Skip to main content
Log in

Fe (III) reduction strategies of dissimilatory iron reducing bacteria

  • Review Paper
  • Published:
Korean Journal of Chemical Engineering Aims and scope Submit manuscript

Abstract

Advances in applied and industrial microbial biotechnology have opened up many new avenues for application of several microorganisms. A group of certain metal reducers such as the dissimilatory iron reducing microorganisms possess an inherent potential to reduce oxidized metals under strict anaerobic/facultative anaerobic condition, thereby opening possibilities to combat environmental pollution. This unique property has invited researchers towards understanding the metabolic regulatory pathways that enables the microbes to thrive under extreme environmental conditions. Currently, dissimilatory iron reducing bacteria (DIRB) is in the focus of researchers to elucidate the specific mechanisms responsible for microbial metal reduction. The recent advances towards understanding the metabolism of iron reduction in Shewanella and Geobacter, the model DIRB has been covered in this review. It is believed that the metabolic insights into the Fe (III) reduction systems of the model DIRB; Shewanella and Geobacter (as discussed in the review) can be a basis for metabolic engineering to provide improved practical applications. With the advancement of our existing knowledge on the metabolic processes of the model iron reducers, applications ranging from laboratory to field scale practices can be carried out. DIRB has gained immense interest for its application in the field of bioremediation, electrobiosynthesis, and bioelectronics in this decade. It can therefore be anticipated that the forthcoming years will see more applications of microbial iron reducers based on the existing as well as advanced metabolic informations available in open source literature.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Similar content being viewed by others

References

  1. K. A. Weber, L. A. Achenbach and J. D. Coates, Nat. Rev. Microbiol., 4, 752 (2006).

    CAS  Google Scholar 

  2. D. R. Lovley, E. J. P. Philips and D. J. Lonergan, Environ. Sci. Technol., 25, 1062 (1991).

    CAS  Google Scholar 

  3. K. H. Nealson and D. Saffarini, Annu. Rev. Microbiol., 48, 311 (1994).

    CAS  Google Scholar 

  4. C. Zhang, H. Vali, C. S. Romanek, T. J. Phelps and S. Liu. American Mineralogist, 83, 1409 (1998).

    CAS  Google Scholar 

  5. D. R. Lovley, S. J. Giovanmoni, D. C. White, J. Champine, E. J. P. Phillips, Y. A. Gorby and S. Goodwin, Arch. Microbiol., 159, 336 (1993).

    CAS  Google Scholar 

  6. J. K. Fredrickson, J.M. Zachara, D.W. Kennedy, H. Dong, T. C. Onstott, N.W. Hinman and S. Li, Geochim. Cosmochim. Acta, 62, 3239 (1998).

    CAS  Google Scholar 

  7. J.M. Zachara, R.K. Kukkadapu, J. K. Fredrickson, Y. A. Gorby and S. C. Smith, Geomicrobiol. J., 19, 179 (2002).

    CAS  Google Scholar 

  8. K. H. Nealson and C. R. Myers, American J. Sci., 220, 35 (1990).

    Google Scholar 

  9. D. Lovley and E. Phillips, Appl. Environ. Microbiol., 54, 1472 (1988).

    CAS  Google Scholar 

  10. J. A. Gralnick and D. K. Newman, Mol. Microbiol., 65, 1 (2007).

    Google Scholar 

  11. A. E. Franks, N. Malvankar and K. P. Nevin, Biofuels, 1, 589 (2010).

    CAS  Google Scholar 

  12. K.M. Thormann, R. M. Saville, S. Shukla, D. A. Pelletier and A.M. Spormann, J. Bacteriol., 186, 8096 (2004).

    CAS  Google Scholar 

  13. K. Richter, M. Schicklberger and J. Gescher, Appl. Environ. Microbiol., 78, 913 (2012).

    CAS  Google Scholar 

  14. D. L. Cologgi, S. Lampa-Pastirk, A. M. Speers, S. D. Kelly and G. Reguera, Proc. Natl. Acad Sci. USA, 108, 15248 (2011).

    CAS  Google Scholar 

  15. J.B. Rollefson, C. S. Stephen, M. Tien and D. R. Bond, J. Bacteriol., 193, 1023 (2011).

    CAS  Google Scholar 

  16. B. Cao, L. Shi, R. N. Brown, Y. Xiong, J. K. Fredrickson, M. F. Romine, M. J. Marshall, M. S. Lipton and H. Beyenal, Environ. Microbiol., 13, 1018 (2011).

    CAS  Google Scholar 

  17. E. D. Brutinel and J. A. Gralnick, Appl. Microbiol. Biotechnol., 93, 41 (2012).

    Google Scholar 

  18. K. Venkateswaran, D. P. Moser, M. E. Dollhopf, D. P. Lies, D. A. Saffarini, B. J. MacGregor, D.B. Ringelberg, D. C. White, M. Nishijima, H. Sano, J. Burghardt, E. Stackebrandt and K. H. Nealson, Int. J. Syst. Bacteriol., 49(Part 2), 705 (1999).

    CAS  Google Scholar 

  19. R. Mahadevan, B. Palsson and D.R. Lovley, Nat. Rev., 9, 39 (2011).

    CAS  Google Scholar 

  20. E. S. Shelobolina, K. P. Nevin, J. D. Blakeney-Hayward, C. V. Johnsen, T.W. Plaia, P. Krader, T. Woodard, D. E. Holmes, C.G. Vanpraagh and D.R. Lovley,. Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 57, 126 (2007).

    CAS  Google Scholar 

  21. G. B. Slobodkina, T. V. Kolganova, J. Querellou, E. A. Bonch-Osmolovskaya and A. I. Slobodkin, Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 59, 2880 (2009).

    CAS  Google Scholar 

  22. J. D. Coates, D. J. Ellis, C.V. Gaw and D. R. Lovley, Int. J. Syst. Bacteriol., 49, 1615 (1999).

    CAS  Google Scholar 

  23. A. C. Greene, B. K. C. Patel and S. Yacob, Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 59, 781 (2009).

    CAS  Google Scholar 

  24. A. C. Greene, B. K. C. Patel and A. J. Sheehy, Int. J. Syst. Bacteriol., 47, 505 (1997).

    CAS  Google Scholar 

  25. S. Kanso, G, Anthony and P. C. Bharat, Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 52, 869 (2002).

    CAS  Google Scholar 

  26. K. Kusel, T. Dorsch, G. Acker and E. Stackebrandt, Appl. Environ. Microbiol., 65, 3633 (1999).

    CAS  Google Scholar 

  27. C. Ma, L. Zhuang, S.G. Zhou, G. Q. Yang, Y. Yuan and R. X. Xu, J. Appl. Microbiol., 112, 883 (2012).

    CAS  Google Scholar 

  28. K. Venkateswaran, M. E. Dollhopf, R. Aller, E. Stackebrandt and K. H. Nealson, Int. J. Syst. Bacteriol., 48, 965 (1998).

    CAS  Google Scholar 

  29. M. Hyun, B. Kim, I. Chang, H. Park, H. Kim, G. Kim, M. Kim and D. Park, J. Microbiol., 37, 206 (1999).

    CAS  Google Scholar 

  30. J. Lee, Y. Roh, K. Kim and H. Hur, Geomicrobiol. J., 24, 31 (2007).

    CAS  Google Scholar 

  31. Y. Roh, H. Gao, H. Vali, D.W. Kennedy, Z. K. Yang and W. Gao, Appl. Environ. Microbiol., 72, 3236 (2006).

    CAS  Google Scholar 

  32. R. D. Stapleton Jr., Z. L. Sabree, A.V. Palumbo, C. L. Moyer, A. H. Devol, Y. Roh and J. Zhou, Aquat. Microb. Ecol., 38, 81 (2005).

    Google Scholar 

  33. W. Wu, B. Li, J. Hu, J. Li, F. Wang and Y. Pan, J. Geophys Res., 116, G04034 (2011) DOI:10.1029/2011JG001728.

    Google Scholar 

  34. M. Xu, J. Guo, Y. Cen, X. Zhong, W. Cao and G. Sun, Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 55, 363 (2005).

    CAS  Google Scholar 

  35. J. P. Bowman, S.A. Mccammon, D. S. Nichols, J.H. Skerratt, S.M. Rea, P. D. Nichols and T. A. Mcmeekin, Int. J. Syst. Bacteriol., 47, 1040 (1997).

    CAS  Google Scholar 

  36. H. Gao, A. Obraztova, N. Stewart, R. Popa and J. K. Fredrickson, Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 56, 1911 (2006).

    CAS  Google Scholar 

  37. M. R. Leonardo, D. P. Moser, E. Barbieri, C. A. Brantner, B. J. MacGregor, B. J. Paster, E. Stackebrandt and K. H. Nealson, Int. J. Syst. Bacteriol., 49, 1341 (1999).

    CAS  Google Scholar 

  38. K. P. Nevin, D.E. Holmes, T. L. Woodard, E. S. Hinlein, D.W. Ostendorf and D.R. Lovley, Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 55, 1667 (2005).

    CAS  Google Scholar 

  39. K. L. Straub and B. E. E. Buchholz-Cleven, Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 51, 1805 (2001).

    CAS  Google Scholar 

  40. O. Prakash, T.M. Gihring, D. D. Dalton, K. Chin, S. J. Green, D.M. Akob, G. Wanger and J. E. Kostka, Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 60, 546 (2010).

    CAS  Google Scholar 

  41. Y. Sung, K. E. Fletcher, K.M. Ritalahti, R. P. Apkarian, N. Ramos-Hernández, R. A. Sanford, N. M. Mesbah and F. E. Loffler, Appl. Environ. Microbiol., 72, 2775 (2006).

    CAS  Google Scholar 

  42. S. Viulu, K. Nakamura, Y. Okada, S. Saitou and K. Takamizawa, Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 63, 442 (2013).

    CAS  Google Scholar 

  43. E. S. Shelobolina, M.V. Coppi, A. A. Korenevsky, L. N. Didonato, S. A. Sullivan, H. Konishi, H. Xu, C. Leang, J. E. Butler, B. C. Kim and D. R. Lovley, BMC Microbiol., 7, 16 (2007).

    Google Scholar 

  44. F. Caccavo Jr., D. J. Lonergan, D. R. Lovley, M. Davis, J. F. Stolz and M. J. Mcinerney, Appl. Environ. Microbiol., 60, 3752 (1994).

    CAS  Google Scholar 

  45. E. S. Shelobolina, H. A. Vrionis, R. H. Findlay and D. R. Lovley, Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 58, 1075 (2008).

    CAS  Google Scholar 

  46. K. H. Nealson and J. Scott, Ecophysiology of the genus Shewanella, In The Prokaryotes, Ed. M Dworkin, New York, Springer-Verlag (2005).

    Google Scholar 

  47. J. M. Tiedje, Nat. Biotechnol., 20, 1093 (2002).

    CAS  Google Scholar 

  48. S. Shirodkar, S. Reed, M. Romine and D. Saffarini, Environ. Microbiol., 13, 108 (2010).

    Google Scholar 

  49. C. Schwalb, S. K. Chapman and G. A. Reid, Biochem., 42, 9491 (2003).

    CAS  Google Scholar 

  50. J. F. Heidelberg, I. T. Paulsen, K. E. Nelson, E. J. Gaidos, W. C. Nelson, T. D. Read, J. A. Eisen, R. Seshadri, N. Ward, B. Methe, R. A. Clayton, T. Meyer, A. Tsapin, J. Scott, M. Beanan, L. Brinkac, S. Daugherty, R.T. DeBoy, R. J. Dodson, A. S. Durkin, D.H. Haft, J. F. Kolonay, R. Madupu, J. D. Peterson, L. A. Umayam, O. White, A.M. Wolf, J. Vamathevan, J. Weidman, M. Impraim, K. Lee, K. Berry, C. Lee, J. Mueller, H. Khouri, J. Gill, T.R. Utterback, L. A. McDonald, T.V. Feldblyum, H. O. Smith, J.C. Venter, K. H. Nealson and C.M. Fraser, Nat. Biotechnol., 20, 1118 (2002).

    CAS  Google Scholar 

  51. C. R. Myers and J. M. Myers, J. Bacteriol., 174, 3429 (1992).

    CAS  Google Scholar 

  52. C.R. Myers and J. M. Myers, FEMS Microbiol. Lett., 108, 15 (1993).

    CAS  Google Scholar 

  53. C. R. Myers and J.M. Myers, FEMS Microbiol. Lett., 114, 215 (1993).

    CAS  Google Scholar 

  54. C. R. Myers and J. M. Myers, Biochim. Biophys. Acta, 1326, 307 (1997).

    CAS  Google Scholar 

  55. L. Shi, T.C. Squier, J.M. Zachara and J.K. Fredrickson, Mol. Microbiol., 65, 12 (2007).

    CAS  Google Scholar 

  56. L. Shi, K. M. Rosso, T. A. Clarke, D. J. Richardson, J.M. Zachara and J. K. Fredrickson, Front Microbiol., 3, 50 (2012).

    Google Scholar 

  57. D. Coursolle, D. B. Baron, D. R. Bond and J. A. Gralnick, J. Bacteriol., 192, 467 (2010).

    CAS  Google Scholar 

  58. D. Coursolle and J. A. Gralnick, Mol. Microbiol., 77, 995 (2010).

    CAS  Google Scholar 

  59. C. R. Myers and J. M. Myers, J. Bacteriol., 179, 1143 (1997).

    CAS  Google Scholar 

  60. K. E. Pitts, P. S. Dobbin, F. Reyes-Ramirez, A. J. Thomson, D. J. Richardson and H. E. Seward, J. Biol. Chem., 278, 27758 (2003).

    CAS  Google Scholar 

  61. A. S. Beliaev, D. A. Saffarini, J. L. McLaughlin and D. Hunnicutt, Mol. Microbiol., 39, 722 (2001).

    CAS  Google Scholar 

  62. J.M. Myers and C. R. Myers, Appl. Environ. Microbiol., 67, 260 (2001).

    CAS  Google Scholar 

  63. A. S. Beliaev and D. A. Saffarini, J. Bacteriol., 180, 6292 (1998).

    CAS  Google Scholar 

  64. D. J. Richardson, J. N. Butt, J. K. Fredrickson, J.M. Zachara, L. Shi, M. J. Edwards, G. F. White, N. Baiden, A. J. Gates, S. Marritt and T. A. Clarke, Mol. Microbiol., 85, 201 (2012).

    CAS  Google Scholar 

  65. S. Bose, M. F. Hochella Jr,_Y. A. Gorby, D.W. Kennedy, D. E. McCready, A. S. Madden and B. H. Lower, Geochim. Cosmochim. Acta, 73, 962 (2009).

    Google Scholar 

  66. K. Zargar and C.W. Saltikov, Arch. Microbiol., 191, 797 (2009).

    CAS  Google Scholar 

  67. H. C. Gao, Z.K. Yang, S. Barua, S.B. Reed, M. F. Romine, K. H. Nealson, J. K. Fredrickson, J. M. Tiedje and J. Zhou, ISME J., 3, 966 (2009).

    CAS  Google Scholar 

  68. D.E. Ross, S. S. Ruebush, S. Brantley, R. S. Hartshorne, T.A. Clarke, D. J. Richardson and M. Tien, Appl. Environ. Microbiol., 73, 5797 (2007).

    CAS  Google Scholar 

  69. Y. Qian, C. M. Paquete, R. O. Louro, D. E. Ross, E. Labelle, D. R. Bond and M. Tien, Biochem., 50, 6217 (2011).

    CAS  Google Scholar 

  70. B. Schuetz, M. Schicklberger, J. Kuermann, A.M. Spormann and J. Gescher, Appl. Environ. Microbiol., 75, 7789 (2009).

    CAS  Google Scholar 

  71. B.M. Fonseca, C.M. Paquete, S. E. Neto, I. Pacheco, C. M. Soares and R. O. Louro, Biochem. J., 449, 101 (2013).

    CAS  Google Scholar 

  72. J.M. Myers and C. R. Myers, J. Bacteriol., 182, 67 (2000).

    CAS  Google Scholar 

  73. C. D. Cordova, M. F. R. Schicklberger, Y. Yu and A. M. Spormann, J. Bacteriol., 193, 2312 (2011).

    CAS  Google Scholar 

  74. R. S. Hartshorne, B. N. Jepson, T. A. Clarke, S. J. Field, J. Fredrickson, J. Zachara, L. Shi, J. N. Butt and D. J. Richardson, J. Biol. Inorg. Chem., 12, 1083 (2007).

    CAS  Google Scholar 

  75. M. Schicklberger, C. Bucking, B. Schuetz, H. Heide and J. Gescher, Appl. Environ. Microbiol., 77, 1520 (2011).

    CAS  Google Scholar 

  76. T.A. Clarke, M. J. Edwards, A. J. Gates, A. Hall, G. F. White, J. Bradley, C. L. Reardon, L. Shi, A. S. Beliaev, M. J. Marshall, Z. Wang, N. J. Watmough, J. K. Fredrickson, J. M. Zachara, J. N. Butt and D. J. Richardson, Proc. Natl. Acad Sci. USA, 108, 9384 (2011).

    CAS  Google Scholar 

  77. R. S. Hartshorne, C. L. Reardon, D. Ross, J. Nuester, T. A. Clarke, A. J. Gates, P. C. Mills, J. K. Fredrickson, J.M. Zachara, L. Shi, A. S. Beliaev, M. J. Marshall, M. Tien, S. Brantley, J.N. Butt and D. J. Richardson, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 106, 22169 (2009).

    CAS  Google Scholar 

  78. Z. Wang, C. Liu, X. Wang, M. J. Marshall, J.M. Zachara, K.M. Rosso, M. Dupuis, J. K. Fredrickson, S.M. Heald and L. Shi, Appl. Environ. Microbiol., 74, 6746 (2008).

    CAS  Google Scholar 

  79. C. L. Reardon, A. C. Dohnalkova, P. Nachimuthu, D.W. Kennedy, D. A. Saffarini, B.W. Arey, L. Shi, Z. Wang, D. Moore, J. S. Mclean, D. Moyles, M. J. Marshall, J. M. Zachara, J. K. Fredrickson and A. S. Beliaev, Geobiol., 8, 56 (2010).

    CAS  Google Scholar 

  80. N. S. Wigginton, K.M. Rosso, B. H. Lower, L. Shi and M. F. Hochella, Geochim Cosmochim Acta, 71, 543 (2007).

    CAS  Google Scholar 

  81. B. H. Lower, L. Shi, R. Yongsunthon, T. C. Droubay, D. E. McCready and S. K. Lower, J. Bacteriol., 189, 4944 (2007).

    CAS  Google Scholar 

  82. Y. Xiong, L. Shi, B. Chen, M. U. Mayer, B. H. Lower, Y. Londer, S. Bose, M. F. Hochella, J. K. Fredickson and T. C. Squier, J. Am. Chem. Soc., 128, 13978 (2006).

    CAS  Google Scholar 

  83. B.H. Lower, R. D. Lins, Z. Oestreicher, T. P. Straatsma, M. F. Hochella Jr., L. Shi and S. K. Lower, Environ. Sci. Technol., 42, 3821 (2008).

    CAS  Google Scholar 

  84. S. K. Lower, M. F. Hochella Jr. and T. J. Beveridge, Science, 292, 1360 (2001).

    CAS  Google Scholar 

  85. C.M. Hansel, S.G. Benner, P. Nico and S. Fendorf, Geochim. Cosmochim. Acta, 68, 3217 (2004).

    CAS  Google Scholar 

  86. D. E. Ross, S. L. Brantley and M. Tien, Appl. Environ. Microbiol., 75, 5218 (2009).

    CAS  Google Scholar 

  87. K. Richter, M. Schicklberger and J. Gescher, Appl. Environ. Microbiol., 78, 913 (2012).

    CAS  Google Scholar 

  88. L. J. Bird, V. Bonnefoy and D. K. Newman, Trends Microbiol., 19, 330 (2011).

    CAS  Google Scholar 

  89. D. R. Lovley, D. E. Holmes and K. P. Nevin, Adv. Microb. Physiol., 49, 219 (2004).

    CAS  Google Scholar 

  90. A. J. Stams, F. A. de Bok, C.M. Plugge, M. H. van Eekert, J. Dolfing and G. Schraa, Environ. Microbiol., 8, 371 (2006).

    CAS  Google Scholar 

  91. E. Marsili, D.B. Baron, I. D. Shikhare, D. Coursolle, J. A. Gralnick and D. R. Bond, Proc. Natl. Acad Sci. USA, 105, 3968 (2008).

    CAS  Google Scholar 

  92. H. von Canstein, J. Ogawa, S. Shimizu and J. R. Lloyd, Appl. Environ. Microbiol., 74, 615 (2008).

    Google Scholar 

  93. E. D. Covington, C. B. Gelbmann, N. J. Kotloski and J. A. Gralnick, Mol. Microbiol., 78, 519 (2010).

    CAS  Google Scholar 

  94. M. Taillefert, J. S. Beckler, E. Carey, J. L. Burns, C. M. Fennessey and T. J. DiChristina, J. Inorg. Biochem., 101, 1760 (2007).

    CAS  Google Scholar 

  95. Y. A. Gorby, S. Yanina, J. S. McLean, K. M. Rosso, D. M. A. Dohnalkova,T. J. Beveridge, I. S. Chang, B. H. Kim, K. S. Kim, D. E. Culley, S.B. Reed, M. F. Romine, D. A. Saffarini, E. A. Hill, L. Shi, D. A. Elias, D.W. Kennedy, G. Pinchuk, K. Watanabe, S. Ishii, B. Logan, K. H. Nealson and J. K. Fredrickson, Proc. Natl. Acad Sci. USA, 103, 11358 (2006).

    CAS  Google Scholar 

  96. M. Y. El-Naggar, G. Wanger, K.M. Leung, T. D. Yuzvinsky, G. Southam, J. Yang, W. M. Lau, K. H. Nealson and Y. A. Gorby, Proc. Natl. Acad Sci. USA, 107, 18127 (2010).

    CAS  Google Scholar 

  97. L. A. Fitzgerald, E. R. Petersen, R. I. Ray, B. J. Little, C. J. Cooper, E.C. Howard, B. R. Ringeisen and J. C. Biffinger, Process Biochem., 47, 170 (2012).

    CAS  Google Scholar 

  98. D. R. Bond, D. E. Holmes, L. M. Tender and D. R. Lovley, Science, 295, 483 (2002).

    CAS  Google Scholar 

  99. B. A. Methe, K. E. Nelson, J. A. Eisen, I. T. Paulsen, W. Nelson, J. F. Heidelberg, D. Wu, M. Wu, N. Ward, M. J. Beanan, R. J. Dodson, R. Madupu, L.M. Brinkac, S. C. Daugherty, R. T. De Boy, A. S. Durkin, M. Gwinn, J. F. Kolonay, S. A. Sullivan, D. H. Haft, J. Selengut, T. M. Davidsen, N. Zafar, O. White, B. Tran, C. Romero, H. A. Forberger, J. Weidman, H. Khouri, T.V. Feldblyum, T. R. Utterback, S. E. Van Aken, D. R. Lovley and C.M. Fraser, Science, 302, 1967 (2003).

    CAS  Google Scholar 

  100. M.V. Coppi, C. Leang, S. J. Sandler and D.R. Lovley, Appl. Environ. Microbiol., 67, 3180 (2001).

    CAS  Google Scholar 

  101. D.R. Lovley, J.C. Woodward and F. H. Chapelle, Nature, 370, 128 (1994).

    CAS  Google Scholar 

  102. D.R. Lovley and J.C. Woodward, Chem. Geol., 132, 19 (1996).

    CAS  Google Scholar 

  103. K. P. Nevin and D.R. Lovley, Appl. Environ. Microbiol., 66, 2248 (2000).

    CAS  Google Scholar 

  104. S.E. Childers, S. Ciufo and D.R. Lovley, Nature, 416, 767 (2002).

    CAS  Google Scholar 

  105. T. S. Magnuson, N. Isoyama, A.L.H. Myerson, G. Davidson, M. J. Maroney, G.G. Geesey and D.R. Lovley, Biochem. J., 359, 147 (2001).

    CAS  Google Scholar 

  106. J. E. Champine, B. Underhill, J.M. Johnston, W.W. Lilly and S. Goodwin, Anaerobe, 6, 187 (2000).

    CAS  Google Scholar 

  107. G. Reguera, K.D. McCarthy, T. Mehta, J. S. Nicoll, M. T. Tuominen and D. R. Lovley, Nature, 435, 1098 (2005).

    CAS  Google Scholar 

  108. L. Morgado, M. Bruix, M. Pessanha, Y.Y. Londer and C. A. Salgueiro, Biophy. J., 99, 293 (2010).

    CAS  Google Scholar 

  109. M.D. Joana, L. Morgado, P.R. Pokkuluri, D. L. Turner and C. A. Salgueiro, Biochim. Biophys. Acta, 1827, 484 (2013).

    Google Scholar 

  110. C. Leang, X. Qian, T. Mester and D. R. Lovely, Appl. Environ. Microbiol., 76, 4080 (2010).

    CAS  Google Scholar 

  111. A. Esteve-Núñez, J. Sosnik, P. Visconti and D.R. Lovley, Environ. Microbiol., 10, 497 (2008).

    Google Scholar 

  112. K. Inoue, X. Qian, L. Morgado, B. Kim, T. Mester, M. Izallalen, C. A. Salgueiro and D. R. Lovely, Appl. Environ. Microbiol., 76, 3999 (2010).

    CAS  Google Scholar 

  113. K. P. Nevin, B. C. Kim, R. H. Glaven, J. P. Johnson, T. L. Woodard, B.A. Methe, R. J. Didonato, S. F. Covalla, A. E. Franks, A. Liu and D. R. Lovley, PLoS One., 4, e5628 (2009).

    Google Scholar 

  114. B. C. Kim, B. L. Postier, R. J. Didonato, S. K. Chaudhuri, K. P. Nevin and D. R. Lovley, Bioelectrochemistry, 73, 70 (2008).

    CAS  Google Scholar 

  115. D. R. Bond, S.M. Strycharz-Glaven, L.M. Tender and C. I. Torres, ChemSusChem., 5, 1099 (2012).

    CAS  Google Scholar 

  116. A. E. Franks, K. P. Nevin, H. Jia, M. Izallalen, T. L. Woodard and D. R. Lovley, Energy Environ. Sci., 2, 113 (2009).

    CAS  Google Scholar 

  117. E. Afkar, G. Reguera, M. Schiffer and D. R. Lovley, BMC Microbiol., 5, 41 (2005).

    Google Scholar 

  118. T. Mehta, S. E. Childers, R. Glaven, D. R. Lovley and T. Mester, Microbiol., 152, 2257 (2006).

    CAS  Google Scholar 

  119. D.E. Holmes, T. Mester, R.A. O’Neil, L.A. Perpetua, M. J. Larrahondo, R. Glaven, M. L. Sharma, J. E. Ward, K. P. Nevin and D.R. Lovley, Microbiol., 154, 422 (2008).

    Google Scholar 

  120. X. Qian, G. Reguera, T. Mester and D.R. Lovley, FEMS Microbiol. Lett., 277, 21 (2007).

    CAS  Google Scholar 

  121. N.S. Malvankar and D.R. Lovley, ChemSusChem., 5, 1039 (2012).

    CAS  Google Scholar 

  122. P. Tremblay, M. Aklujkar, C. Leang, K. P. Nevin and D. Lovley, Environ. Microbiol. Rep., 4, 82 (2012).

    CAS  Google Scholar 

  123. K. P. Nevin, H. Richter, S. F. Covalla, J. P. Johnson, T. L. Woodard, A.L. Orloff, H. Jia, M. Zhang and D.R. Lovley, Environ. Microbiol., 10, 2505 (2008).

    CAS  Google Scholar 

  124. G. Reguera, K. P. Nevin, J. S. Nicoll, S. F. Covalla, T. L. Woodard and D. R. Lovley, Appl. Environ. Microbiol., 72, 7345 (2006).

    CAS  Google Scholar 

  125. H. Richter, K. P. Nevin, H. Jia, D.A. Lowy, D.R. Lovley and L.M. Tender, Energy Environ. Sci., 2, 506 (2009).

    CAS  Google Scholar 

  126. K.M. Leung, G. Wanger, M.Y. El-Naggar, Y. Gorby, G. Southam, W.M. Lau and J. Yang, Nano Lett., 13, 2407 (2013).

    CAS  Google Scholar 

  127. A. Klimes, A. E. Franks, R.H. Glaven, H. Tran, C. L. Barrett, Y. Qiu, K. Zengler and D.R. Lovley, FEMS Microbiol. Lett., 310, 62 (2010).

    CAS  Google Scholar 

  128. P.N. Reardon and K.T. Mueller, J. Biol. Chem., 288, 29260 (2013).

    CAS  Google Scholar 

  129. R.A. Malak, Z. Gao, J. F. Wishart and S. S. Isied, J. Am. Chem. Soc., 126, 13888 (2004).

    CAS  Google Scholar 

  130. M. Cordes, A. Kottgen, C. Jasper, O. Jacques, H. Boudebous and B. Giese, Angew Chem. Int. Ed. Eng., 47, 3461 (2008).

    CAS  Google Scholar 

  131. M. Vargas, N. S. Malvankar, P. Tremblay, C. Leang, J.A. Smith, P. Patel, O. Synoeyenbos-West, K. P. Nevin and D. R. Lovley, mBio, 4, 1 (2013).

    Google Scholar 

  132. N. S. Malvankar, M. Vargas, K. P. Nevin, A. E. Franks, C. Leang, B. C. Kim, K. Inoue, T. Mester, S. F. Covalla, J. P. Johnson, V. M. Rotello, M. T. Tuominen and D. R. Lovley, Nat. Nanotechnol., 6, 573 (2011).

    Google Scholar 

  133. L. V. Richter, Doctoral Dissertations Available from Proquest. Paper AAI3465075 (2011). http://scholarworks.umass.edu/dissertations/AAI3465075.

    Google Scholar 

  134. P.L. Tremblay, Z.M. Summers, R.H. Glaven, K. P. Nevin, K. Zengler, C. L. Barrett, Y. Qiu, B. O. Palsson and D. R. Lovley, Environ. Microbiol., 13, 13 (2011).

    CAS  Google Scholar 

  135. E. E. Roden and J.M. Zachara, Environ. Sci. Technol., 30, 1618 (1996).

    CAS  Google Scholar 

  136. R.G. Arnold, T. J. Di Christina and M.R. Hoffmann, Biotechnol. Bioeng., 32, 1081 (1988).

    CAS  Google Scholar 

  137. R.A. Royer, B.A. Dempsey, B.H. Jeon and W.D. Burgos, Environ. Sci. Technol., 38, 187 (2004).

    CAS  Google Scholar 

  138. M.M. Urrutia, E. E. Roden, J. K. Fredrickson and J.M. Zachara, Geomicrobiol. J., 15, 269 (1998).

    CAS  Google Scholar 

  139. M.M. Urrutia, E. E. Roden and J. M. Zachara, Environ. Sci. Technol., 33, 4022 (1999).

    CAS  Google Scholar 

  140. E. E. Roden and M.M. Urrutia, Environ. Sci. Technol., 33, 1847 (1999).

    CAS  Google Scholar 

  141. R.A. Royer, W.D. Burgos, A.S. Fisher, R. Unz and B.A. Dempsey, Environ. Sci. Technol., 36, 1939 (2002).

    CAS  Google Scholar 

  142. E.E. Roden, M.M. Urrutia and C. J. Mann, Appl. Environ. Microbiol., 66, 1062 (2000).

    CAS  Google Scholar 

  143. C.W. Parker, J.A. Wolf, A. S. Auler, H.A. Barton and J.M. Senko, Miner, 3, 395 (2013).

    Google Scholar 

  144. J.M. Zachara, J.K. Fredrickson, S. Li, D.W. Kennedy, S.C. Smith and P. L. Gassman, American Mineralogist, 83, 1426 (1998).

    CAS  Google Scholar 

  145. L.B. Sukla, J. Esther, S. Panda and N. Pradhan, Res. Rev.: J. Microbiol. Biotechnol., 3, (2014).

    Google Scholar 

  146. T.C. Eisele and K. L. Gabby, Miner. Process. Extr. Metall. Rev.: Inter. J., 35, 75 (2014).

    CAS  Google Scholar 

  147. N. Papassiopi, K. Vaxevanidou and I. Paspaliaris, Miner. Eng., 23, 25 (2010).

    CAS  Google Scholar 

  148. M. Guo, Y. Lin, X. Xu and Z. Chen, Applied Clay Science, 48, 379 (2010).

    CAS  Google Scholar 

  149. I. Styriakova, Nova Biotechnologica, 7, 11 (2007).

    Google Scholar 

  150. T.C. Eisele, “Direct biohydrometallurgical extraction of iron from ore.” US DOE, FG26-03NT41938, DOI:10.2172=877695 (2005).

    Google Scholar 

  151. N. Pradhan, R. R. Nayak, D. K. Mishra, E. Priyadarshini, L. B. Sukla and B. K. Mishra, World Environ., 2, 110 (2012).

    Google Scholar 

  152. J. Esther, S. Panda, S.K. Behera, L.B. Sukla, N. Pradhan and B.K. Mishra, Bioresour. Technol., 146, 762 (2013).

    CAS  Google Scholar 

  153. S. Panda, P.C. Rout, C. K. Sarangi, S. Mishra, N. Pradhan, U. B. Mohapatra, T. Subbaiah, L. B. Sukla and B.K. Mishra, Korean J. Chem. Eng., 31, 452 (2014).

    CAS  Google Scholar 

  154. S. Panda, C.K. Sarangi, N. Pradhan, T. Subbaiah, L.B. Sukla, B.K. Mishra, G. L. Bhatoa, M. S. R. Prasad and S. K. Ray, Korean J. Chem. Eng., 26, 781 (2012).

    Google Scholar 

  155. A. T. Heijne, F. Liu, R.V.D. Weijden, J. Weijma, C. J.N. Buisman and H.V.M. Hamelers, Environ. Sci. Technol., 44, 4376 (2010).

    Google Scholar 

  156. L. P. Huang, T.C. Li, C. Liu, X. Quan, L. J. Chen, A. J. Wang and G. H. Chen, Bioresour. Technol., 128, 539 (2013).

    CAS  Google Scholar 

  157. C. Abourached, T. Catal and H. Liu, Water Res., 51, 228 (2014).

    CAS  Google Scholar 

  158. B. Zhang, C. Feng, J. Ni, J. Zhang and W. Huang, J. Power Sources, 204, 34 (2012).

    CAS  Google Scholar 

  159. Singhvi and Chhabra, J. Bioremed Biodeg., 4, 5 (2013).

    Google Scholar 

  160. C. Choi and Y. Cui, Bioresour. Technol., 107, 522 (2012).

    CAS  Google Scholar 

  161. Z. Wang, B. Lim and C. Choi, Bioresour. Technol., 102, 6304 (2011).

    CAS  Google Scholar 

  162. B. S. Lim, H. Lu, C. Choi and Z.X. Liu, Desalination Water Treat., DOI:10.1080/19443994.2014.923191 (2014).

    Google Scholar 

  163. Y. Gorby, F. Caccavo Jr. and H. Bolton Jr., Environ. Sci. Technol., 32, 244 (1998).

    CAS  Google Scholar 

  164. D. Prakash, P. Gabani, A.K. Chandel, Z. Ronen and O.V. Singh, Microbial. Biotechnol., 6, 349 (2013).

    Google Scholar 

  165. R. E. Wildung, Y.A. Gorby, K.M. Krupka, N. J. Hess, S.W. Li, A. E. Plymale, J. P. McKinley and J. K. Fredrickson, Appl. Microbiol. Biotechnol., 66, 2451 (2000).

    CAS  Google Scholar 

  166. J.R. Lloyd, J. Chesnes, S. Glasauer, D. J. Bunker, F.R. Livens and D. R. Lovley, Geomicrobiol., 19, 103 (2002).

    CAS  Google Scholar 

  167. H. Boukhalfa, G.A. Icopini, S.D. Reilly and M. P. Neu, Appl. Environ. Microbiol., 73, 5897 (2007).

    CAS  Google Scholar 

  168. A. E. Plymale, V. L. Bailey, J. K. Fredrickson, S.M. Heald, E. C. Buck, L. Shi, Z. Wang, C. T. Resch, D.A. Moore and H. Bolton Jr., Environ. Sci. Technol., 46, 2132 (2012).

    CAS  Google Scholar 

  169. A.N. Payne and T. J. DiChristina FEMS Microbiol. Lett., 259, 282 (2006).

    CAS  Google Scholar 

  170. H.A. Wiatrowski, P. M. Ward and T. Barkay, Environ. Sci. Technol., 40, 6690 (2006).

    CAS  Google Scholar 

  171. T.L. Daulton, B. J. Little, J. Jones-Meehan, D.A. Blom, L.F. Allard, Geochim. Cosmochim. Acta, 71, 556 (2007).

    CAS  Google Scholar 

  172. J. S. Zhao, D. Manno, C. Beaulieu, L. Paquet and J. Hawari, Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 55, 1511 (2005).

    CAS  Google Scholar 

  173. G. Liu, J. Zhou, X. Meng, S.Q. Fu, J. Wang, R. Jin and H. Lv, Appl. Microbiol. Biotechnol., 97, 4187 (2013).

    CAS  Google Scholar 

  174. A.K. Mathur, C.B. Majumder, S. Chatterjee and P. Roy, J. Hazard. Mater., 157, 335 (2008).

    CAS  Google Scholar 

  175. A.K. Mathur and C.B. Majumder, J. Hazard. Mater., 152, 1027 (2008).

    CAS  Google Scholar 

  176. A.K. Suresh, D.A. Pelletier, W. Wang, M. L. Broich, J. Moon, G. Baohuagu, D. P. Allison, D.C. Joy, T. J. Phelps and M. J. Doktycz, Acta Biomater., 7, 2148 (2011).

    CAS  Google Scholar 

  177. W. D. Burgos, J. T. McDonough, J.M. Senko, G. Zhang, A. C. Dohnalkova, S. D. Kelly, Y. Gorby and K. M. Kemner, Geochim. Cosmochim. Acta, 72, 4901 (2008).

    CAS  Google Scholar 

  178. S. Jiang, J. Lee, M. Kim, N.V. Myung, J.K. Fredrickson, M. J. Sadowsky and H. Hur, Appl. Environ. Microbiol., 75, 6896 (2009).

    CAS  Google Scholar 

  179. T. Ogi, N. Saitoh, T. Nomura and Y. Konishi, J. Nanopart. Res., 12, 2531 (2010).

    CAS  Google Scholar 

  180. S. DeCorte, T. Hennebel, S. Verschuere, C. Cuvelier, W. Verstraetea and N. Boon, J. Chem. Technol. Biotechnol., 86, 547 (2011).

    CAS  Google Scholar 

  181. W. DeWindt, P. Aelterman and W. Verstraete, Environ. Microbiol., 7, 314 (2005).

    CAS  Google Scholar 

  182. K. Tam, C.T. Ho, J. Lee, M. Lai, C.H. Chang, Y. Rheem, W. Chen, H. Hur and N.V. Myung, Biosci. Biotechnol. Biochem., 74, 696 (2010).

    CAS  Google Scholar 

  183. C.T. Ho, J.W. Kim, W.B. Kim, K. Song, R.A. Kanaly, M. J. Sadowsky and H. Hur, J. Mater. Chem., 20, 5899 (2010).

    CAS  Google Scholar 

  184. F. Picardal, R. Arnold and B. Huey, Appl. Environ. Microbiol., 61, 8 (1995).

    CAS  Google Scholar 

  185. M. Ward, Q. Fu, K. Rhoads, C. Yeung, A. Spormann and C. S. Criddle, Appl. Microbiol. Biotechnol., 63, 571 (2004).

    CAS  Google Scholar 

  186. B. E. Logan and J.M. Regan, Trends Microbiol., 14, 512 (2006).

    CAS  Google Scholar 

  187. K. Zhuang, E. Ma, D.R. Lovley and R. Mahadevan, Biotechnol. Bioeng., 109, 2475 (2012).

    CAS  Google Scholar 

  188. I. Ortiz-Bernad, R. T. Anderson, H. A. Vrionis and D. R. Lovley, Appl. Environ. Microbiol., 70, 3091 (2004).

    CAS  Google Scholar 

  189. K. H. Williams, M. J. Wilkins, A. L. N’Guessan, B. Arey, E. Dodova, A. Dohnalkova, D. Holmes, D.R. Lovley and P. E. Long, Environ. Microbiol. Rep., 5, 444 (2013).

    CAS  Google Scholar 

  190. D. R. Lovley, Nat. Rev. Microbiol., 4, 497 (2006).

    CAS  Google Scholar 

  191. D. R. Lovley, Curr. Opin. Biotechnol., 19, 564 (2008).

    CAS  Google Scholar 

  192. D.E. Holmes, D.R. Bond, R.A. O’Neil, C.E. Reimers, L.R. Tender and D. R. Lovley, Microb. Ecol., 48, 178 (2004).

    CAS  Google Scholar 

  193. L.M. Tender, C. E. Reimers, H.A. Stecher, D. E. Holmes, D.R. Bond, D. A. Lowy, K. Pilobello, S. J. Fertig and D. R. Lovley, Nat. Biotechnol., 20, 821 (2002).

    CAS  Google Scholar 

  194. K.B. Gregory, S. A. Sullivan and D. R. Lovley, Poster presentation at 105 th American Society for Microbiology General Meeting, Atlanta, GA, USA. (2005)

    Google Scholar 

  195. T. Zhang, S.M. Gannon, K. P. Nevin, A. E. Franks and D. R. Lovley, Environ. Microbiol., 12, 1011 (2010).

    CAS  Google Scholar 

  196. T. Zhang, T. S. Bain, K. P. Nevin, M.A. Barlett and D. R. Lovley, Appl. Environ. Microbiol., 78, 8304 (2012).

    CAS  Google Scholar 

  197. K.M. Schleinitz, S. Schmeling, N. Jehmlich, M. von Bergen, H. Harms, S. Kleinsteuber, C. Voqt and G. Fuchs, Appl. Environ. Microbiol., 75, 3912 (2009).

    CAS  Google Scholar 

  198. H. Yi, K. P. Nevin, B.C. Kim, A.E. Franks, A. Klimes, L.M. Tender and D. R. Lovley, Biosens. Bioelectron., 24, 3498 (2009).

    CAS  Google Scholar 

  199. L. Mao and W. S. Verwoerd, J. Biol. Eng., 7, 14 (2013).

    CAS  Google Scholar 

  200. B.K. Parida, S. Panda, N. Misra, P.K. Panda and B.K. Mishra, Geomicrobiol. J., 31, 299 (2014).

    CAS  Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to Lala Behari Sukla.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Check for updates. Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this article

Esther, J., Sukla, L.B., Pradhan, N. et al. Fe (III) reduction strategies of dissimilatory iron reducing bacteria. Korean J. Chem. Eng. 32, 1–14 (2015). https://doi.org/10.1007/s11814-014-0286-x

Download citation

  • Received:

  • Accepted:

  • Published:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/s11814-014-0286-x

Keywords

Navigation