Penelitian ini mengungkapkan bahwa rhodopsin arkea Asgard secara unik menggunakan berbagai antena xantofil seperti lutein dan fukosantin untuk menangkap cahaya, yang berpotensi meningkatkan produksi energi pada mikroorganisme ini dan menawarkan wawasan tentang bentuk kehidupan awal.
Para ilmuwan telah menemukan bahwa HeimdallRs, sejenis rhodopsin yang ditemukan di 'Ca. Kariarchaeum', dapat berikatan dengan berbagai xantofil, termasuk lutein dan fukosantin. Ini tidak seperti pompa proton arkea lainnya, yang tidak dapat mengikat karotenoid atau memiliki kemampuan mengikat yang terbatas. Kemampuan unik ini menunjukkan bahwa arkea ini mungkin mengambil molekul pemanen cahaya ini dari lingkungannya.
Para peneliti memilih tiga protein HeimdallR (HeimdallR1, HeimdallR2, dan HeimdallR3) berdasarkan perbedaan urutannya. Mereka juga memilih ACB-G35 sebagai perwakilan dari rhodopsin clade B Archaea. Protein-protein ini dipelajari untuk memahami bagaimana mereka berinteraksi dengan molekul-molekul sensitif cahaya yang berbeda.
Penelitian ini melibatkan analisis rinci genom strain 'Ca. K. pelagium' untuk memahami susunan genetik mereka. Rekonstruksi filogenetik, metode untuk melacak hubungan evolusi, digunakan untuk menempatkan HeimdallR3 di dalam famili 'Ca. Kariarchaeaceae'. Ini membantu untuk memahami konteks evolusi dari protein sensitif cahaya ini.
Eksperimen menunjukkan bahwa HeimdallRs memiliki fenestrasi kanonik, fitur struktural yang mirip dengan proteorhodopsin pengikat karotenoid. Ini memungkinkan mereka untuk menggunakan antena xantofil. Tidak seperti rhodopsin arkea lainnya, HeimdallRs dapat menggunakan berbagai xantofil, yang mungkin mencerminkan kemampuan mereka untuk merekrut molekul-molekul ini dari lingkungan mereka.
Penemuan bahwa HeimdallRs dapat menggunakan xantofil yang berbeda memberikan wawasan tentang strategi pemanenan cahaya dari arkea ini. Memahami bagaimana kompleks tripartit ini berkumpul dapat menawarkan pengetahuan berharga tentang produksi energi mikroba. Penelitian ini menyoroti kemampuan adaptasi arkea dalam memanfaatkan sumber daya yang tersedia di lingkungan mereka.