Механизм фотосинтеза уже существовал у древнего микроба

Японская исследовательская группа под руководством доцента Хироки Асиды (Университет Кобе), научного сотрудника Такунари Коно (Университет Кобе) и профессора Хироёси Мацумуры (Университет Рицумэйкан) обнаружила эволюционную модель для биологической функции, которая создает CO₂ из глюкозы в процессе фотосинтеза. Они нашли этот механизм у примитивного микроба, не способного к фотосинтезу.

Фотосинтез, создающий кислород и углеводы (например, глюкозу) из солнечной энергии, воды и CO₂, незаменим для многих видов на планете. Однако до сих пор неясно, как именно и когда организмы развили эту способность.

Исследователи обнаружили, что у Methanospirillum hungatei (метаногенная архея, существовавшая, как считается, до появления фотосинтеза) есть гены, похожие на те, что играют роль в фотосинтезе. Анализ ферментов, синтезируемых этими генами, и исследование метаболитов организма (метаболомный анализ для обнаружения захваченного CO₂) доказали, что Methanospirillum hungatei использует примитивный путь, очень похожий на метаболический путь фотосинтеза, для синтеза углеводов, таких как глюкоза.

Эти результаты, проясняя часть примитивного метаболического пути фотосинтеза, могут помочь раскрыть, как система фотосинтеза сформировалась в ходе эволюции. Если удастся пролить больше света на эволюцию фотосинтеза, ученые потенциально смогут использовать эту информацию для применения и улучшения фотосинтетических функций с целью увеличения производства сельскохозяйственных культур и биотоплива.