p As diatomáceas são um grupo de fitoplâncton amplamente distribuído na hidrosfera e até mesmo em solos úmidos. Eles desempenham papéis importantes nos ciclos globais de carbono-oxigênio e fornecem produtos e biomassas valiosos. As células da diatomácea são marrons devido à presença de clorofilas especiais (Chl), Chl c, bem como carotenóides fucoxantinas e diadinoxantinas. p Diferente das algas verdes e plantas superiores, o fotossistema I (PSI) de diatomácea se liga a um grande número de proteína I de ligação de fucoxantina-clorofila a / c (FCPI) como antenas periféricas para coletar mais luz azul-esverdeada debaixo d'água.

p Uma equipe de pesquisa do Instituto de Botânica da Academia Chinesa de Ciências resolveu a estrutura de um supercomplexo PSI-FCPIs de uma diatomácea marinha Chaetoceros gracilis.

p Neste estudo, a proteína PSI-FCPI foi extraída e purificada das membranas tilacóides do cloroplasto de diatomáceas. Em seguida, sua estrutura foi resolvida por microscopia crioeletrônica de partícula única, que mostrou que o PSI-FCPI é um monômero composto por um centro de reação e 24 FCPIs ao seu redor. É o maior PSI monomérico associado ao maior número de antenas coletoras de luz encontradas até agora.

p Comparado com algas vermelhas, Diatom PSI perdeu PsaK e PsaO no complexo central, mas tem duas novas subunidades, PsaR e PsaS. O PsaR está envolvido na estabilização da antena FCPI periférica e na transferência de energia das subunidades FCPI para o núcleo PSI, enquanto a função do PsaS é desconhecida.

p Todas as 24 subunidades FCPI existem em monômeros, e são distribuídos em três camadas ao redor do núcleo PSI. A primeira camada é um anel fechado composto por 11 subunidades FCPI em torno do núcleo PSI, enquanto o segundo é um semianel composto por 10 subunidades FCPI e a terceira camada é composta por apenas 3 subunidades FCPI e está localizada em um lado do núcleo.

p Toda a estrutura do supercomplexo PSI-FCPI contém 326 Chls a, 34 Chls c, 102 fucoxantinas, 35 diadinoxantinas, 18 β-carotenos e alguns cofatores de transferência de elétrons. O grande número de pigmentos constitui um único, enorme rede garantindo coleta eficiente de energia, transferência e dissipação.

p Esses resultados fornecem uma base estrutural sólida para desvendar os mecanismos de captação de energia luminosa, transferência e extinção na diatomácea PSI-FCPI, e também pistas importantes para mudanças evolutivas do PSI-LHCI.

p Este estudo, intitulado "Base estrutural para transferência de energia em um supercomplexo PSI-FCPI de grande diatomácea, "foi publicado em Nature Communications em 8 de outubro, 2020.