Най-Лу) (NNA13AA92A). Частью этой работы проводилась в рамках японского общества для поощрения наук: краткосрочные докторантура стипендий для Аннет Роу (PE15019) в университете Токио в лаборатории Кадзухито Хасимото.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Carbon felt sheet | n/a | n/a | Used for anode and cathode |
| Titanium wire | The Nilaco Cooporation | TI-451485 | Used to construct fuel cell system |
| Graphite epoxy | Electrolytica lnc. | n/a | Used to connect the electrodes and Ti wire |
| Drying oven | Yamato | DY300 | bake the electrode to solidify conductive graphite epoxy |
| Digital multi meter | Fluke | 616-1454 | to check the ohmic value of resistance |
| Dissolved oxygen probe | Sper Science | # 850045 | to check the oxygen concentration in the environments |
| Resistor | Sodial | Used to construct fuel cell system |
|
| Conducting wire | Pico | 81141s | Used to construct fuel cell system |
| Voltmeter and Data logger | T&D corporation | VR-71 | Used for data recording |
| Hydrogen Hexachloroplatinate(IV) Hexahydrate | wako | 18497-13-7 | Used for electropolation |
| Citric acid | Wako | 038-06925 | Used for electropolation |
| Sulfuric acid | Wako | 192-04696 | Used for electropolation |
| HCl | Wako | 083-01095 | Used for electrode washing |
| Glass cylinder | N/A | N/A | Custom-made, used as the electrochemical reactor |
| PTFE cover and base | N/A | N/A | Custom-made, used as a cover and a foundation of the electrochemical reactor |
| Buthyl rubber | N/A | N/A | Custom-made, inserted between each component of electrochemical reactor |
| Septa | GL Science | 3007-16101 | Used as an injection port of electrochemical reactor |
| Indium tin-doped oxide (ITO) electrode | GEOMATEC | No.0001 | Used as a working electrode, 5Ω/sq |
| Ag/AgCl KCl saturated electrode | HOKUTO DENKO | HX-R5 | Used as a reference electrode, Φ0.30mm |
| Platinum wire | The Nilaco Cooporation | PT-351325 | Used as a counter electrode |
| NaHCO3 | Wako | 191-01305 | Used for The Cedars Media (CMS) |
| CaCO3 | Wako | 030-00385 | Used for CMS |
| NH4Cl | Wako | 011-03015 | Used for CMS |
| MgCl2 • 6H2O | Wako | 135-00165 | Used for CMS |
| NaOH | Wako | 198-13765 | Used for CMS |
| Na2SO4 | Wako | 194-03355 | Used for CMS |
| K2HPO4 | Wako | 164-04295 | Used for CMS |
| CABS | SANTA CRUZ | SC-285279 | Used for CMS |
| Incubator | TOKYO RIKAKIKAI CO. LTD. | LTI-601SD | Used for precultivation |
| Autoclave machine | TOMY SEIKO CO. LTD. | LSX-500 | Used for sterilization of the electrochemical reactor and the medium |
| Clean bench | SANYO | MCV-91BNF | Used to prevent the contamination of the electrochemical reactor and the medium with other microbes |
| Centrifuge separator | Eppendorf | 5430R | Rotational speed upto 6000×g is required |
| Nitrogen gas generator | Puequ CO. LTD. | PNTN-2 | Nitrogen gas cylinder can also be used instead of gas generator |
| UV-vis spectrometer | SHIMADZU | UV-1800 | Used for optimization of cell density |
| Potentiostat | BioLogic | VMP3 | Used for biofilm formation and kinetic isotope effect experiments |
| Thermal water circulator | AS ONE | TR-1A | Used for maintanance of temperature of electrochemcial reactor |
| Faraday cage | HOKUTO DENKO | HS-201S | Used for electrochemical experiments |
| Anaerobic Chamber | COY | TypeB (Vinyl) | TO conduct experiments under anaerobic condition |
| Ultraclean DNA Extraction kit | MoBio |
References
- Nealson, K. H., Saffarini, D. Iron and manganese in anaerobic respiration: environmental significance, physiology, and regulation. Annual Reviews of Microbiology. 48, 311-343 (1994).
- Lovley, D. R. Bug juice: harvesting electricity with microorganisms. Nature Reviews Microbiology. 4 (7), 497-508 (2006).
- Rabaey, K., Rozendal, R. A. Microbial electrosynthesis - revisiting the electrical route for microbial production. Nature Reviews Microbiology. 8 (10), 706-716 (2010).
- Lovley, D. R., Coates, J. D. Bioremediation of metal contamination. Current Opinion in Biotechnology. 8 (3), 285-289 (1997).
- Dinh, H. T., et al. Iron corrosion by novel anaerobic microorganisms. Nature. 427 (6977), 829-832 (2004).
- Myers, C. R., Nealson, K. H. Bacterial manganese reduction and growth with manganese oxide as the sole electron acceptor. Science. 240 (4857), 1319-1321 (1988).
- Lovley, D. R., Phillips, E. J. Novel mode of microbial energy metabolism: organic carbon oxidation coupled to dissimilatory reduction of iron or manganese. Applied and Environmental Microbiology. 54 (6), 1472-1480 (1988).
- Arnold, R. G., DiChristina, T. J., Hoffmann, M. R. Reductive dissolution of Fe(III) oxides by Pseudomonas sp 200. Biotechnology and Bioengineering. 32 (9), 1081-1096 (1988).
- Rowe, A. R., et al. In situ electrochemical enrichment and isolation of a magnetite-reducing bacterium from a high pH serpentinizing spring. Environmentakl Microbiology. 19 (6), 2272-2285 (2017).
- Suzuki, S., et al. Microbial diversity in The Cedars, an ultrabasic, ultrareducing, and low salinity serpentinizing ecosystem. Proceedings of the National Academy of Science U S A. 110 (38), 15336-15341 (2013).
- Suzuki, S., et al. Physiological and genomic features of highly alkaliphilic hydrogen-utilizing Betaproteobacteria from a continental serpentinizing site. Nature Communications. 5, 3900 (2014).
- McCollom, T. M., et al. Temperature trends for reaction rates, hydrogen generation, and partitioning of iron during experimental serpentinization of olivine. Geochimica et Cosmochimica Acta. 181, 175-200 (2016).
- Morrill, P. L., et al. Geochemistry and geobiology of a present-day serpentinization site in California: The Cedars. Geochimica et Cosmochimica Acta. 109, 222-240 (2013).
- Okamoto, A., Nakamura, R., Hashimoto, K. In-vivo identification of direct electron transfer from Shewanella oneidensis MR-1 to electrodes via outer-membrane OmcA-MtrCAB protein complexes. Electrochimica Acta. 56 (16), 5526-5531 (2011).
- Okamoto, A., Hashimoto, K., Nakamura, R. Spectroelectrochemical Investigation on Biological Electron Transfer Associated with Anode Performance in Microbial Fuel Cells. , InTech. 207-222 (2012).
- Deng, X., Nakamura, R., Hashimoto, K., Okamoto, A. Electron from an Extracellular Electrode by Desulfovibrio ferrophilus Strain IS5 Without Using Hydrogen as an Electron Carrier. Electrochemistry. 83 (7), 529-531 (2015).
