Пустынная бактерия развила уникальный комплекс фотосинтеза
Комплекс фотосинтеза Gemmatimonas phototrophica состоит из реакционного центра и двух колец, улавливающих солнечный свет
Исследователи обнаружили необычный вид бактерий с уникальным механизмом фотосинтеза. Ее изучение поможет в развитии синтетической биологии для солнечной энергии.
Бактерия Gemmatimonas phototrophica обитает в пустыне Гоби. Она получила набор генов, связанных с фотосинтезом, у более древней протеобактерии — совершенно другого типа бактерий. Комплекс фотосинтеза Gemmatimonas phototrophica состоит из реакционного центра и двух колец, улавливающих солнечный свет, и он крупнее и стабильнее описанных ранее фотосинтезирующих комплексов.
Кольца Gemmatimonas phototrophica поглощают свет в диапазоне от 800 до 868 нм. Захваченные фотоны направляются к реакционному центру, где находятся хромофоры, подобные пигментам хлорофилла в растениях. Реакция хромофоров на свет запускает цепочку реакций производства сахаров, которые затем расщепляются для получения энергии.
Реакционный центр G. phototrophica аналогичен таковому у протеобактерий и имеет те же хромофоры, что и у фиолетовых бактерий, питающихся солнечным светом. Однако он отличается от других известных реакционных центров уникальным расположением стабилизирующих молекул.
Исследователи объясняют, что хотя для создания этой фотосинтезирующей структуры потребуется больше энергии, чем для других более знакомых типов, «это компенсирует его необычайная стабильность, а надежность комплекса представляет собой эволюционное преимущество».
«Это исследование имеет важные последствия, потому что оно показывает, что G. phototrophica независимо развила свою собственную надежную и высокоэффективную архитектуру для сбора и улавливания солнечной энергии», — указывает биолог-структуролог Шеффилдского университета Пу Цянь. Ученые отмечают, что изучение фотосинтезирующего комплекса бактерий поможет развитию синтетической биологии для солнечной энергии.
