Há alguns meses, um colega pesquisador e amigo meu, Jeff Gralnick (@bacteriality), veio à ASU para dar um seminário sobre Shewanella. Após o seminário, eu o convidei para tomar uma cerveja em uma lanchonete local chamada Taste of Tops. Jeff, sendo Jeff, nunca poderia recusar uma cerveja, então fomos ao Tops. Enquanto estávamos no Tops, conversei com ele sobre a ideia da #ScienceTheEarth antes mesmo de ela ter um nome. Naquela época, ainda era uma ideia que eu tinha na cabeça. Quando lhe contei meus planos, durante uma cerveja, ele me apoiou muito e sugeriu que eu fosse visitar Minnesota. Sim, eu adoraria!

A primeira turnê de laboratório e apresentação do #ScienceTheEarth fora do Arizona é nos laboratórios do Daniel Bond (@WanderingBond)e Jeff Gralnick no Universidade de Minnesota no Instituto de Biotecnologia. Fui buscado no aeroporto por Jon Badalamenti (@jbadomics ), (Jon é o cara que isolado e sequenciados Geoalkalibacter ferrihydriticus Z-0531T e Geoalkalibacter subterraneus Red1T, entre outras coisas), um ex-colega da ASU e defensor de todas as coisas relacionadas à cerveja. Por outro lado, quase todo mundo nos laboratórios Bond e Glalnick é defensor de tudo o que é cerveja.

Há algumas coisas que me chamam a atenção enquanto dirijo do aeroporto para o laboratório.

1. O clima aqui é muito parecido com o de Portland. Úmido, um pouco pegajoso, mas não em Phoenix.
2. O campus do lado de St. Paul do rio é um pouco menor. Por um pouco menor, quero dizer localizado ao lado de um celeiro no recinto da feira estadual de Minnesota.
3. O estacionamento tem um cheiro muito “fresco” (veja o celeiro do número 2)

Ao entrar no laboratório de Bond, presidido por Daniel, sou recebido em uma sala de estudos cheia de cerveja e salsicha. Caleb Levar está no laboratório hoje – um mestre cervejeiro local da Fair State Cooperative – e forneceu ao laboratório uma quantidade abundante de salsichas. As discussões abrangem uma grande variedade de tópicos, desde melancia até e-pili, cerveja e calafetagem de paredes. Durante nossa sessão de brainstorming, experimentei pelo menos dez cervejas diferentes – não consigo nem lembrar o nome de todas elas, mas consegui capturar uma imagem de uma Wisconsin Belgian Red da New Glarus Brewery. Essa cerveja tinha mais gosto de suco de fruta do que de cerveja – absolutamente fantástica!
Há rumores de que Daniel é conhecido por falar – e muito. Faça o cara falar sobre células, eletroquímica, cerveja, vacas, e o senhor poderia facilmente passar uma tarde inteira. É claro que, com uma ótima conversa, surgem ótimos momentos para citar. Para comemorar os momentos citáveis de Daniel, o laboratório fez para ele uma camiseta personalizada cheia do que foi chamado de “Bondismos”.
Alguns exemplos:

1. É estranho
2. Já está brilhando?
3. Vamos todos trabalhar na feira estadual durante o verão, vendendo lulas fritas em um palito.

Durante meu seminário, ganhamos um novo Bondismo, “”Isso é apenas a Lei de Fick nos dizendo para ‘chupar’?”. #shitbondsays. Esse ocorreu durante minha palestra intitulada: “pH Shifts in the Anode Potential Response from Thermincola ferriacetica Suggest Rate Limiting Proton Coupled Electron Transfer Protein”. O que ele quer dizer é que, apesar de nossos melhores esforços, não conseguimos fazer com que os biofilmes em células eletroquímicas microbianas (MXCs) produzam densidades de corrente superiores a 10-15 A m-2. Com T. ferriacetica seria de se supor que isso seria possível, dados os benefícios termodinâmicos e cinéticos da operação de um reator com o dobro da temperatura (60°C vs. 30°C) de um reator mesofílico. Uma grande limitação da produção atual em MXCs é o acúmulo de prótons no biofilme. Mais prótons significam pH mais baixo, pH mais baixo significa um biofilme mais acidificado, um biofilme mais acidificado significa que todas as nossas bactérias acabam se transformando em picles! Em altas temperaturas, suspeitamos que os prótons poderão sair do biofilme com maior velocidade e, assim, permitir maior produção de corrente. Esse é o caso em concentrações mais baixas de tampão, mas não em concentrações altas de tampão. Algo mais está limitando esses biofilmes quando eles atingem uma determinada densidade de corrente e o aumento do número de células não parece ajudar. Tenho um artigo sobre isso em revisão e divulgarei mais informações assim que ele for publicado na seção Science do blog.

Também fiz um pequeno tour pelo laboratório. As pessoas do laboratório Bond estão trabalhando principalmente em mutantes de uma bactéria de respiração anódica chamada G. sulfurreducens. O objetivo do uso desses mutantes é obter informações sobre quais genes são importantes para a formação de biofilme, redução de metais e respiração anódica. A maioria dos mutantes deste laboratório são deleções de algum tipo.

O primeiro projeto de pesquisa que me foi mostrado é conduzido por Fernanda Jimenez Otero (@fer_jimotero), uma estudante de pós-graduação do laboratório. Seu trabalho envolve a exclusão de caminhos de Geobacter sulfurreducens, uma bactéria que respira ânodo, para ver como essas deleções afetam o desenvolvimento do biofilme e a densidade da corrente. Sua pesquisa mostra que certas deleções fazem com que os biofilmes se agrupem mais firmemente e, assim, produzam cerca de 40% mais corrente por unidade de área. Ela também está usando carbono e nitrogênio marcados radioativamente para investigar onde ocorre o novo crescimento e a troca de substrato nos biofilmes. Ela está se apresentando na ASM 2016 em Boston na mesma sessão que eu, apenas 15 minutos antes da minha palestra. O nome da sessão é “Microbial Electric Grids: Electromicrobiology, Fuel Cells, Nanowires, and Cable Bacteria” na sala 252A na sexta-feira, 17 de junho, às 14h45min. Seu resumo está localizado na página 479.

O próximo projeto de pesquisa é liderado por Eric Kees (@lostmykees) e envolve o uso de MXCs para determinar se a evolução pode ser interrompida usando um ânodo. Para realizar esse experimento, as bactérias respiratórias do ânodo que sofreram mutação e têm menos funcionalidade do que suas contrapartes do tipo selvagem (não mutadas) são introduzidas em um MXC e podem ocupar o ânodo. Depois que elas desenvolvem um biofilme no ânodo, o tipo selvagem é adicionado. Teoricamente, as bactérias do tipo selvagem deveriam ser capazes de crescer com mais eficiência no ânodo e, assim, selecionar as mutantes. No entanto, como o ânodo já está ocupado pela cepa mutante, as restrições físicas de acesso a um ânodo que já está ocupado impedem que as bactérias do tipo selvagem ultrapassem o ânodo.

Antes de sair da Universidade para minha última visita ao laboratório, sou informado pela agência meteorológica local que um alerta de tornado foi emitido para a maior parte da área de Minneapolis e St. Enquanto Jon e eu dirigíamos na chuva a caminho da cervejaria, o rádio nos informa que o aviso de tornado foi suspenso.

Para meu último “tour de laboratório”, disseram-me que eu iria a uma cervejaria chamada Fair State Brewing Cooperative. (Também fui à Cervejaria Surly, outro produto básico local, e estava muito boa). Na Fair State, Caleb Levar (@celevar1) levou Jon e eu para o porão, onde há uma sala com cerca de 50 barris de cerveja brewing. Pelo que me lembro, todos eles continham cervejas ácidas – a maioria com pH 3-4. Ele se esgueirou até um barril do qual gostava particularmente e, depois de trabalhar em um prego por cerca de um minuto, o senhor foi até o barril de cerveja, abriu um pequeno buraco para remover parte da cerveja. O cheiro era de fogueira e o sabor era de um vinho doce, quase como um moscato azedo. Antes de irmos embora, tivemos um tempinho de conversa de bar. Para os cientistas, isso geralmente significa escrever símbolos gregos ao lado de algumas fitas cassete e falar sobre mutações, taxas e a probabilidade de que qualquer coisa que estejamos escrevendo venha a produzir dados publicáveis. Juro que preciso convencer Bill Gates a conceder um subsídio para “conversas sobre cerveja” por meio da Fundação Bill e Melinda Gates para que possamos começar a financiar essas coisas! Terei que fazer disso minha meta no Conferência da Sociedade Americana de Microbiologia nesta semana.