La nitrogénase est l’un des rares systèmes biologiques connus à rompre la forte triple liaison azote-azote, permettant ainsi à l’azote fixe de pénétrer dans la biosphère. Dans la fixation biologique de l'azote, la nitrogénase réduit le diazote en ammoniac, ainsi que le dégagement d'hydrogène. Alors que la biochimie de ce processus est étudiée depuis des décennies, la découverte de la production d'hydrocarbures par la nitrogénase n'a été rapportée que récemment.

Ici, les auteurs élucident les détails des réactions enzymatiques qui sont à la base de la production d'hydrocarbures par la nitrogénase. L’équipe démontre qu’en plus du rôle précédemment caractérisé de la nitrogénase dans la conversion de l’azote en ammoniac, l’enzyme peut également générer des hydrocarbures à chaîne courte et de l’hydrogène grâce à la réduction de l’eau et des protons. Des expériences mécanistiques ont révélé que le même site actif FeMoco qui catalyse la réduction du N2 intervient également dans la formation d'hydrocarbures, ce qui suggère que ces deux processus sont intimement liés.

Ce travail met en évidence la polyvalence de la nitrogénase et donne un aperçu de la chimie fondamentale qui sous-tend la promiscuité du substrat de l’enzyme. Les résultats élargissent notre compréhension des capacités de la nitrogénase et contribuent au développement de nouvelles stratégies de production d'hydrocarbures et de fixation de l'azote dans les milieux industriels et agricoles.