Российские и китайские учёные обнаружили новый элемент в светособирающей системе бактерии

Международная группа исследователей из России и Китая расшифровала структуру уникальной антенны, с помощью которой серная бактерия Ectothiorhodospira haloalkaliphila улавливает солнечный свет для фотосинтеза.

В ходе работы учёные обнаружили в составе этого комплекса ранее неизвестный бесцветный пигмент, который играет ключевую роль в выживании микроорганизма.

Бактерия обитает в экстремальных условиях — высокосолёных щелочных водоёмах — и использует для жизнедеятельности световую энергию. Исследователи изучали штамм с нарушенным синтезом обычных окрашенных пигментов-каротиноидов, ожидая, что антенный комплекс окажется неполноценным. Однако анализ выявил присутствие в структуре электронной плотности, указывающей на пигмент. Дальнейшее изучение показало, что в антенне находится бесцветная форма каротиноида — его химический предшественник.

Это открытие меняет представления о строении светособирающих систем. Ранее считалось, что все известные антенные комплексы фотосинтезирующих бактерий обязательно содержат окрашенные каротиноиды. Обнаружение бесцветной формы доказывает, что эти пигменты являются не просто вспомогательным элементом, а необходимым структурным компонентом, без которого комплекс не может функционировать, сообщает ТАСС.

Исследование имеет не только фундаментальное, но и большое практическое значение. Понимание принципов работы природных «солнечных батарей» на молекулярном уровне открывает путь к созданию более эффективных искусственных систем для аккумуляции солнечной энергии. Работа выполнена специалистами ФИЦ Биотехнологии РАН, Института фундаментальных биологических проблем РАН, НИЦ «Курчатовский институт» и Шэньчжэньского института передовых технологий. Результаты опубликованы в авторитетном научном журнале FEBS Letters.