En el corazón de este mecanismo regulador se encuentra una proteína crítica conocida como represor AmtR. AmtR actúa como guardián, controlando la expresión de genes que codifican el transportador de amonio AmtB. Cuando los niveles de nitrógeno son bajos, AmtR está inactivo, lo que permite que se produzca AmtB y facilite la absorción de amonio. A medida que aumentan los niveles de nitrógeno, AmtR se activa y se une a la región promotora del gen amtB, desactivando efectivamente su transcripción. Este circuito de retroalimentación asegura que las arqueas puedan ajustar su absorción de nitrógeno en respuesta a la disponibilidad de este nutriente esencial.
Curiosamente, la activación de AmtR no es un proceso sencillo. Se trata de un mecanismo de dos pasos que añade una capa adicional de control al interruptor de absorción de nitrógeno. En el primer paso, una proteína llamada GlnK detecta los niveles de glutamina, un compuesto nitrogenado clave. Cuando los niveles de glutamina son bajos, GlnK sufre un cambio conformacional que desencadena la interacción con AmtR. Esta interacción conduce a la estabilización y activación de AmtR y, en última instancia, reprime la expresión de AmtB.
El segundo paso implica otra proteína llamada PII. La PII actúa como sensor tanto de glutamina como de 2-oxoglutarato, un intermediario en el ciclo del ácido cítrico. Cuando los niveles de glutamina son bajos y los niveles de 2-oxoglutarato son altos, PII sufre un cambio conformacional que le permite unirse a AmtR. Esta unión mejora aún más la estabilidad y actividad de AmtR, asegurando una represión eficaz del gen amtB.
En resumen, las arqueas utilizan un sofisticado interruptor molecular que involucra al represor AmtR, GlnK y PII para alternar su maquinaria de absorción de nitrógeno. Este intrincado sistema regulador les permite mantener un delicado equilibrio en la adquisición de nitrógeno, evitando tanto la deficiencia de nitrógeno como el comer en exceso. Esta adaptación resalta las notables estrategias que las arqueas han desarrollado para prosperar en diversos entornos y contribuir al equilibrio ecológico general.
