Российские биохимики раскрыли секреты строения древних цианобактерий

Открытие отечественных специалистов может быть использовано для создания природоподобных фотоэлементов.

Примерно три с половиной миллиарда лет назад возникли цианобактерии — бактерии, освоившие процесс фотосинтеза, сопровождаемый выделением кислорода. Согласно общепризнанному мнению, именно они стали создателями нынешней кислородной атмосферы Земли. Эти микроорганизмы обладают особыми светоулавливающими структурами — фикобилисомами, состоящими из белков. Они эффективно собирают световую энергию и передают ее молекулам хлорофилла, участвующим в фотосинтезе. Благодаря этому механизму цианобактериям удалось заселить экологические зоны, где доступ к свету ограничен.

Особое внимание ученых ФИЦ Биотехнологии РАН и их коллег привлекли уникальные по структуре фикобилисомы древних цианобактерий вида Gloeobacter violaceus. Хотя они были открыты около 40 лет назад, определить точную структуру этих образований долгое время не удавалось, говорится на сайте Десятилетия науки и технологий в России.

«Фикобилисомы из G. violaceus имеют линейные размеры более 45×55 нанометров, то есть вдвое больше человеческой рибосомы. На решение задачи по определению структуры такого комплекса потребовались месяцы кропотливой работы, головоломок и вычислений. Фикобилисома имеет сложную архитектуру, уникальность которой обеспечивается так называемыми линкерными белками, структуру которых нам удалось определить впервые. Многообразие белков и сложность их организации в фикобилисоме поражают воображение. Эта невероятная красота и гений природы не перестают удивлять», — комментирует Анна Бурцева, младший научный сотрудник лаборатории инженерной энзимологии ФИЦ Биотехнологии РАН.