Uma nova pesquisa da Universidade de East Anglia revela como as bactérias do solo constroem a única enzima conhecida para a destruição do poderoso aquecimento global e do gás óxido nitroso, que destrói a camada de ozônio.

Juntamente com o dióxido de carbono (CO2) e metano, o gás de efeito estufa óxido nitroso (N2O), comumente conhecido como 'gás hilariante', agora é um motivo de grande preocupação, e há muito foco internacional na redução de emissões.

Espera-se que as descobertas, publicado hoje no jornal Ciência Química , ajudará a pavimentar o caminho para estratégias para mitigar os efeitos prejudiciais deste gás que altera o clima.

O N2O tem cerca de 300 vezes o potencial de aquecimento global do CO2 e permanece na atmosfera por cerca de 120 anos, onde é responsável por cerca de nove por cento do total de gases de efeito estufa.

Ele também destrói a camada de ozônio com potência semelhante aos agora proibidos clorofluorcarbonos (CFCs).

Os níveis atmosféricos de N2O estão aumentando ano a ano, à medida que os microrganismos quebram os fertilizantes de nitrogênio sintético que são adicionados ao solo agrícola, para satisfazer as demandas de suprimento de alimentos de uma população global cada vez maior.

Prof Nick Le Brun da Escola de Química da UEA, disse:"É bem sabido que algumas bactérias podem 'respirar' N2O em ambientes onde o oxigênio (O2) é limitado.

“Essa capacidade é totalmente dependente de uma enzima chamada 'óxido nitroso redutase', que é a única enzima conhecida por destruir o N2O. Portanto, é muito importante para controlar os níveis deste gás que altera o clima.

"Queríamos saber mais sobre como as bactérias do solo usam essa enzima para destruir o óxido nitroso."

A parte da enzima onde o N2O é consumido (chamada de 'sítio ativo') é única na biologia, consistindo em um arranjo complexo de cobre e enxofre (um cluster de sulfeto de cobre). Até agora, falta conhecimento de como este sítio ativo incomum é construído por bactérias.

A equipe da UEA descobriu uma proteína chamada NosL, que é necessário para a montagem do sítio ativo do agrupamento de sulfeto de cobre e torna a enzima ativa.

Eles descobriram que as bactérias sem NosL ainda produziam a enzima, mas ela continha menos do sítio ativo de sulfeto de cobre. Além disso, quando as mesmas bactérias foram cultivadas com cobre em falta, o sítio ativo estava completamente ausente da enzima.

A equipe também mostrou que NosL é uma proteína de ligação ao cobre, indicando que ele funciona diretamente no fornecimento de cobre para a montagem do sítio ativo do cluster sulfeto de cobre.

O professor Le Brun disse:"A descoberta da função de NosL é o primeiro passo para entender como o sítio ativo único da redutase de óxido nitroso é montado. Esta é uma informação chave porque quando a montagem dá errado, enzima inativa leva à liberação de N2O na atmosfera. "

A equipe da UEA foi liderada pelo Prof Nick Le Brun e Dr. Andy Gates da Escola de Ciências Biológicas da UEA, e incluiu o vice-reitor da universidade, Prof David Richardson - também da Escola de Ciências Biológicas. Eles fazem parte da rede internacional da UE focada na compreensão de diferentes aspectos do N2O e do ciclo do nitrogênio.

Dr. Gates disse:"A sociedade geralmente está bem ciente da necessidade de abordar as emissões de dióxido de carbono, mas o óxido nitroso está emergindo agora como uma preocupação global urgente e exige que pesquisadores com diferentes conjuntos de habilidades trabalhem juntos para evitar efeitos prejudiciais adicionais da mudança climática.

"Com o aumento da compreensão das enzimas que produzem e destroem o N2O, estamos mais perto de sermos capazes de desenvolver estratégias para mitigar os efeitos prejudiciais desse gás que altera o clima no meio ambiente da Terra. "