Nghiên cứu này tiết lộ rằng rhodopsin Asgard archaea sử dụng độc đáo các ăng-ten xanthophyll đa dạng như lutein và fucoxanthin để thu nhận ánh sáng, có khả năng tăng cường sản xuất năng lượng ở các vi sinh vật này và cung cấp thông tin chi tiết về các dạng sống ban đầu.
Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng HeimdallRs, một loại rhodopsin được tìm thấy trong 'Ca. Kariarchaeum', có thể liên kết với nhiều loại xanthophyll, bao gồm lutein và fucoxanthin. Điều này không giống như các máy bơm proton archaeal khác, hoặc không thể liên kết carotenoid hoặc có khả năng liên kết hạn chế. Khả năng độc đáo này cho thấy rằng các archaea này có thể thu thập các phân tử thu hoạch ánh sáng này từ môi trường của chúng.
Các nhà nghiên cứu đã chọn ba protein HeimdallR (HeimdallR1, HeimdallR2 và HeimdallR3) dựa trên sự khác biệt về trình tự của chúng. Họ cũng chọn ACB-G35 làm đại diện cho rhodopsin clade B Archaea. Các protein này đã được nghiên cứu để hiểu cách chúng tương tác với các phân tử nhạy cảm với ánh sáng khác nhau.
Nghiên cứu bao gồm phân tích chi tiết bộ gen của các chủng 'Ca. K. pelagium' để hiểu thành phần di truyền của chúng. Tái cấu trúc phát sinh loài, một phương pháp theo dõi các mối quan hệ tiến hóa, đã được sử dụng để đặt HeimdallR3 trong họ 'Ca. Kariarchaeaceae'. Điều này giúp hiểu được bối cảnh tiến hóa của các protein nhạy cảm với ánh sáng này.
Các thí nghiệm cho thấy HeimdallRs sở hữu một fenestration chính tắc, một đặc điểm cấu trúc tương tự như proteorhodopsin liên kết carotenoid. Điều này cho phép chúng sử dụng ăng-ten xanthophyll. Không giống như các rhodopsin archaeal khác, HeimdallRs có thể sử dụng nhiều loại xanthophyll, có thể phản ánh khả năng tuyển dụng các phân tử này từ môi trường xung quanh của chúng.
Việc phát hiện ra rằng HeimdallRs có thể sử dụng các xanthophyll khác nhau cung cấp thông tin chi tiết về các chiến lược thu hoạch ánh sáng của các archaea này. Hiểu cách các phức hợp ba bên này tập hợp có thể cung cấp kiến thức có giá trị về sản xuất năng lượng vi sinh vật. Nghiên cứu này làm nổi bật khả năng thích ứng của archaea trong việc sử dụng các tài nguyên có sẵn trong môi trường của chúng.