Это исследование показывает, что родопсины архей Асгарда уникальным образом используют различные ксантофилловые антенны, такие как лютеин и фукоксантин, для захвата света, что потенциально увеличивает производство энергии в этих микроорганизмах и дает представление о ранних формах жизни.
Ученые обнаружили, что HeimdallRs, тип родопсина, обнаруженный в 'Ca. Kariarchaeum', может связываться с различными ксантофиллами, включая лютеин и фукоксантин. Это отличается от других архейных протонных помп, которые либо не могут связывать каротиноиды, либо имеют ограниченные возможности связывания. Эта уникальная способность предполагает, что эти археи могут собирать эти светособирающие молекулы из окружающей среды.
Исследователи отобрали три белка HeimdallR (HeimdallR1, HeimdallR2 и HeimdallR3) на основе различий в их последовательности. Они также выбрали ACB-G35 в качестве представителя родопсинов клады B Archaea. Эти белки были изучены, чтобы понять, как они взаимодействуют с различными светочувствительными молекулами.
Исследование включало подробный анализ геномов штаммов 'Ca. K. pelagium', чтобы понять их генетический состав. Филогенетическая реконструкция, метод отслеживания эволюционных взаимосвязей, использовалась для размещения HeimdallR3 в семействе 'Ca. Kariarchaeaceae'. Это помогло понять эволюционный контекст этих светочувствительных белков.
Эксперименты показали, что HeimdallRs обладают канонической фенестрацией, структурной особенностью, аналогичной протеородопсинам, связывающим каротиноиды. Это позволяет им использовать ксантофилловые антенны. В отличие от других архейных родопсинов, HeimdallRs могут использовать различные ксантофиллы, что, возможно, отражает их способность рекрутировать эти молекулы из окружающей среды.
Открытие того, что HeimdallRs могут использовать различные ксантофиллы, дает представление о стратегиях сбора света этих архей. Понимание того, как собираются эти трехсторонние комплексы, может дать ценные знания о микробном производстве энергии. Это исследование подчеркивает адаптивность архей в использовании доступных ресурсов в окружающей среде.