Тази пустинна бактерия се е научила да фотосинтезира
Фотосинтезата безусловно трансформира света ни. Растенията, „ хранещи се “ със слънчева светлина и „ издишващи “ О2, трансформират цялата земна атмосфера в тази, която дишаме през днешния ден. Тя зарежда нашите екосистеми с сила.
Сега откриватели се натъкнаха на един много остроумен тип бактерия, която, наподобява, си е откраднала технологията за фотосинтезиране. Нещо повече, нейното устройство за консумация на светлина няма нищо общо с това, което познаваме като цяло.
„ Архитектурата на комплекса е много грациозен. Истински шедьовър на природата – споделя Микал Кобилчек от института по микробиология към Чешката академия на науките. – Има освен добра структурна непоклатимост, само че и отлична успеваемост при събирането на светлина. “
Знаем за съществуването на голям брой фотосинтезиращи бактерии. Gemmatimonas phototrophica обаче, обитаваща пустинята Гоби, е неповторима.
В някакъв интервал от историята си бактерията открадва цялостен набор от фотосинтезиращи гени от една по-древна протеобактерия – изцяло друг вид бактерия.
Това показва силата на хоризонталния трансфер на гени на бактериите (същия, който улеснява разпространението на антибиотичната резистентност) – с помощта на него един изцяло друг организъм може да се снабди със способността да гълтам слънчева светлина.
Този нов за науката и извънредно постоянен комплекс от молекули, поглъщащи светлина, разполага с централен консервативен център, вътрешен пръстен, улавящ слънчевата светлина (откриван и при други бактерии) и нов вид външен пръстен.
Заедно тези три съставния елемент сформират един много по-голям от нормалното фотосинтезиращ комплекс.
Фотосинтезиращият комплекс на Gemmatimonas phototrophica. Източник: Tristan I. Croll/University of Cambridge.
Външният пръстен улавя спомагателни количества слънчева светлина и подкрепят вътрешния. Впоследствие тези два съставния елемент пренасочват фотоните към реакционния център, където се намират хромофорите (те извършват функционалността на зелените хлорофилни пигменти в растенията).
Именно тук се случва и самата фотосинтеза. Уловената слънчева светлина възбужда хромофорите и ги кара да придвижват своите електрони по пътека, която подканва атомите от водата да се включат в поредност от реакции. В края на краищата се създават захари благодарение на въглероден диоксид.
Светлината се трансформира в част от свързващата сила, която обвързва захарните молекули – същите, които и ние, и животните разграждаме, с цел да се сдобием с сила.
Реакционният център на G. Phototrophica е подобен с този на протеобактерията и има същите хромофори, които откриваме и в лилавите слънцепоглъщащи бактерии. Той обаче се разграничава от останалите по неповторимата си и много постоянна класификация на молекулите.
Не е изключено един ден да можем и ние да откраднем античната загадка за фотосинтезиране на G. Phototrophica и да я използваме, с цел да построим захранвана от слънцето синтетична биология.
Изследването е оповестено в Science Advances.
Източник: Science Alert
