Бактерии выживают благодаря свету с помощью родопсина

Бактерии в океане могут использовать энергию солнечного света для выживания благодаря уникальному фотопротеину. Это новое открытие команды учёных из Швеции и Испании будет опубликовано на следующей неделе в открытом онлайн-журнале PLoS Biology.

Долгое время считалось, что только фитопланктон в море может использовать солнечную энергию для роста, осуществляя процесс фотосинтеза с помощью хлорофилла. В 2000 году американские учёные обнаружили, что многие морские бактерии содержат ген, кодирующий новый светособирающий пигмент — протеородопсин. Этот пигмент родственен пигменту в сетчатке глаза, обеспечивающему зрение человека при слабом освещении.

Спустя десятилетие представлены первые прямые доказательства функционирования протеородопсина у нативных морских бактерий, основанные на мутационном анализе. Исследование показывает, что протеородопсин-опосредованная фототрофия (процесс получения энергии из света) позволяет морским бактериям лучше переживать периоды голода в часто обеднённом питательными веществами океане.

Важность понимания новых механизмов эффективного использования солнечной энергии морскими бактериями очевидна, учитывая, что в среднем литр морской воды содержит около миллиарда бактерий, многие из которых содержат протеородопсин. Активность этих бактерий играет решающую роль в глобальном углеродном цикле, определяя продукцию CO₂ в океане через дыхание и то, как потоки энергии, фиксируемые фотосинтезом, проходят через морские пищевые цепи.

«Бактерии в поверхностном слое океана плавают в море света, и, возможно, не так уж удивительно, что эволюция благоприятствовала микроорганизмам, способным использовать этот обильный источник энергии», — говорит доктор Яроне Пинхасси.