Badania ujawniają, że rodopsyny Asgard Archaea w unikalny sposób wykorzystują różnorodne anteny ksantofilowe, takie jak luteina i fukoksantyna, do wychwytywania światła, co potencjalnie zwiększa produkcję energii w tych mikroorganizmach i oferuje wgląd w wczesne formy życia.
Naukowcy odkryli, że HeimdallRs, rodzaj rodopsyny występujący w 'Ca. Kariarchaeum', może wiązać się z różnymi ksantofilami, w tym z luteiną i fukoksantyną. Jest to odmienne od innych archealnych pomp protonowych, które albo nie mogą wiązać karotenoidów, albo mają ograniczone zdolności wiązania. Ta unikalna zdolność sugeruje, że te archeony mogą pozyskiwać te cząsteczki wychwytujące światło ze swojego otoczenia.
Badacze wybrali trzy białka HeimdallR (HeimdallR1, HeimdallR2 i HeimdallR3) na podstawie różnic w ich sekwencji. Wybrali również ACB-G35 jako reprezentanta rodopsyn kladu B Archaea. Białka te były badane w celu zrozumienia, w jaki sposób oddziałują z różnymi cząsteczkami wrażliwymi na światło.
Badanie obejmowało szczegółową analizę genomów szczepów 'Ca. K. pelagium' w celu zrozumienia ich składu genetycznego. Rekonstrukcja filogenetyczna, metoda śledzenia relacji ewolucyjnych, została użyta do umieszczenia HeimdallR3 w rodzinie 'Ca. Kariarchaeaceae'. Pomogło to zrozumieć ewolucyjny kontekst tych białek wrażliwych na światło.
Eksperymenty wykazały, że HeimdallRs posiadają kanoniczną fenestrację, cechę strukturalną podobną do proteorodopsyn wiążących karotenoidy. Pozwala im to na wykorzystanie anten ksantofilowych. W przeciwieństwie do innych archealnych rodopsyn, HeimdallRs mogą wykorzystywać różnorodne ksantofile, co prawdopodobnie odzwierciedla ich zdolność do rekrutowania tych cząsteczek z otoczenia.
Odkrycie, że HeimdallRs mogą wykorzystywać różne ksantofile, dostarcza wglądu w strategie wychwytywania światła przez te archeony. Zrozumienie, w jaki sposób te trójstronne kompleksy się składają, może zaoferować cenną wiedzę na temat mikrobiologicznej produkcji energii. Badania te podkreślają zdolność adaptacji archeonów w wykorzystywaniu dostępnych zasobów w ich środowisku.