Questa ricerca rivela che le rodopsine di archea di Asgard utilizzano in modo univoco diverse antenne xantofille come luteina e fucoxantina per catturare la luce, potenziando potenzialmente la produzione di energia in questi microrganismi e offrendo spunti sulle prime forme di vita.
Gli scienziati hanno scoperto che le HeimdallRs, un tipo di rodopsina presente in 'Ca. Kariarchaeum', possono legarsi a varie xantofille, tra cui luteina e fucoxantina. Questo è diverso dalle altre pompe protoniche archeali, che non possono legare i carotenoidi o hanno capacità di legame limitate. Questa capacità unica suggerisce che questi archea potrebbero recuperare queste molecole di raccolta della luce dal loro ambiente.
I ricercatori hanno selezionato tre proteine HeimdallR (HeimdallR1, HeimdallR2 e HeimdallR3) in base alle loro differenze di sequenza. Hanno anche scelto ACB-G35 come rappresentante delle rodopsine del clade B di Archaea. Queste proteine sono state studiate per capire come interagiscono con diverse molecole sensibili alla luce.
Lo studio ha comportato un'analisi dettagliata dei genomi dei ceppi di 'Ca. K. pelagium' per comprendere la loro composizione genetica. La ricostruzione filogenetica, un metodo per tracciare le relazioni evolutive, è stata utilizzata per posizionare HeimdallR3 all'interno della famiglia 'Ca. Kariarchaeaceae'. Questo ha aiutato a comprendere il contesto evolutivo di queste proteine sensibili alla luce.
Gli esperimenti hanno dimostrato che le HeimdallRs possiedono una fenestrazione canonica, una caratteristica strutturale simile alle proteorodopsine che legano i carotenoidi. Questo consente loro di utilizzare antenne xantofille. A differenza di altre rodopsine archeali, le HeimdallRs possono utilizzare una varietà di xantofille, riflettendo possibilmente la loro capacità di reclutare queste molecole dal loro ambiente.
La scoperta che le HeimdallRs possono utilizzare diverse xantofille fornisce informazioni sulle strategie di raccolta della luce di questi archea. Comprendere come si assemblano questi complessi tripartiti potrebbe offrire preziose conoscenze sulla produzione di energia microbica. Questa ricerca evidenzia l'adattabilità degli archea nell'utilizzo delle risorse disponibili nel loro ambiente.