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科学家近日表示，在一种特殊厌氧细菌的研究方面取得新进展，这种细菌能够将尿液中的铵转化为火箭燃料肼。 这种细菌被称为厌氧氨氧化菌，于上世纪9 0年代首次被发现时一度引起轰动，但解读它们的秘密耗费了大量时间。
（图片来自原文） 荷兰奈梅亨大学研究小组在英国《自然》周刊上公布说，他们已经发现了细菌转化火箭燃料的分子机制。 该大学水与湿地研究所微生物学教授迈克·耶滕说：“能够证明这种机制着实令人瞩目。” 他说：“我们不得不运用一系列新的试验方法。最终，我们得以分离出这种能够制造肼的蛋白质化合物，一种漂亮的红色混合物。” 研究小组的工作最初引起了美国航天局的兴趣，但后来美国航天局得知试验只制造出少量的昂贵燃料肼，因此逐渐失去兴趣。耶滕说：“我们的产量不足以发射火箭飞往火星。” 他说：“现在我们正试图精确构建这种蛋白质化合物的晶体结构。如果我们能够进一步了解这种蛋白质化合物是如何组合在一起的，也许我们可以改进生产过程。” 厌氧氨氧化菌目前在商业领域被用于水净化，因为它能够低能耗地分解水中的氨。 其可能的应用还包括生物燃料，以及在无需泵入空气的条件下清洁下水道污物，同时产生甲烷。
doi:10.1038/nature10453 Molecular mechanism of anaerobic ammonium oxidation Boran Kartal; Wouter J. Maalcke; Naomi M. de Almeida; Irina Cirpus; Jolein Gloerich; Wim Geerts; Huub J. M. Op den Camp; Harry R. Harhangi; Eva M. Janssen-Megens; Kees-Jan Francoijs; Hendrik G. Stunnenberg; Jan T. Keltjens; Mike S. M. Jetten; Marc Strous Two distinct microbial processes, denitrification and anaerobic ammonium oxidation (anammox), are responsible for the release of fixed nitrogen as dinitrogen gas (N2) to the atmosphere1, 2, 3, 4. Denitrification has been studied for over 100 years and its intermediates and enzymes are well known5. Even though anammox is a key biogeochemical process of equal importance, its molecular mechanism is unknown, but it was proposed to proceed through hydrazine (N2H4)6, 7. Here we show that N2H4 is produced from the anammox substrates ammonium and nitrite and that nitric oxide (NO) is the direct precursor of N2H4. We resolved the genes and proteins central to anammox metabolism and purified the key enzymes that catalyse N2H4 synthesis and its oxidation to N2. These results present a new biochemical reaction forging an N–N bond and fill a lacuna in our understanding of the biochemical synthesis of the N2 in the atmosphere. Furthermore, they reinforce the role of nitric oxide in the evolution of the nitrogen cycle.
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