Дослідники Каліфорнійського технологічного інституту зробили важливе відкриття: знайдено новий клас ферментів, що дає змогу безлічі бактерій «дихати» нітратом за низького вмісту кисню.
Цей процес призводить до утворення закису азоту (N₂O) — потужного парникового газу, третього за силою забруднювача після вуглекислого газу і метану.
Закис азоту, на відміну від вуглекислого газу, недовговічний в атмосфері, тому заходи з обмеження його викидів можуть принести швидкі результати. Наприклад, раціональне використання добрив може скоротити викиди закису азоту і заощадити гроші фермерам.
«Тепер ми знаємо, що набагато більше бактерій виробляють закис азоту, ніж вважалося раніше», — каже професор Вуді Фішер.
Розуміння джерел цього газу допоможе приймати більш розумні рішення. Фермери зможуть враховувати мікробні спільноти в ґрунті для оптимального використання добрив.
Дослідження, опублікованев журналі Proceedings of the National Academy of Sciences, було проведене під керівництвом Ранджані Муралі та Джеймса Гемпа. Команда проаналізувала геномні послідовності десятків тисяч мікробів і виявила безліч редуктаз,
які розвинули білки для дихання оксиду азоту. Цей процес відбувається в різних середовищах — від водно-болотних угідь до альпійських ґрунтів — за низького рівня кисню.
Відкриття перевертає колишні уявлення про розвиток метаболічних шляхів у мікробів. Воно показує, що білки, які забезпечують нітратне дихання, походять від тих, які дихають киснем, близько двох мільярдів років тому.
«Автоматизований метаболічний аналіз без експериментальної перевірки може призвести до неправильних висновків», — попереджає Джеймс Хемп. Це дослідження значно розширює наше розуміння ферментів, що беруть участь у мікробіологічних процесах.
Співавторами роботи також виступили колишні аспіранти та викладачі з Каліфорнійського технологічного інституту, Університету Невади, Університету Іллінойсу та Університету штату Монтана.
