Esta investigación revela que las rodopsinas de arqueas de Asgard utilizan de manera única diversas antenas de xantofilas como la luteína y la fucoxantina para capturar la luz, lo que podría mejorar la producción de energía en estos microorganismos y ofrecer información sobre las primeras formas de vida.
Los científicos han descubierto que las HeimdallRs, un tipo de rodopsina que se encuentra en 'Ca. Kariarchaeum', pueden unirse a varias xantofilas, incluidas la luteína y la fucoxantina. Esto es diferente de otras bombas de protones arqueales, que no pueden unirse a los carotenoides o tienen capacidades de unión limitadas. Esta capacidad única sugiere que estas arqueas podrían recolectar estas moléculas de captación de luz de su entorno.
Los investigadores seleccionaron tres proteínas HeimdallR (HeimdallR1, HeimdallR2 y HeimdallR3) basándose en sus diferencias de secuencia. También eligieron ACB-G35 como representante de las rodopsinas del clado B de Archaea. Estas proteínas se estudiaron para comprender cómo interactúan con diferentes moléculas sensibles a la luz.
El estudio involucró un análisis detallado de los genomas de las cepas de 'Ca. K. pelagium' para comprender su composición genética. La reconstrucción filogenética, un método para rastrear las relaciones evolutivas, se utilizó para colocar HeimdallR3 dentro de la familia 'Ca. Kariarchaeaceae'. Esto ayudó a comprender el contexto evolutivo de estas proteínas sensibles a la luz.
Los experimentos mostraron que las HeimdallRs poseen una fenestración canónica, una característica estructural similar a las proteorodopsinas que se unen a los carotenoides. Esto les permite utilizar antenas de xantofilas. A diferencia de otras rodopsinas arqueales, las HeimdallRs pueden usar una variedad de xantofilas, lo que posiblemente refleja su capacidad para reclutar estas moléculas de su entorno.
El descubrimiento de que las HeimdallRs pueden utilizar diferentes xantofilas proporciona información sobre las estrategias de captación de luz de estas arqueas. Comprender cómo se ensamblan estos complejos tripartitos podría ofrecer conocimientos valiosos sobre la producción de energía microbiana. Esta investigación destaca la adaptabilidad de las arqueas en la utilización de los recursos disponibles en su entorno.