El óxido nítrico es una molécula fascinante y versátil, importante para todos los seres vivos, así como para nuestro medio ambiente: es altamente reactivo y tóxico, se usa como molécula de señalización, agota la capa de ozono en la atmósfera de nuestro planeta y es elprecursor del gas de efecto invernadero óxido nitroso N 2 O.Los óxidos de nitrógeno también son contaminantes descargados con gases de escape, por ejemplo de motores de combustión en automóviles, y son perjudiciales para la salud humana.
Curiosamente, mucho antes de que hubiera oxígeno en la Tierra, el óxido nítrico estaba disponible como oxidante de alta energía, y podría haber jugado un papel fundamental en la aparición y evolución de la vida en la Tierra. Un estudio realizado por el científico de Max-Planck Boran Kartaly colegas ahora publicados en Comunicaciones de la naturaleza arroja una nueva luz sobre las transformaciones microbianas de esta molécula.
Sí pueden, con implicaciones para nuestro clima
Una pregunta importante sobre el óxido nítrico permaneció sin respuesta hasta ahora: ¿Pueden los organismos usarlo para crecer? "Uno pensaría que sí", explica Kartal, "ya que el óxido nítrico ha existido desde la aparición de la vida en la tierra". Sin embargo, nose ha encontrado microbios que crecen en NO, hasta ahora. Kartal y sus colegas de la Universidad de Radboud en los Países Bajos han descubierto que las bacterias anaerobias oxidantes de amonio anammox * usan directamente NO para crecer. En detalle, estos microorganismos combinan la oxidación de amonioa NO reducción, produciendo nada más que gas dinitrógeno N 2 en el proceso.
Este último - la única producción de N 2 - es particularmente intrigante: algunos microbios convierten el NO en óxido nitroso N 2 O, que es un potente gas de efecto invernadero.NORTE 2 en contraste, es inofensivo. Por lo tanto, cada molécula de NO que se transforma en N 2 en lugar de N 2 O es una molécula menos que contribuye al cambio climático ". De esta forma, las bacterias anammox reducen la cantidad de NO disponible para N 2 producción de O y reducir la cantidad de gases de efecto invernadero liberados ", explica Kartal." Nuestro trabajo es interesante para comprender cómo las bacterias anammox pueden regular el N 2 emisiones de O y NO de ecosistemas naturales y artificiales, como las plantas de tratamiento de aguas residuales, donde estos microorganismos contribuyen significativamente al N 2 -liberación a la atmósfera "
Repensando el ciclo del nitrógeno
El óxido nítrico es una molécula central en el ciclo global del nitrógeno ". Estos hallazgos cambian nuestra comprensión del ciclo del nitrógeno de la Tierra. El óxido nítrico se ha considerado principalmente como una toxina, pero ahora mostramos que las bacterias anammox pueden ganarse la vida deconvirtiendo NO a N 2 ", dice Kartal. El presente estudio plantea nuevas preguntas." Anammox, un proceso microbiano globalmente importante del ciclo del nitrógeno relevante para el clima de la Tierra, no funciona de la manera que asumimos que lo hizo. "Además, otros microbios además de losinvestigado aquí podría estar usando NO directamente también. Las bacterias Anammox se encuentran en todo el planeta. "En este sentido, los microbios anammox que crecen en óxido nítrico también podrían estar básicamente en todas partes", continúa Kartal.
Una respuesta, muchas preguntas nuevas
Ahora, Kartal y su grupo en el Instituto Max Planck en Bremen están explorando diferentes ecosistemas de todo el mundo, buscando microorganismos especializados en conversión de óxido nítrico. Quieren entender mejor cómo los microbios usan el NO en ambientes con y sin oxígeno. Estoprobablemente allanará el camino para el descubrimiento de nuevas enzimas involucradas en la transformación de óxido nítrico. "Básicamente, queremos entender cómo los organismos pueden ganarse la vida con el NO".
Nota: ¿Qué es anammox?
Anammox, abreviatura de oxidación anaeróbica de amonio, es un proceso microbiano globalmente importante del ciclo del nitrógeno. Se lleva a cabo en muchos entornos naturales y creados por el hombre. En el proceso, los iones nitrito y amonio se convierten directamente en dinitrógeno y agua y nitrato.
Anammox es responsable de aproximadamente el 50% de la N 2 gas producido en los océanos. De este modo, se eliminan grandes cantidades de nitrógeno biodisponible de los mares. Este nitrógeno nutriente ya no está disponible para otros organismos; de esta manera, anammox puede controlar la productividad primaria oceánica.
El proceso anammox también es de interés en el tratamiento de aguas residuales. Eliminar los compuestos de nitrógeno con la ayuda de la bacteria anammox es significativamente más barato que los métodos tradicionales y reduce las emisiones de gases de efecto invernadero CO 2 .
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Max Planck de Microbiología Marina . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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