Regolatori sensibili al ferro (Irr): Le proteine Irr sono regolatori trascrizionali che controllano l'espressione dei geni coinvolti nell'assorbimento e nell'utilizzo del ferro. Quando i livelli di ferro sono bassi, le proteine Irr si legano a specifiche sequenze di DNA e attivano la trascrizione di questi geni.
Fur (regolatore dell'assorbimento del ferro): Fur è un repressore trascrizionale che controlla l'espressione dei geni coinvolti nell'assorbimento e nell'utilizzo del ferro. Quando i livelli di ferro sono elevati, Fur si lega a specifiche sequenze di DNA e reprime la trascrizione di questi geni.
Siderofori: I siderofori sono piccole molecole prodotte dai batteri per chelare e trasportare il ferro. I siderofori vengono secreti nell'ambiente, dove si legano al ferro e formano complessi che possono essere assorbiti dai batteri.
Cluster Fe-S: I cluster Fe-S sono piccoli cofattori ferro-zolfo essenziali per l'attività di molti enzimi. Quando i livelli di ferro sono bassi, la sintesi dei cluster Fe-S diminuisce, il che può portare all’inibizione degli enzimi che richiedono questi cofattori.
Eme: L'eme è una porfirina contenente ferro essenziale per l'attività di molti enzimi, inclusi citocromi e perossidasi. Quando i livelli di ferro sono bassi, la sintesi dell’eme diminuisce, il che può portare all’inibizione degli enzimi che richiedono questo cofattore.
ROS (specie reattive dell'ossigeno): Il ferro può anche essere rilevato dai batteri attraverso la produzione di specie reattive dell'ossigeno (ROS). I ROS sono prodotti dalla reazione di Fenton, che si verifica quando il ferro reagisce con il perossido di idrogeno. I ROS possono danneggiare il DNA, le proteine e i lipidi e possono portare alla morte cellulare. I batteri possono utilizzare la produzione di ROS per rilevare i livelli di ferro e regolare l’espressione dei geni coinvolti nell’assorbimento e nell’utilizzo del ferro.
Questi sono solo alcuni dei meccanismi che i batteri che fissano l’azoto utilizzano per rilevare il ferro. Rilevando i livelli di ferro, i batteri possono regolare l’espressione dei geni coinvolti nell’assorbimento e nell’utilizzo del ferro e assicurarsi di avere ferro sufficiente per soddisfare le loro esigenze metaboliche.
