As bactérias fixadoras de nitrogênio usam uma variedade de mecanismos para detectar o ferro, incluindo:
Reguladores responsivos ao ferro (Irr): As proteínas Irr são reguladores transcricionais que controlam a expressão de genes envolvidos na captação e utilização de ferro. Quando os níveis de ferro estão baixos, as proteínas Irr ligam-se a sequências específicas de DNA e ativam a transcrição desses genes.
Pele (regulador de absorção férrica): Fur é um repressor transcricional que controla a expressão de genes envolvidos na captação e utilização de ferro. Quando os níveis de ferro estão elevados, Fur se liga a sequências específicas de DNA e reprime a transcrição desses genes.
Sideróforos: Sideróforos são pequenas moléculas produzidas por bactérias para quelar e transportar ferro. Os sideróforos são secretados no meio ambiente, onde se ligam ao ferro e formam complexos que podem ser absorvidos pelas bactérias.
Aglomerados Fe-S: Os aglomerados de Fe-S são pequenos cofatores de ferro-enxofre essenciais para a atividade de muitas enzimas. Quando os níveis de ferro estão baixos, a síntese de aglomerados de Fe-S diminui, o que pode levar à inibição de enzimas que necessitam desses cofatores.
Heme: Heme é uma porfirina contendo ferro essencial para a atividade de muitas enzimas, incluindo citocromos e peroxidases. Quando os níveis de ferro estão baixos, a síntese de heme diminui, o que pode levar à inibição de enzimas que necessitam desse cofator.
ROS (espécies reativas de oxigênio): O ferro também pode ser detectado pelas bactérias através da produção de espécies reativas de oxigênio (ROS). As ROS são produzidas pela reação de Fenton, que ocorre quando o ferro reage com o peróxido de hidrogênio. As ROS podem danificar DNA, proteínas e lipídios e podem levar à morte celular. As bactérias podem usar a produção de ERO para detectar os níveis de ferro e regular a expressão de genes envolvidos na captação e utilização do ferro.
Estes são apenas alguns dos mecanismos que as bactérias fixadoras de nitrogênio usam para detectar o ferro. Ao detectar os níveis de ferro, as bactérias podem regular a expressão dos genes envolvidos na absorção e utilização do ferro e garantir que tenham ferro suficiente para satisfazer as suas necessidades metabólicas.