Исследование, проведенное доцентом Вэем Цинь из Университета Оклахомы и опубликованное в журнале Nature Microbiology, значительно изменяет представление о процессе окисления аммиака, ключевого элемента глобального азотного цикла. Микроорганизмы, известные как АОМ (аммиачные окислители), используют аммиак для получения энергии и играют важную роль в окислении азота в различных средах, включая почву, пресную воду и искусственные экосистемы.
Одним из главных вопросов, который долгое время оставался без ответа, было то, как различные линии видов АОМ могут сосуществовать в одной среде. Исследователи задались вопросом, конкурируют ли эти микроорганизмы за доступный аммиак или же используют другие соединения, такие как мочевина, для своих энергетических нужд.
Исследование показало, что более половины видов АОМ способны использовать мочевину в качестве альтернативного источника энергии. Это органическое соединение азота является широко доступным и составляет значительную часть азота в удобрениях. Однако процесс метаболизма мочевины требует дополнительной энергии, так как она представляет собой более сложную молекулярную структуру, которую нужно сначала расщепить на аммиак внутри клеток АОМ.
Исследование также выявило, что разные линии АОМ используют разные стратегии регулирования использования аммиака или мочевины. Некоторые предпочитают мочевину и подавляют использование аммиака, когда мочевина присутствует в среде. Эти открытия вызывают вопросы о доминирующих предположениях, которые просуществовали более 100 лет.
Понимание того, какие линии АОМ предпочитают мочевину, имеет важное значение для изучения их вклада в выщелачивание нитратов и производство парниковых газов в окружающей среде. Это открывает путь к разработке устойчивых подходов к снижению загрязнения азотом в природных и искусственных экосистемах.