p Uma análise estrutural de alta resolução por bioquímicos RIKEN do fotossistema I, que contém clorofila de feofitina a, os pigmentos que absorvem a luz encontrados em uma bactéria marinha, poderia ajudar os cientistas a descobrir como o micróbio sobrevive nas condições de luz de baixa energia do fundo do mar. p Na fotossíntese, plantas, algas e algumas bactérias aproveitam a energia da luz solar para criar oxigênio e carboidratos a partir do dióxido de carbono e da água. Clorofila, o pigmento responsável por dar às plantas sua cor verde, desempenha um papel importante na absorção da luz solar e na sua conversão em uma forma útil de energia química.

p Os cientistas costumavam acreditar que o fotossistema I, o complexo de proteínas de membrana presente em todos os organismos aeróbicos, utilizou uma forma de clorofila chamada clorofila a para fotossíntese. Mas isso mudou quando uma cianobactéria marinha foi descoberta na década de 1990 que emprega uma forma diferente de clorofila; Acaryochloris marina usa clorofila d para captar comprimentos de onda de luz vermelha distante, cuja energia foi anteriormente considerada muito baixa para ser útil para organismos típicos.

p "Como A. marina usa luz de baixa energia para fotossíntese tem sido uma questão de longa data, "observa Koji Yonekura, que lidera o Grupo de Mecanismo Bioestrutural no RIKEN SPring-8 Center.

p Agora, Tasuku Hamaguchi, Keisuke Kawakami, Yonekura e seus colegas lançaram luz sobre esta questão analisando a estrutura do centro de reação do fotossistema I - a parte da clorofila que converte a luz solar em uma forma de energia química que pode ser usada pelo resto da maquinaria fotossintética - da clorofila d em A. marina (Fig. 1). Eles perceberam isso usando microscopia crioeletrônica em uma resolução mais alta do que a que foi aplicada para observar esses complexos de proteínas antes.

p A análise dos pesquisadores revelou que um dos pigmentos de captação de luz é a feofitina a, um cloro isento de metal que difere de outros centros de reação tipo I. Essa combinação requintada de feofitina a e clorofila d ajuda a explicar algumas maneiras pelas quais a cianobactéria pode aproveitar com eficiência a baixa energia da luz vermelha distante para a fotossíntese.

p As descobertas da equipe podem nos ajudar a entender melhor como os organismos fotossintéticos são capazes de sobreviver em ambientes com luz extremamente baixa, tanto aqui na Terra quanto potencialmente além. A. marina é encontrada em regiões do oceano com pouca luz, e é possível que a vida fora da Terra possa existir em ambientes de pouca luz semelhantes.

p Os pesquisadores perceberam a resolução sem precedentes neste estudo usando uma microscopia eletrônica criogênica, produzindo imagens de alta resolução superiores com um feixe de elétrons altamente coerente.

p A equipe pretende continuar suas pesquisas sobre este organismo misterioso e seu método de conversão de luz em energia química. Eles também estão aplicando a mesma técnica para investigar outras macromoléculas biológicas. "Estamos realizando microscopia eletrônica criogênica de partícula única de alta resolução de outros alvos biologicamente importantes, "diz Yonekura.