Стыковка к фотосинтезуФерменты, производящие водород, так называемые гидрогеназы, изначально присутствовали во многих бактериях. Зеленые водоросли тоже содержат такие ферменты, которые используют их для генерации водорода под действием света. «Происхождение этого фермента в водорослях долгое время оставалось загадкой, — говорит Вера Энгельбрехт. «Теперь мы проанализировали звено в эволюционной истории гидрогеназ, которое ранее отсутствовало».Относительно молодые с точки зрения эволюции водоросли содержат специализированные гидрогеназы, которые существенно отличаются от исходных разновидностей бактерий.
Они меньше по размеру и имеют определенную поверхность, используемую для стыковки с механизмами фотосинтеза клетки. С этой целью они связываются с ферредоксином, молекулой, которая обеспечивает перенос электронов.
Таким образом, они могут производить водород, используя световую энергию.В отличие от молодых водорослейФилогенетически старая водоросль Chlorella variabilis также обладает способностью генерировать водород под действием света.
Исследователи из Бохума и Мульхейма выделили и охарактеризовали гидрогеназу хлореллы. В отличие от молодых водорослей, он имеет много общих характеристик с исходным ферментом бактерий и не может связываться с ферредоксином-переносчиком электронов.
«Результаты оказались удивительными, — поясняет Томас Хаппе. «Похоже, что хлорелла все еще имеет первоначальный метаболический путь, который полностью изменился у филогенетически более молодых водорослей». На вопрос, почему более современные водоросли развили специализированную гидрогеназу, чтобы присоединиться к фотосинтезу с помощью ферредоксина, еще предстоит ответить. «В настоящее время мы пытаемся определить точную метаболическую связь гидрогеназы хлореллы и обнаружить в организме фотосинтетические белковые комплексы, которые пока неизвестны», — говорит Хаппе.
