Bu araştırma, Asgard arke rhodopsinlerinin, bu mikroorganizmalarda enerji üretimini potansiyel olarak artıran ve erken yaşam formlarına dair içgörüler sunan lutein ve fukoksantin gibi çeşitli ksantofil antenlerini ışığı yakalamak için benzersiz bir şekilde kullandığını ortaya koymaktadır.
Bilim insanları, 'Ca. Kariarchaeum'da bulunan bir rhodopsin türü olan HeimdallRs'nin lutein ve fukoksantin dahil olmak üzere çeşitli ksantofillere bağlanabildiğini keşfettiler. Bu, karotenoidlere bağlanamayan veya sınırlı bağlanma yeteneklerine sahip diğer arkeal proton pompalarından farklıdır. Bu benzersiz yetenek, bu arkelerin bu ışık toplama moleküllerini çevrelerinden toplayabileceğini düşündürmektedir.
Araştırmacılar, sekans farklılıklarına göre üç HeimdallR proteini (HeimdallR1, HeimdallR2 ve HeimdallR3) seçtiler. Ayrıca ACB-G35'i Archaea clade B rhodopsinlerinin bir temsilcisi olarak seçtiler. Bu proteinler, farklı ışığa duyarlı moleküllerle nasıl etkileşime girdiklerini anlamak için incelendi.
Çalışma, genetik yapılarını anlamak için 'Ca. K. pelagium' suşlarının genomlarının ayrıntılı bir analizini içeriyordu. Evrimsel ilişkileri izleme yöntemi olan filogenetik rekonstrüksiyon, HeimdallR3'ü 'Ca. Kariarchaeaceae' ailesi içine yerleştirmek için kullanıldı. Bu, bu ışığa duyarlı proteinlerin evrimsel bağlamını anlamaya yardımcı oldu.
Deneyler, HeimdallRs'nin karotenoid bağlayıcı proteorodopsinlere benzer bir yapısal özellik olan kanonik bir fenestrasyona sahip olduğunu gösterdi. Bu, ksantofil antenlerini kullanmalarına olanak tanır. Diğer arkeal rhodopsinlerin aksine, HeimdallRs çeşitli ksantofilleri kullanabilir, bu da muhtemelen bu molekülleri çevrelerinden toplama yeteneklerini yansıtır.
HeimdallRs'nin farklı ksantofilleri kullanabildiğinin keşfi, bu arkelerin ışık toplama stratejilerine dair içgörüler sağlamaktadır. Bu üçlü komplekslerin nasıl bir araya geldiğini anlamak, mikrobiyal enerji üretimi hakkında değerli bilgiler sunabilir. Bu araştırma, arkelerin çevrelerindeki mevcut kaynakları kullanma konusundaki uyarlanabilirliğini vurgulamaktadır.