Mezinárodní výzkumný tým jehož součástí jsou i vědci z centra Algatech Mikrobiologického ústavu AV ČR, popsal nový typ světlosběrného aparátu u mořských archeí. Studie publikovaná v prestižním časopise Nature Microbiology ukazuje, že tyto mikroorganismy využívají rodopsiny s přídavnou karotenoidovou anténou pro účinnější zachycení světelné energie.

Práce uveřejněná v Nature Microbiology popisuje dosud neznámý mechanismus zachycování světelné energie u mořských archeí ze skupiny Asgard. Tyto mikroorganismy jsou v posledních letech intenzivně studovány jako pravděpodobní přímí předchůdci pokročilejších eukaryotních organismů. Jelikož skupinu Asgard dosud nelze kultivovat v laboratorních podmínkách, jsou vědci při jejím výzkumu odkázáni na analýzu environmentální DNA odebrané z mořského prostředí.

V počítačově rekonstruovaných genomech těchto organismů byly objeveny geny pro speciální mikrobiální rodopsiny – světlem aktivované proteiny, které po ozáření přenášejí protony přes buněčnou membránu a přispívají tak k tvorbě ATP. Na rozdíl od běžných rodopsinů známých např. ze zrakového aparátu živočichů, nově popsané rodopsiny obsahují přídavné světlosběrné antény tvořené hydroxylovanými karotenoidy, jako jsou lutein, diatoxanthin a fukoxanthin, které umožňují efektivní zachycení modrého světla běžného v oceánu.

Mezinárodní výzkumný tým tvořili vědci z Izraele, Japonska, Německa, Švýcarska a České republiky. Vědci z centra Algatech Mikrobiologického ústavu AV ČR – Daniela Bárcenas-Pérez, José Cheel a Michal Koblížek – připravili čisté karotenoidy potřebné k vytvoření funkčních rodopsinů v laboratorních podmínkách a umožnili tak experimentálně ověřit jejich světlosběrnou funkci. Tento objev významně rozšiřuje naše chápání evoluce světlem poháněné fototrofie u mikroorganismů žijících v mořském prostředí.

https://www.nature.com/articles/s41564-025-02016-5

Tisková zpráva zde: