Cette recherche révèle que les rhodopsines d'archées d'Asgard utilisent de manière unique diverses antennes xanthophylles comme la lutéine et la fucoxanthine pour capturer la lumière, améliorant potentiellement la production d'énergie chez ces micro-organismes et offrant des perspectives sur les premières formes de vie.
Les scientifiques ont découvert que les HeimdallRs, un type de rhodopsine trouvé dans 'Ca. Kariarchaeum', peuvent se lier à diverses xanthophylles, y compris la lutéine et la fucoxanthine. Ceci est différent des autres pompes à protons archéales, qui soit ne peuvent pas se lier aux caroténoïdes, soit ont des capacités de liaison limitées. Cette capacité unique suggère que ces archées pourraient récupérer ces molécules de captation de la lumière dans leur environnement.
Les chercheurs ont sélectionné trois protéines HeimdallR (HeimdallR1, HeimdallR2 et HeimdallR3) en fonction de leurs différences de séquence. Ils ont également choisi ACB-G35 comme représentant des rhodopsines du clade B des archées. Ces protéines ont été étudiées pour comprendre comment elles interagissent avec différentes molécules sensibles à la lumière.
L'étude a impliqué une analyse détaillée des génomes des souches de 'Ca. K. pelagium' pour comprendre leur constitution génétique. La reconstruction phylogénétique, une méthode de traçage des relations évolutives, a été utilisée pour placer HeimdallR3 au sein de la famille 'Ca. Kariarchaeaceae'. Cela a permis de comprendre le contexte évolutif de ces protéines sensibles à la lumière.
Les expériences ont montré que les HeimdallRs possèdent une fenestration canonique, une caractéristique structurelle similaire aux protéorhodopsines liant les caroténoïdes. Cela leur permet d'utiliser des antennes xanthophylles. Contrairement aux autres rhodopsines archéales, les HeimdallRs peuvent utiliser une variété de xanthophylles, reflétant peut-être leur capacité à recruter ces molécules de leur environnement.
La découverte que les HeimdallRs peuvent utiliser différentes xanthophylles donne un aperçu des stratégies de captation de la lumière de ces archées. Comprendre comment ces complexes tripartites s'assemblent pourrait offrir des connaissances précieuses sur la production d'énergie microbienne. Cette recherche met en évidence l'adaptabilité des archées dans l'utilisation des ressources disponibles dans leur environnement.