El nitrógeno es un elemento que los seres vivos necesitan para fabricar proteínas y ADN. Las plantas y los animales no pueden tomarlo directamente del aire o del suelo: dependen de bacterias que lo convierten en formas que sí pueden absorber y luego lo devuelven a la atmósfera o al suelo.

Una de esas bacterias utiliza una enzima llamada nitrito reductasa de cobre (CuNiR) para transformar el nitrito en óxido nítrico, un paso dentro de ese circuito.

Por décadas, se sabía que existía pero no podían ver cómo funcionaba por dentro con suficiente detalle. Sin embargo, científicos del Reino Unido, Argentina y Japón lo consiguieron.

“Logramos algo así como un cortometraje sobre la enzima átomo por átomo en varios estados de funcionamiento, algo que no se había conseguido antes para el sistema que estudiamos en particular», dijo a Infobae el licenciado en biotecnología y doctor en biología Felix Ferroni, investigador independiente del Conicet y la Universidad Nacional del Litoral en la Argentina.

El científico argentino formó parte del equipo con Samuel Rose, Svetlana Antonyuk y Samar Hasnain de la Universidad de Liverpool, Reino Unido, y Masaki Yamamoto y Takehiko Tosha junto con otros colaboradores del Centro RIKEN SPring-8 y la Universidad de Hyogo en Japón. Publicaron los resultados en la revista Nature Communications

El hallazgo confirmó con una precisión sin precedentes el orden de los eventos que disparan la reacción química dentro de la enzima.

“Saber que el nitrito llega antes que el electrón permite entender con exactitud cómo controlar esa reacción, lo que abre la puerta a diseñar inhibidores o modificaciones enzimáticas con aplicaciones en agricultura, medicina y control ambiental», dijo el científico Ferroni, en diálogo con Infobae.

Se trata de una investigación de ciencia básica, que funciona como un “manual de instrucciones de una máquina” que antes solo se podía operar a ciegas.

La enzima NirK tiene dos centros de cobre en su interior: el primero capta electrones del exterior y los pasa al segundo, donde ocurre la reacción con el nitrito.

La gran pregunta era si el nitrito llegaba a ese segundo centro antes o después del electrón, y los estudios previos solo habían podido dar respuestas parciales.

El motivo era técnico: las fuentes de rayos X convencionales alteraban químicamente la enzima durante la medición, un fenómeno llamado fotorreducción que modificaba su estado y contaminaba los resultados.

Los investigadores del Reino Unido, Argentina y Japón se propusieron obtener imágenes limpias en cuatro estados distintos de la enzima: con acidez baja y alta, reducida y con nitrito acoplado.

La acidez, medida en una escala llamada pH, afecta directamente qué tan rápido trabaja la enzima. Su actividad alcanza el punto máximo alrededor de un pH de entre 5,5 y 6,0, y cae tanto si el entorno se vuelve más ácido como si se vuelve más alcalino.

La comprensión de este mecanismo no es solo una curiosidad científica: podría ayudar a diseñar estrategias para reducir emisiones de gases de efecto invernadero o mejorar el uso del nitrógeno en suelos agrícolas, donde el exceso de este elemento contamina napas y ríos.

Para esquivar la fotorreducción, los investigadores usaron el láser de electrones libres de rayos X —conocido como XFEL— del laboratorio SACLA, en Japón.

Este dispositivo dispara pulsos de rayos X de menos de diez Femtosegundos, un tiempo tan corto que la imagen queda capturada antes de que la radiación altere químicamente la muestra. Un femtosegundo equivale a una milbillonésima de segundo.

“Se prepararon entre 42 y 64 cristales de las enzimas de las bacterias Bradyrhizobium sp. ORS 375, Bradyrhizobium japonicum y Achromobacter cycloclastes, a temperaturas del nitrógeno líquido a 196 grados centígrados bajo cero“, precisó el científico.

El refinamiento de las estructuras se realizó con el programa SHELXL, que permitió medir distancias entre átomos con una precisión de centésimas de Angström (una unidad que equivale a la diez millonésima parte de un milímetro).

Las estructuras mostraron que el sitio activo —el lugar donde ocurre la reacción— tiene, en reposo, dos moléculas de agua junto a tres aminoácidos llamados histidinas, formando cinco puntos de anclaje alrededor del cobre.

Esa misma arquitectura apareció en las tres especies analizadas, lo que resolvió una discrepancia que venía arrastrándose entre estudios anteriores.

Cuando el nitrito llega, desplaza las dos moléculas de agua pero la geometría de cinco puntos se mantiene porque el nitrito se une por dos extremos a la vez.

La investigación confirmó que ese acoplamiento ocurre antes de que el electrón llegue, en una disposición que los investigadores llamaron “top-hat” (como la copa de un sombrero) y que resultó ser la forma inicial de unión.

En el estado reducido —cuando la enzima ya recibió el electrón—, el sitio activo perdió las moléculas de agua y quedó con solo tres puntos de anclaje, con un aminoácido llamado isoleucina ocupando el espacio vacante.

En las especies de bacterias Bradyrhizobium, cuya transferencia de electrones es más lenta que en Achromobacter, esa lentitud permitió capturar estados intermedios que en la enzima más activa se suceden demasiado rápido para ser registrados.

Los científicos reconocieron que trabajar a temperaturas criogénicas puede no reflejar con exactitud lo que pasa en el suelo real, donde la temperatura y el movimiento molecular son muy distintos.

El doctor Ferroni explicó a Infobae el criterio detrás de esa decisión: “Se utilizan temperaturas criogénicas para evitar el daño por radiación. Si bien trabajar a temperaturas ambiente daría información estructural relevante, estas estructuras estarían más expuestas a fenómenos de daño por radiólisis e indirectamente modificarían la arquitectura de los centros activos”.

El investigador agregó que el objetivo fue “preservar los sitios y evaluar los estados de oxidación de los centros metálicos y la protonación de los residuos clave en la catálisis”. El volumen de cristales necesario también limita por ahora aplicar el método a otras proteínas más difíciles de cristalizar.

Los investigadores señalaron que el paso siguiente sería llevar el enfoque a temperatura ambiente, aunque advirtieron que el daño por radiación sería mayor en esas condiciones y requeriría un estudio previo.

Si ese desafío se resuelve, el mismo método podría aplicarse a otras metaloenzimas (que son enzimas que contienen metales en su estructura) para obtener imágenes igual de precisas y libres de interferencia.

De acuerdo con Ferroni, “las aplicaciones potenciales de los resultados de nuestro trabajo serían dos. Una de ellas es que se podría contar con una metodología afinada para el estudio de otras metaloenzimas. Otros usos posibles serían el monitoreo ambiental y el tratamiento de efluentes”.

El científico agregó: “Tras los resultados del trabajo publicado en Nature Communications, ya seguimos haciendo más estudios. Uno de mis becarios es Joaquín Puchol, quien se encuentra en Hamburgo, Alemania en una colaboración para seguir develando el funcionamiento de los sistemas CuNirs. También la becaria Cintia Ramírez trabaja con la enzima proveniente de Bradyrhizobium japonicum”.

Ucrania lanzó nuevos ataques contra instalaciones energéticas rusas durante la noche hasta el domingo, informaron autoridades y medios rusos, mientras Kiev negaba las afirmaciones de Rusia de que un dron ucraniano golpeó la central nuclear de Zaporiyia, ocupada por el Kremlin.

Restos de un dron provocaron un incendio en una instalación de almacenamiento de combustible en la región rusa de Rostov, en el suroeste del país, informó el gobernador Yuriy Slyusar en Telegram el domingo. Indicó que se evacuó a residentes de viviendas cercanas.

Los drones también dañaron infraestructura civil en la provincia de Saratov, en el suroeste de Rusia, según el gobernador Roman Busargin. Astra, un canal independiente de noticias ruso, señaló que una refinería de petróleo estaba en llamas en la capital regional, Saratov.

El Estado Mayor General de Ucrania confirmó este domingo que drones ucranianos habían atacado la refinería de petróleo de Saratov, provocando un “incendio a gran escala”. Indicó que se estaba aclarando el alcance de los daños y afirmó que la refinería ha estado abasteciendo el esfuerzo bélico de Moscú.

La refinería pertenece a la empresa estatal rusa de petróleo, Rosneft, y produce diésel y gasolina, entre otros tipos de combustible. Las autoridades rusas no hicieron comentarios adicionales de inmediato.

Ucrania ha redoblado en los últimos meses sus ataques contra instalaciones de petróleo y gas de Rusia, ya que sostiene que el sector energético financia y alimenta directamente la invasión de Moscú, que ya supera los cuatro años.

Mientras tanto, Kiev negó las afirmaciones de Rusia de que un dron ucraniano impactó la central nuclear de Zaporiyia, ocupada por Rusia, la mayor de Ucrania y de Europa.

Las fuerzas rusas capturaron la planta en las primeras semanas de la guerra, y la central permanece cerca de las líneas del frente en la región sureña de Zaporiyia, una de las cuatro que Rusia se ha anexionado formalmente a pesar de que no tiene el control militar total ni reconocimiento internacional para sus acciones.

La empresa estatal rusa de energía nuclear, Rosatom, afirmó el sábado que el dron explotó después de abrir un agujero en la pared de una sala de turbinas. El director general de Rosatom, Alexei Likhachev, acusó a Ucrania de un ataque “deliberado”.

“Esta tarde, un dron de combate kamikaze ucraniano impactó el edificio de la sala de turbinas de la Unidad de Energía N.º 6, lo que provocó una detonación”, afirmó Likhachev. Añadió que no hubo daños en el equipo principal.

El ejército ucraniano rechazó lo que calificó como “otra maniobra propagandística” de Rusia y afirmó que no atacó ni tuvo como objetivo la planta. En un comunicado, el ejército indicó que se atiene al derecho internacional humanitario y que es consciente de las “consecuencias de cualquier acción dirigida contra instalaciones nucleares”.

“En el tramo pertinente de la línea del frente no había combates activos en el momento del incidente y no se emplearon armas”, señaló.

Rafael Grossi, director del Organismo Internacional de Energía Atómica, expresó su “seria preocupación” tras el incidente en una publicación en X.

El organismo estatal ucraniano de supervisión nuclear indicó que los daños descritos por Rusia deben ser verificados por expertos del OIEA presentes en la planta de Zaporiyia como parte de una misión de monitoreo de largo plazo.

La planta de Zaporiyia ha sido atacada repetidamente desde la invasión a gran escala de Rusia en febrero de 2022, lo que ha despertado temores de un accidente nuclear. Moscú y Kiev se han culpado mutuamente de atacar la planta de manera deliberada.

En otros sucesos, la Fuerza Aérea ucraniana informó el domingo que derribó 212 de los 299 drones lanzados por Rusia durante la noche. Indicó que 14 drones alcanzaron sus objetivos, mientras que restos de drones cayeron en cinco lugares.

Drones rusos impactaron la ciudad de Dnipro y una refinería de petróleo en la región ucraniana de Rivne, lo que provocó incendios, informaron las autoridades.

Oleksandr Koval, jefe de la administración regional de Rivne, dijo que nadie resultó herido en la refinería y que los servicios de emergencia estaban en el lugar.

President Donald Trump is warning against obstruction of the $400 million White House ballroom and rooftop drone base, directly calling out U.S. District Judge Richard Leon for giving in to a «serial plaintiff» and a «ridiculous lawsuit» putting U.S. national security at risk.

«The DronePort at the White House Ballroom will be, perhaps, the most sophisticated anywhere in the World!» Trump wrote Sunday on Truth Social. «It will safeguard our Nation’s Capital, Washington, D.C., long into the future.

«Judge Richard Leon should stop playing games with America’s Security!»

Trump urged Leon to dismiss the lawsuit from a person he described as a «highly litigious woman,» warning the judge would be «held responsible» if an attack hits the White House.

FEDERAL JUDGE QUESTIONS TRUMP AUTHORITY ON WHITE HOUSE BALLROOM PROJECT

«If anything happens, he will be held responsible for the Death and Destruction caused to our Country,» Trump added. «He has already created enough problems by allowing ‘Top Secret’ information to be released and exposed based on a ridiculous lawsuit started by a highly litigious woman (serial plaintiff!) whose ‘strolling,’ in her opinion, will be disturbed by the new, desperately needed structure – In any event, a woman who has absolutely no STANDING!

«With the advent of highly sophisticated, and powerful, modern day weaponry, we can no longer defend Washington, D.C., with rifles and pistols, alone. This ridiculous lawsuit must be dismissed, IMMEDIATELY!» Trump added.

The post came as the Justice Department again pressed Leon to lift an injunction that has held up parts of the project, arguing in a court filing that a shooting outside a White House checkpoint earlier this month underscored the need for stronger security measures at the executive mansion.

TRUMP PULLS BACK CURTAIN ON WHITE HOUSE BALLROOM’S FORTRESS-LIKE DEFENSES ABOVE AND DEEP BELOW

«In light of the recent attacks against President Trump’s life — including two attempts in less than a month — the injunction entered by this Court for the benefit of a strolling woman, who filed suit against the East Wing Project long before she knew what was going to be built (This is a woman who is a known serial plaintiff throughout Washington, D.C.), and who has absolutely no standing, must be immediately vacated, and this suit, which is a complete embarrassment to our Country, must be dismissed,» acting Attorney General Todd Blanche wrote in the five-page filing.

«This is a terrible, tremendously harmful case to the United States of America, and all it stands for!» .

The gunman who opened fire at the White House checkpoint was shot by officers and later died at a hospital.

APPEALS COURT LETS TRUMP RESUME WHITE HOUSE BALLROOM CONSTRUCTION, SEEKS LOWER COURT CLARITY

Leon ruled in April that Trump lacked the legal authority to build the ballroom without congressional approval. He issued an injunction halting «above-ground construction of the planned ballroom,» though an appeals court quickly put that order on hold, allowing construction to continue until June.

The lawsuit was brought by the National Trust for Historic Preservation, a congressionally chartered nonprofit organization. The group has said it would not drop the case, even after the Justice Department cited a foiled attack at the White House Correspondents’ Association dinner in April as a reason to dissolve the injunction and dismiss the lawsuit.

Trump previously disclosed that the ballroom project would include a rooftop drone base and a six-story underground military complex with a hospital and research facilities.

During a tour with reporters , Trump said the ballroom’s roof would be built for military use and designed to withstand a direct attack.

«The entire roof is built for military,» Trump said. «They have a massive drone capacity. Not only is it drone-proof, if a drone hits it, it bounces off, it won’t have any impact. But it’s also meant as a drone port that would protect all of Washington.»

The proposed 90,000-square-foot ballroom would dwarf the historic White House complex and has become a flashpoint in a broader fight over presidential authority, security spending and the preservation of historic federal buildings.

WHITE HOUSE SAYS EAST WING DEMOLITION WAS NECESSARY DUE TO STRUCTURAL ISSUES

Trump has argued that the ballroom is necessary to host large events of up to 1,000 people in a secure location, saying current White House entertainment spaces are too small.

The White House has said the project’s security features include titanium fencing, hardened roofing, thick special glass and underground facilities. Trump told reporters the roof would be made of «impenetrable steel,» and said the fencing was strong enough that «a bulldozer cannot knock it over.»

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Leon has not yet ruled on the Justice Department’s latest request to dissolve the injunction and dismiss the case.

Reuters contributed to this report.