Новое исследование, результаты которого опубликованы в журнале eLife, выявило уникальный механизм у кораллов, строящих рифы, который позволяет им переключать светочувствительность между ультрафиолетовым и видимым светом с помощью ионов хлора из окружающей среды. Это открытие открывает новые горизонты в понимании функционирования и инженерии белков.

Ученые из Университета Осаки обнаружили, что определенные коралловые рецепторы - опсины используют ион хлора как ключевой элемент для восприятия света — впервые зафиксировано такое у светочувствительных рецепторов, связанных с G-белком - диких животных опсинов.

Новая находка показывает, что кораллы, не имея глаз, тем не менее способны ощущать и реагировать на свет, адаптируясь к условиям окружающей среды.

Это открытие важно для понимания того, как кораллы реагируют на угрозы, связанные с изменением климата, например на океаническую закисленность, сопровождающуюся изменениями pH.

Исследование посвящено кораллу Acropora tenuis. Ученые показали, что кораллы используют новый тип опсинов — ASO-II. С помощью мутационных экспериментов, спектроскопии и компьютерного моделирования они исследовали работу белка Antho2a. 

Кораллы могут менять светочувствительность в зависимости от кислотности воды: при более кислых условиях опсины воспринимают видимый свет, при более щелочных — ультрафиолет. Это переключение тесно связано с жизнью симбиотических водорослей внутри кораллов, которые изменяют внутренний pH при фотосинтезе, позволяя кораллам адаптировать светочувствительность в реальном времени.

Кроме того, ASO-II опсины регулируют ионы кальция в зависимости от света, что открывает возможности использования их в оптогенетике: чувствительность к длине волны может изменяться вместе с pH, создавая уникальный инструмент для биологии и медицины.