这项研究揭示了阿斯加德古菌视紫红质独特地利用多种叶黄素天线,如叶黄素和墨角藻黄素来捕获光线,这可能增强这些微生物的能量产生,并为早期生命形式提供见解。
科学家们发现,在“钙化卡里古菌”中发现的一种视紫红质HeimdallRs可以与各种叶黄素结合,包括叶黄素和墨角藻黄素。这与其他古菌质子泵不同,后者要么不能结合类胡萝卜素,要么结合能力有限。这种独特的能力表明,这些古菌可能从其环境中清除这些光捕获分子。
研究人员根据序列差异选择了三种HeimdallR蛋白(HeimdallR1、HeimdallR2和HeimdallR3)。他们还选择了ACB-G35作为古菌B进化枝视紫红质的代表。研究这些蛋白质是为了了解它们如何与不同的光敏分子相互作用。
该研究涉及对“钙化 K. pelagium”菌株基因组的详细分析,以了解它们的遗传构成。系统发育重建是一种追踪进化关系的方法,用于将HeimdallR3置于“钙化卡里古菌科”家族中。这有助于理解这些光敏蛋白的进化背景。
实验表明,HeimdallRs具有典型的开窗结构,这是一种类似于类胡萝卜素结合蛋白视紫红质的结构特征。这使它们能够利用叶黄素天线。与其他古菌视紫红质不同,HeimdallRs可以使用多种叶黄素,这可能反映了它们从周围环境中招募这些分子的能力。
HeimdallRs可以利用不同的叶黄素的发现为了解这些古菌的光捕获策略提供了见解。了解这些三方复合物如何组装可以提供有关微生物能量产生的宝贵知识。这项研究强调了古菌在利用其环境中可用资源方面的适应性。