Un equipo dirigido por la bioquímica de Friburgo, Prof. Dra. Susana Andrade, ha caracterizado una proteína que permite a ciertos microorganismos reconocer y absorber amonio en su entorno. El amonio se considera una toxina que contamina los ecosistemas, pero para estas bacterias representa una importante fuente de nutrientes y energía. Los investigadores han publicado sus hallazgos en la revista científica. Comunicaciones de la naturaleza .

El elemento nitrógeno es un componente indispensable de todas las biomoléculas y, por lo tanto, de gran importancia para todos los organismos. Además, algunos miembros de la comunidad microbiana se han especializado en el uso de varios compuestos nitrogenados como fuente de energía para un crecimiento óptimo. Este es especialmente el caso de los oxidantes anaeróbicos de amonio:estas bacterias no necesitan oxígeno para su metabolismo, sino que, convertir dos importantes compuestos nitrogenados, amonio y nitrito, en gas nitrógeno, que representa alrededor del 80 por ciento de la atmósfera terrestre. A través de esta reacción, Estos microorganismos juegan un papel importante en la desintoxicación de compuestos nitrogenados que se liberan cada vez más al medio ambiente mediante el uso de fertilizantes.

Andrade y su equipo de la Facultad de Química y Farmacia de la Universidad de Friburgo han identificado una proteína inusual en tales bacterias:la mitad se asemeja a proteínas de transporte conocidas para iones de amonio y la otra mitad pertenece a un grupo de proteínas transductoras de señales. Esto llevó a la sospecha de que dos bloques de construcción, ya existente en la naturaleza, se había combinado de forma modular para permitir una funcionalidad completamente nueva:la detección de amonio del medio ambiente y la posterior transmisión de esta información a las redes de señalización celular.

Los investigadores llevaron a cabo una caracterización funcional y estructural integral de esta nueva proteína, que también involucró a grupos de trabajo del Centro Médico Universitario de Friburgo; Universidad Radboud en Nijmegen, Los países bajos; la Academia de Ciencias de Rusia; y el Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL) en Hamburgo. Como resultado, se confirmó la suposición original:Basado en una proteína de transporte de amonio altamente selectiva, la evolución ha dado lugar a un nuevo sitio de reconocimiento de los iones, cuya ocupación conduce a cambios conformacionales que se transmiten al módulo transductor de señales. Este acoplamiento modular directo ofrece la posibilidad de fusionar otras unidades de transducción de señales al módulo del sensor de amonio para diseñar nuevas funcionalidades celulares.