Ученые из Института микробиологии Чешской академии наук обнаружили бактерию с уникальной способностью к фотосинтезу. Она обладает молекулярной структурой, которая не встречается ни у одного другого существа на Земле, сообщает Science Advances.
Бактерия под названием Gemmatimonas phototrophica обитает в пустыне Гоби. Исследование показало, что когда-то она «украла» целый набор генов, связанных с фотосинтезом, у древней протеобактерии. Интересно, что протеобактерия относилась к совершенно другому типу микроорганизмов.
«Это демонстрирует эффективность горизонтального переноса генов бактерий, когда совершенно другой тип организмов получил способность питаться солнечным светом», – говорится в тексте исследования.
Внешние и внутренние кольца улавливают солнечный свет и направляют захваченные фотоны вниз, к реакционному центру, где находятся хромофоры, подобные зеленым пигментам хлорофилла в растениях. Именно здесь происходит фотосинтез.
«Захваченный солнечный свет возбуждает хромофоры и заставляет их переносить электроны, а атомы воды вступают в серию реакций с использованием углекислого газа для получения сахаров», – пояснили авторы.
Реакционный центр G. phototrophica имеет те же хромофоры, что и у фиолетовых бактерий, питающихся солнечным светом. Но он отличается от других известных реакционных центров уникальным расположением стабилизирующих молекул.
Хотя для создания такой фотосинтезирующей структуры требуется больше энергии, она значительно более стабильна и надежна. Ученые пришли к выводу, что ее наличие является эволюционным преимуществом для бактерий.
Секреты фотосинтеза G. phototrophica могут стать основой для развития синтетической биологии на солнечных батареях, подчеркнули авторы научной работы. Ранее стало известно, когда предки бактерий научились проникать в чужие клетки. Это произошло два миллиарда лет назад.