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    Descubrimiento de una proteína inusual

    Uno de los biorreactores que Kartal y sus colegas utilizaron para cultivar células de K. stuttgartiensis en el laboratorio. Las bacterias Anammox están repletas de proteínas que contienen hemo, incluidas las enzimas que realizan las reacciones clave del proceso anammox, haciendo las células notablemente rojas. Crédito:Boran Kartal

    El nitrógeno es un componente esencial de la vida. Por ejemplo, es necesario para la producción de proteínas. Boran Kartal, jefe del grupo de Fisiología Microbiana del Instituto Max Planck de Microbiología Marina en Bremen, estudia los microorganismos que ciclan el nitrógeno, que controlan la biodisponibilidad de este recurso vital. Una parte particularmente interesante del ciclo del nitrógeno es el proceso anammox, abreviatura de oxidación anaeróbica de amonio. Aquí, el nitrito o el óxido nítrico y el amonio se convierten directamente en gas dinitrógeno. Ahora Kartal y sus colegas descubrieron una proteína involucrada en el proceso de anammox que podría tener algunas sorpresas. Sus resultados se publican en la edición de noviembre de Revista de química biológica .

    Demasiado inusual para ser notado hasta ahora.

    Esta proteína, un citocromo que contiene hemo, participa en la conversión de amonio y óxido nítrico en hidracina. "Las proteínas hemo tienen funciones profundas en la vida, como la hemoglobina en nuestra sangre que transporta oxígeno. Las estructuras hem en general se asemejan a una telaraña con un átomo de hierro en su centro. A lo largo del árbol de la vida podemos reconocer dónde se une esta telaraña al resto de una proteína a partir de un patrón formado típicamente por cinco aminoácidos, "Explica Kartal." Sorprendentemente, la proteína que descubrimos tiene una estructura muy inusual e inesperada. Forma este patrón con solo cuatro aminoácidos, y por lo tanto se ha pasado por alto en los estudios hasta ahora ".

    Reducción de gases climáticamente activos

    La nueva proteína está en el centro de un proceso muy interesante y relevante. Las bacterias Anammox producen solo nitrógeno atmosférico (N2) a partir de nitrito u óxido nítrico (NO) y amonio, como ya mostró Kartal. A diferencia de muchos microorganismos, no convierten el óxido nítrico en el gas de efecto invernadero óxido nitroso (N 2 O). Como consecuencia, cada molécula de NO que se transforma en N 2 en lugar de N 2 O es una molécula menos que se suma al cambio climático. Las bacterias Anammox reducen la cantidad de NO disponible para N 2 O producción, y por lo tanto, la cantidad de gas de efecto invernadero liberado.

    Un patrón sorprendentemente común

    Esta relevancia en mente, Kartal y sus colegas llevaron a cabo una búsqueda en una base de datos para investigar qué tan extendidas están en la naturaleza las proteínas con el patrón recién descubierto. "Notablemente, este patrón es muy común, ", dice Kartal. Las proteínas con el patrón de cuatro aminoácidos están presentes en una gran variedad de microorganismos en todos los dominios bacterianos y arqueales." Se encuentra en muchos grupos diferentes de microorganismos como los metanótrofos, que viven de metano, y degradadores de metales, "Kartal continúa.

    El potencial completo de las proteínas con el patrón de cuatro aminoácidos está completamente inexplorado. "En la bacteria anammox, se encuentra en una proteína que transporta electrones ". Kartal dice, "En otros organismos, este patrón podría conferir propiedades especiales a las proteínas en las que se encuentra. Esto definitivamente es algo para investigar más a fondo".


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