The bacterial schizorhodopsins: novel light-driven inward proton pumps from Antarctic <i>Minisyncoccota</i> (Patescibacteria) and cyanobacteria, with implications for the proton-pumping mechanism
Notice bibliographique
Résumé
Microbial rhodopsins represent a diverse superfamily of light-sensitive seven-transmembrane proteins with expanding phylogenetic diversity driven by advances in metagenomics. Among these, schizorhodopsins constitute a divergent family originally identified as inward proton pumps from Promethearchaeota (Asgard archaea). Here, we report that in addition to archaeal schizorhodopsins, many members of the family originate from bacteria and detail a comprehensive biophysical characterization of novel schizorhodopsins from Antarctic Minisyncoccota (Patescibacteria) and cyanobacteria, designated as paSzR and psSzR, respectively. Both proteins function as light-driven inward proton pumps, as confirmed through pH measurements in Escherichia coli cells. Laser-flash photolysis experiments identified multiple photointermediates (K, L, and M) characteristic of microbial rhodopsin photocycles, though with slower turnover rates compared to archaeal schizorhodopsins. Site-directed mutagenesis of conserved residues in the third and sixth transmembrane helices demonstrates differential structural requirements between paSzR and psSzR. Our phylogenetic reconstruction reveals that most bacterial schizorhodopsins cluster in a single lineage distinct from archaeal variants. These findings significantly expand our understanding of microbial rhodopsin diversity and provide crucial insights into alternative molecular mechanisms for light-driven proton translocation, with implications for microbial ecology in extreme environments.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».