DNRA：陸生生態系で窒素を節約するための生物学的Nサイクリングの短絡

このペーパーでは、土壌中のアンモニウム（DNRA）への異系硝酸塩の減少をレビューします。これは、陸生生態系の窒素（N）サイクリングの新たに評価された経路です。NO3-の減少は2つのステップで発生します。最初のステップでは、no3-はno2-に縮小されます。2番目では、脱窒とは異なり、NO2-は中間体なしでNH4+に縮小されます。NO3-/NO2-還元酵素には2つのセットがあります。つまり、NAP/NRFおよびNAR/NIR。前者はペリプラズム膜で発生し、エネルギー保存は電子輸送鎖を介して呼吸しますが、後者は細胞質であり、省エネは呼吸および発酵の両方です（NIR、基質リン酸化）。NIRは、同化と分散型の両方の還元還元の両方を触媒しているため、NRFAタンパク質を転写するNRFA遺伝子はDNRAの分子マーカーとして扱われます。そして、高いNRFA/NOSZ（N2O-Reductase）比がDNRAを支持します。最近、NRFAのいくつかの結晶構造は、NO（窒素 - 酸化物）経路を介してDNRAの副産物としてN2Oを生成すると推定されています。約200の出版物のメタ分析により、DNRAは土壌と堆積物の酸化状態、炭素（C）/NおよびNO2-/NO3-比、鉄鉄（Fe2+）および硫化物（S2-）の濃度によって調節されていることが明らかになりました。低読み込み条件下では、DNRAの高いC/NO3-NO3-NO3比が選択され、低比が低いと脱窒が選択されます。CとNO3-の両方の割合が等しい場合、NO2-/NO3-NO3-比率はNO3-のパーティション化を調節し、NO2-/NO3-NO3-NO-NO-NO-NO-比はDNRAを好みます。高いS2-/NO3-比は、沿岸生態系と生理食塩水のDNRAも促進します。土壌のpH、温度、微細な土壌粒子は、DNRAに影響を与えることが知られている他の要因です。DNRAはNO3-NH4+を減少させるため、NO3-を浸出および気体（N2O）損失から保護し、原発性生産者および従属微生物に容易に入手できる土壌を濃縮します。したがって、DNRAは、地下水NO3汚染を減らし、土壌の健康を高め、環境の質を向上させるためのツールとして扱われる場合があります。

This paper reviews dissimilatory nitrate reduction to ammonium (DNRA) in soils - a newly appreciated pathway of nitrogen (N) cycling in the terrestrial ecosystems. The reduction of NO3- occurs in two steps; in the first step, NO3- is reduced to NO2-; and in the second, unlike denitrification, NO2- is reduced to NH4+ without intermediates. There are two sets of NO3-/NO2- reductase enzymes, i.e., Nap/Nrf and Nar/Nir; the former occurs on the periplasmic-membrane and energy conservation is respiratory via electron-transport-chain, whereas the latter is cytoplasmic and energy conservation is both respiratory and fermentative (Nir, substrate-phosphorylation). Since, Nir catalyzes both assimilatory- and dissimilatory-nitrate reduction, the nrfA gene, which transcribes the NrfA protein, is treated as a molecular-marker of DNRA; and a high nrfA/nosZ (N2O-reductase) ratio favours DNRA. Recently, several crystal structures of NrfA have been presumed to producee N2O as a byproduct of DNRA via the NO (nitric-oxide) pathway. Meta-analyses of about 200 publications have revealed that DNRA is regulated by oxidation state of soils and sediments, carbon (C)/N and NO2-/NO3- ratio, and concentrations of ferrous iron (Fe2+) and sulfide (S2-). Under low-redox conditions, a high C/NO3- ratio selects for DNRA while a low ratio selects for denitrification. When the proportion of both C and NO3- are equal, the NO2-/NO3- ratio modulates partitioning of NO3-, and a high NO2-/NO3- ratio favours DNRA. A high S2-/NO3- ratio also promotes DNRA in coastal-ecosystems and saline sediments. Soil pH, temperature, and fine soil particles are other factors known to influence DNRA. Since, DNRA reduces NO3- to NH4+, it is essential for protecting NO3- from leaching and gaseous (N2O) losses and enriches soils with readily available NH4+-N to primary producers and heterotrophic microorganisms. Therefore, DNRA may be treated as a tool to reduce ground-water NO3- pollution, enhance soil health and improve environmental quality.