实验和理论终于在关于微生物纳米线的辩论中联合起来

最近，关于微生物纳米线(居住在泥泞的厌氧菌Geobacter sulphreducens中的特殊电菌丝)是否真正像其发现者所说的那样具有金属般的电导性，引起了科学界的争论。但是现在，麻省大学的微生物学家德里克·洛夫利(Derek Lovley)和博士后研究员尼基尔·马尔万卡(Nikhil Malvankar)及其同事说，他们已经通过设计新实验和更好的理论模型的组合解决了理论和实验科学家之间的争执。

在一系列论文中追溯到2011年，Lovley的组提供的实验证据几行地杆菌菌毛行为电子通过的芳族的密切的相互作用的氨基酸在蛋白质长丝结构。正如马尔万卡(Malvankar)解释的那样，“电子的流动就像在铜线中一样，因此就象金属导电性一样。” 但是，在过去两年中，许多理论建模者小组发表了论文，得出结论认为Lovley和Malvankar的结果是不可能的。

但是，洛夫利说：“在我看来，实验数据胜过建模。正如已故的物理学家理查德·费曼(Richard Feynman)所说：“理论的优美与否，智力的高低都无关紧要。同意实验，这是错误的。”

为了寻找更多实验数据，Malvankar前往布鲁克黑文国家实验室(Brookhaven National Laboratory)了两年，以通过同步加速器X射线微衍射和摇摆曲线X射线衍射等复杂方法进一步评估土杆菌菌毛的结构。他发现在土壤杆菌菌毛中芳香族氨基酸的周期性间隔为3.2埃，比理论模型所预测的紧密得多。研究成果发表在最新一期的mBio杂志上。

Lovely说：“在Nikhil的实验中，我们看到芳香族氨基酸紧密堆积的明显特征。非导电菌毛缺乏这种特征。此外，当Nikhil酸化菌毛时，芳香族化合物的堆积比例增加了这些结果与我们在菌毛中类似金属的电导率的概念是一致的。所有拒绝我们的假设的模型都没有与这些结果一致。”

为了更好地了解实验与模型之间缺乏对应关系，Malvankar与UMass Amherst退休教授和蛋白质建模专家Eric Martz联手合作。他们发现，在建立菌毛模型时改变一个简单的假设会极大地改变结果。Malvankar解释说：“以前的型号开始与结构淋球菌菌毛的模板。但是，地杆菌菌毛实际上是更密切相关的那些绿脓杆菌。我们的模型是基于假单胞菌。”

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