Исследователи из Университета Цукубы совершили прорыв в изучении механизмов фотосинтеза у пурпурных серных бактерий Halorhodospira halophila. Результаты исследования, опубликованные в Nature Communications, демонстрируют уникальную способность этих микроорганизмов преобразовывать световую энергию с почти 100% эффективностью.
Используя криоэлектронную микроскопию, ученые детально изучили структуру двух ключевых белковых комплексов бактерий: светособирающего комплекса второго типа (LH2) и основного светособирающего реакционного центра (LH1-RC). Особое внимание было уделено их взаимодействию в экстремальных условиях высокой солености и щелочности.
Исследование выявило необычную организацию полипептидных цепей в комплексе LH1, который способен окружать как LH2, так и реакционный центр. Такая структурная организация обеспечивает исключительно эффективную передачу световой энергии между молекулами.
В отличие от растений, цианобактерий и несерных бактерий, Halorhodospira halophila демонстрирует сильное взаимодействие между комплексами LH2 и LH1-RC. Это позволяет бактериям не только выживать в экстремальных условиях, но и эффективно осуществлять фотосинтез.
Уникальной особенностью этих микроорганизмов является их способность использовать сероводород (H2S) в процессе фотосинтеза, преобразуя этот токсичный газ в элементарную серу. Данный механизм представляет особый интерес для экологических применений.
Компьютерный анализ и экспериментальные измерения межмолекулярного переноса энергии подтвердили почти стопроцентную эффективность преобразования световой энергии в этих бактериях. Это открытие имеет значительный потенциал для развития солнечной энергетики.
Обнаруженные механизмы адаптации к экстремальным условиям и высокоэффективной конверсии энергии открывают новые перспективы для разработки инновационных технологий в области возобновляемой энергетики и охраны окружающей среды.
Изображение носит иллюстративный характер
Используя криоэлектронную микроскопию, ученые детально изучили структуру двух ключевых белковых комплексов бактерий: светособирающего комплекса второго типа (LH2) и основного светособирающего реакционного центра (LH1-RC). Особое внимание было уделено их взаимодействию в экстремальных условиях высокой солености и щелочности.
Исследование выявило необычную организацию полипептидных цепей в комплексе LH1, который способен окружать как LH2, так и реакционный центр. Такая структурная организация обеспечивает исключительно эффективную передачу световой энергии между молекулами.
В отличие от растений, цианобактерий и несерных бактерий, Halorhodospira halophila демонстрирует сильное взаимодействие между комплексами LH2 и LH1-RC. Это позволяет бактериям не только выживать в экстремальных условиях, но и эффективно осуществлять фотосинтез.
Уникальной особенностью этих микроорганизмов является их способность использовать сероводород (H2S) в процессе фотосинтеза, преобразуя этот токсичный газ в элементарную серу. Данный механизм представляет особый интерес для экологических применений.
Компьютерный анализ и экспериментальные измерения межмолекулярного переноса энергии подтвердили почти стопроцентную эффективность преобразования световой энергии в этих бактериях. Это открытие имеет значительный потенциал для развития солнечной энергетики.
Обнаруженные механизмы адаптации к экстремальным условиям и высокоэффективной конверсии энергии открывают новые перспективы для разработки инновационных технологий в области возобновляемой энергетики и охраны окружающей среды.
