Transfert d'électrons :les bactéries Geobacter utilisent leurs pili pour transférer des électrons vers des oxydes d'uranium insolubles, tels que le dioxyde d'uranium (UO2). Ce processus crée un environnement réducteur autour des bactéries, favorisant la réduction de l'uranium sous une forme plus soluble.
Réduction de l'uranium :lorsque les bactéries Geobacter transfèrent des électrons aux oxydes d'uranium, elles réduisent l'uranium d'un état d'oxydation supérieur (+6 en UO2) à un état d'oxydation inférieur (+4 en oxyde d'uranium (IV), UO2). Ce processus de réduction rend l'uranium plus soluble, facilitant ainsi son absorption ultérieure par les bactéries.
Formation de nanocristaux d'uranium :En présence d'uranium réduit, les bactéries Geobacter facilitent davantage la formation de nanocristaux d'uranium au sein de leurs substances polymères extracellulaires (EPS). Ces EPS sont composés de divers composés organiques, notamment des protéines, des polysaccharides et des lipides, qui agissent comme des sites de liaison pour l'uranium.
Matrice EPS :L'EPS produit par la bactérie Geobacter peut lier l'uranium et former une matrice dense, créant une structure « semblable à une éponge » qui piège les ions uranium. Cette matrice EPS sert de réservoir pour l’accumulation d’uranium, permettant aux bactéries de séquestrer des quantités importantes d’uranium du milieu environnant.
Formation de biofilm :les bactéries Geobacter forment souvent des biofilms, qui sont des communautés complexes de cellules qui s'attachent aux surfaces et produisent du PSE. Ces biofilms améliorent la capacité de Geobacter à interagir avec les minéraux uranifères et à améliorer la séquestration de l'uranium.
En utilisant ces mécanismes, les bactéries Geobacter absorbent efficacement l'uranium par transfert d'électrons, réduction de l'uranium, formation de nanocristaux d'uranium, liaison EPS et formation de biofilm. Ce procédé de bioremédiation offre une approche naturelle et écologique pour éliminer l'uranium des environnements contaminés.
