Una misteriosa bacteria del desierto ha desarrollado su propia habilidad única para la fotosíntesis

La fotosíntesis literalmente ha cambiado nuestro mundo. Las plantas que ‘comen’ la luz del sol y ‘exhalan’ oxígeno han transformado toda la atmósfera de la Tierra en la que respiramos hoy y alimentan nuestros ecosistemas con energía.

Ahora, los investigadores han capturado una especie de bacteria engañosa con tecnología fotosintética 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” dijo Michal Koblizek del Instituto de Microbiología de la Academia Checa de Ciencias. “No solo tiene una buena estabilidad estructural, sino también una alta eficiencia de captación de luz”.

Si bien sabemos muchos bacterias fotosintéticas ya, lo que sucede dentro de la morada del desierto de Gobi Gemmatimonas phototropica es único.

Durante la historia de la bacteria, robó una gran cantidad de genes relacionados con la fotosíntesis de una bacteria más antigua. proteobacteria – un filo completamente diferente de bacterias.

Esto demuestra el poder de las bacterias. habilidades de transferencia horizontal de genes (conocido por propagar fácilmente la resistencia a los antibióticos), lo que permite que un tipo de organismo completamente diferente obtenga poderes de consumo de 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. Ya visto dentro otras bacteriasy un nuevo tipo de anillo exterior.

Juntos, estos tres componentes lo hacen más grande que los complejos de fotosíntesis descritos anteriormente.

Gemmatimonas phototropica complejo fotosintético. (Tristán I. Croll/Universidad de Cambridge)

Los anillos exteriores se despegan a la luz del sol, y el anillo adicional agrega bandas de absorción de 800 y 816 nm a la absorción de 868 nm del anillo interior. Luego dirigen sus fotones capturados al 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 fragmentos de luz se convierten en parte de la energía vinculante que une las moléculas de azúcar, las mismas que los animales podemos descomponer para obtener nuestra energía.

G. phototropica El centro de reacción es similar a los que se encuentran en las proteobacterias y tiene los mismos cromóforos que se ven en bacterias violetas comedoras de sol. Sin embargo, se diferencia de otros centros de reacción conocidos por una disposición única de moléculas estabilizadoras.

Aunque esta estructura de fotosíntesis requeriría más energía para construirse que otros tipos más familiares, explican los investigadores“esto podría verse compensado por su extraordinaria estabilidad, y la robustez del… complejo probablemente representa una ventaja evolutiva”.

“Este estudio estructural y funcional tiene implicaciones emocionantes porque muestra que G.fototrófica ha desarrollado de forma independiente su propia arquitectura compacta, robusta y altamente eficiente para recolectar y atrapar energía solar”, dijo Biólogo estructural de la Universidad de Sheffield, Pu Qian.

Un día podríamos ser capaces de volar también G. phototropica antiguos secretos de la fotosíntesis para construir un futuro de energía solar Biología sintética.

Esta investigación fue publicada en Los científicos progresan.