Una misteriosa bacteria del desierto ha desarrollado su propia capacidad única para realizar la fotosíntesis
La fotosíntesis literalmente cambió nuestro mundo. Las plantas que ‘comen’ la luz del sol y ‘desprenden’ oxígeno han transformado toda la atmósfera de la Tierra en lo que ahora respiramos y alimentan nuestros ecosistemas con energía.
Ahora, los investigadores han capturado una astuta especie de bacteria con tecnología de fotosíntesis robada. Y su dispositivo molecular devorador de luz no se parece a ninguno que hayamos visto.
«La arquitectura del complejo es muy elegante. Una verdadera obra maestra de la naturaleza», dice Michal Koblizek del Instituto de Microbiología de la Academia Checa de Ciencias. «No solo tiene una buena estabilidad estructural, sino también una gran eficiencia de recolección de luz».
Aunque sabemos de muchos bacterias fotosintéticas ya, lo que está sucediendo dentro de la vivienda del desierto de Gobi Gemmatimonas fototróficas es único.
En algún momento de la historia de la bacteria, robó un conjunto completo de genes relacionados con la fotosíntesis de una especie más antigua. proteobacteria – un filo completamente diferente de bacterias.
Esto demuestra el poder de las bacterias. habilidades de transferencia horizontal de genes (notorio por propagar fácilmente la resistencia a los antibióticos), lo que permite que un tipo de organismo completamente diferente obtenga poderes al comer luz solar.
Este complejo altamente estable y nuevo para la ciencia de moléculas que capturan la luz solar tiene un centro de reacción central, un anillo interior que captura la luz solar. visto antes en el interior otras bacteriasy un nuevo tipo de anillo exterior.
Juntos, estos tres componentes lo hacen más grande que los complejos fotosintéticos descritos anteriormente.
Gemmatimonas fototróficas complejo fotosintético. (Tristán I. Croll/Universidad de Cambridge)
Los anillos exteriores capturan la luz solar, y el anillo adicional agrega bandas de absorción de 800 y 816 nm a la absorción de 868 nm del anillo interior. Luego canalizan sus fotones capturados hacia el centro de reacción donde el cromóforoscomo los pigmentos verdes de clorofila en las plantas.
Aquí es donde se lleva a cabo la fotosíntesis. La luz solar capturada excita a los cromóforos para que transfieran sus electrones a lo largo de un camino que induce a los átomos de agua en una serie de reacciones que utilizan dióxido de carbono para producir azúcares.
Los pedazos de luz se convierten en parte de la energía vinculante que une las moléculas de azúcar, las mismas que los animales podemos separar para obtener nuestra energía.
G. fototrófica El centro de reacción es similar a los que se encuentran en las proteobacterias y tiene los mismos cromóforos que se ven en bacterias que comen luz solar púrpura. Sin embargo, se diferencia de otros centros de reacción conocidos por una disposición única de moléculas estabilizadoras.
Si bien esta estructura fotosintética requiere más energía para construirse que otros tipos más familiares, los investigadores explican«Esto puede ser compensado por su extraordinaria estabilidad y robustez del… complejo probablemente representa una ventaja evolutiva».
«Este estudio estructural y funcional tiene implicaciones interesantes porque muestra que G. fototrófica desarrolló de forma independiente su propia arquitectura compacta, robusta y altamente efectiva para recolectar y capturar energía solar», dice Biólogo estructural Pu Qian de la Universidad de Sheffield.
Un día, nosotros también podremos robar G. fototrófica Antiguos secretos de la fotosíntesis para construir un futuro solar Biología sintética.
Esta investigación fue publicada en avances en la ciencia.
