Una nueva investigación de la Universidad de East Anglia revela cómo las bacterias del suelo construyen la única enzima conocida para la destrucción del potente óxido nitroso, gas que agota la capa de ozono y el calentamiento global.

Junto al dióxido de carbono (CO2) y el metano, el óxido nitroso (N2O), un gas de efecto invernadero, comúnmente conocido como 'gas de la risa', es ahora motivo de gran preocupación, y hay mucho enfoque internacional en la reducción de emisiones.

Se espera que los hallazgos, publicado hoy en la revista Ciencia química , ayudará a allanar el camino para estrategias para mitigar los efectos dañinos de este gas que cambia el clima.

El N2O tiene alrededor de 300 veces el potencial de calentamiento global del CO2 y permanece en la atmósfera durante unos 120 años. donde representa alrededor del nueve por ciento del total de gases de efecto invernadero.

También destruye la capa de ozono con una potencia similar a los clorofluorocarbonos (CFC) ahora prohibidos.

Los niveles atmosféricos de N2O aumentan año tras año a medida que los microorganismos descomponen los fertilizantes nitrogenados sintéticos que se agregan al suelo agrícola. para satisfacer las demandas de suministro de alimentos de una población mundial en constante crecimiento.

El profesor Nick Le Brun de la Escuela de Química de la UEA, dijo:"Es bien sabido que algunas bacterias pueden 'respirar' N2O en ambientes donde el oxígeno (O2) es limitado.

"Esta capacidad depende completamente de una enzima llamada 'óxido nitroso reductasa', que es la única enzima que se sabe que destruye el N2O. Por lo tanto, es muy importante para controlar los niveles de este gas que cambia el clima.

"Queríamos saber más sobre cómo las bacterias del suelo utilizan esta enzima para destruir el óxido nitroso".

La parte de la enzima donde se consume N2O (denominada 'sitio activo') es única en biología, que consiste en una disposición compleja de cobre y azufre (un grupo de sulfuro de cobre). Hasta ahora, Ha faltado el conocimiento de cómo este sitio activo inusual es construido por bacterias.

El equipo de UEA descubrió una proteína llamada NosL, que se requiere para el ensamblaje del sitio activo del grupo de sulfuro de cobre y hace que la enzima sea activa.

Descubrieron que las bacterias que carecen de NosL todavía producían la enzima, pero contenían menos del sitio activo de sulfuro de cobre. Es más, cuando se cultivaron las mismas bacterias con escasez de cobre, el sitio activo estaba completamente ausente de la enzima.

El equipo también demostró que NosL es una proteína de unión al cobre, lo que indica que funciona directamente en el suministro de cobre para el montaje del sitio activo del clúster de sulfuro de cobre.

El profesor Le Brun dijo:"El descubrimiento de la función de NosL es el primer paso para comprender cómo se ensambla el sitio activo único de la óxido nitroso reductasa. Esta es información clave porque cuando el ensamblaje sale mal, enzima inactiva conduce a la liberación de N2O a la atmósfera ".

El equipo de UEA fue dirigido por el profesor Nick Le Brun y el Dr. Andy Gates de la Facultad de Ciencias Biológicas de la UEA. e incluyó al vicerrector de la Universidad, el profesor David Richardson, también de la Facultad de Ciencias Biológicas. Forman parte de la red internacional de la UE centrada en comprender diferentes aspectos del N2O y el ciclo del nitrógeno.

El Dr. Gates dijo:"La sociedad en general es muy consciente de la necesidad de abordar las emisiones de dióxido de carbono, pero el óxido nitroso está emergiendo como una preocupación mundial apremiante y requiere que investigadores con diferentes conjuntos de habilidades trabajen juntos para prevenir más efectos dañinos del cambio climático.

"Con una mayor comprensión de las enzimas que producen y destruyen el N2O, nos acercamos a poder desarrollar estrategias para mitigar los efectos dañinos de este gas que cambia el clima en el medio ambiente de la Tierra ".