Dirammoxは広く分布しており、藻類で依存して進化し、窒素サイクルにとって重要です

窒素サイクルは、環境の健康に不可欠なプロセスです。DNFT1RT2ABCDクラスターによってエンコードされたDiRAMMOX（直接アンモニア酸化）は、アルカリゲンAmmonioxydans HO-1で定義された微生物N2産生の新しい経路でした。ここでは、クラスターDNFT1RT2ABCDのコピーが全体として存在し、すべてのアルカリゲンゲノムに非常に保存されていることが証明されました。16S RRNA遺伝子配列とDNFAのアミノ酸配列に基づく系統解析は、G + C含有量データとともに、Alcaligenes属のメンバーに関連するDNFクラスターが進化したことを明らかにしました。20％のO2条件下では、16個のアルカリゲン株のうち14株がディラモクス活性を示しましたが、これは分類群関連のように思われました。ただし、ヒドロキシルアミンのN2への直接酸化を触媒するDNFAのin vitro活性は、分類群関連ではなく、FeおよびMnイオンの内容に依存していました。結果は、DNFAが必要であるが、ディラモックス活動には十分ではないことを示した。アルカリゲン属のメンバーが、土壌、水域（淡水と海水の両方）、堆積物、活性汚泥、動物植物関連の環境など、さまざまな環境で広く分布しているという事実は、ディラモックスが窒素サイクルにとって重要であることを強く示唆しています。。さらに、アルカリゲン種は廃水処理植物でも一般的に見られ、それらが廃水処理にとって貴重な資源である可能性があることを示唆しています。

Nitrogen cycle is an essential process for environmental health. Dirammox (direct ammonia oxidation), encoded by the dnfT1RT2ABCD cluster, was a novel pathway for microbial N2 production defined in Alcaligenes ammonioxydans HO-1. Here, a copy of the cluster dnfT1RT2ABCD as a whole was proved to have existed and very conserved in all Alcaligenes genomes. Phylogenetic analyses based on 16S rRNA gene sequences and amino acid sequences of DnfAs, together with G + C content data, revealed that dnf cluster was evolved associated with the members of the genus Alcaligenes. Under 20% O2 conditions, 14 of 16 Alcaligenes strains showed Dirammox activity, which seemed likely taxon-related. However, the in vitro activities of DnfAs catalyzing the direct oxidation of hydroxylamine to N2 were not taxon-related but depended on the contents of Fe and Mn ions. The results indicated that DnfA is necessary but not sufficient for Dirammox activity. The fact that members of the genus Alcaligenes are widely distributed in various environments, including soil, water bodies (both freshwater and seawater), sediments, activated sludge, and animal-plant-associated environments, strongly suggests that Dirammox is important to the nitrogen cycle. In addition, Alcaligenes species are also commonly found in wastewater treatment plants, suggesting that they might be valuable resources for wastewater treatment.