Esta pesquisa revela que as rodopsinas de arqueias de Asgard utilizam de forma única diversas antenas de xantofilas, como luteína e fucoxantina, para capturar a luz, potencialmente aumentando a produção de energia nesses microrganismos e oferecendo insights sobre as primeiras formas de vida.
Cientistas descobriram que as HeimdallRs, um tipo de rodopsina encontrada em 'Ca. Kariarchaeum', podem se ligar a várias xantofilas, incluindo luteína e fucoxantina. Isso é diferente de outras bombas de prótons arqueais, que não conseguem se ligar a carotenoides ou têm capacidades de ligação limitadas. Essa capacidade única sugere que essas arqueias podem coletar essas moléculas de captação de luz de seu ambiente.
Pesquisadores selecionaram três proteínas HeimdallR (HeimdallR1, HeimdallR2 e HeimdallR3) com base em suas diferenças de sequência. Eles também escolheram ACB-G35 como um representante das rodopsinas do clado B de Archaea. Essas proteínas foram estudadas para entender como elas interagem com diferentes moléculas sensíveis à luz.
O estudo envolveu uma análise detalhada dos genomas das cepas de 'Ca. K. pelagium' para entender sua composição genética. A reconstrução filogenética, um método de rastreamento de relações evolutivas, foi usada para colocar HeimdallR3 dentro da família 'Ca. Kariarchaeaceae'. Isso ajudou a entender o contexto evolutivo dessas proteínas sensíveis à luz.
Experimentos mostraram que as HeimdallRs possuem uma fenestração canônica, uma característica estrutural semelhante às proteorodopsinas de ligação a carotenoides. Isso permite que elas utilizem antenas de xantofilas. Ao contrário de outras rodopsinas arqueais, as HeimdallRs podem usar uma variedade de xantofilas, possivelmente refletindo sua capacidade de recrutar essas moléculas de seu ambiente.
A descoberta de que as HeimdallRs podem utilizar diferentes xantofilas fornece insights sobre as estratégias de captação de luz dessas arqueias. Entender como esses complexos tripartidos se montam pode oferecer conhecimentos valiosos sobre a produção de energia microbiana. Esta pesquisa destaca a adaptabilidade das arqueias na utilização de recursos disponíveis em seu ambiente.