В отличие от других организмов, таких как растения, животные или дрожжи, тетрахимены используют кислород по-особенному. Результаты исследования были опубликованы в авторитетном журнале Science.

Как и все эукариоты и некоторые бактерии, инфузории тетрахимены осуществляют клеточное дыхание, потребляя кислород для выработки энергии. Этот процесс включает в себя цепь биохимических реакций, происходящих внутри митохондрий. В результате дыхания клетки производят воду из атомов кислорода и водорода, а также молекулы аденозинтрифосфата (АТФ), которые обеспечивают необходимую энергию для поддержания метаболизма. Ключевую роль в этом процессе играют белковые молекулы, которые переносят электроны внутри митохондриальных структур, известных как крист.

Исследования, проведенные еще в 70-80-х годах, показали, что у тетрахимен белок, отвечающий за перенос электронов — цитохром с — и фермент, потребляющий кислород на конце цепи — терминальная оксидаза, функционируют иначе, чем у растений и животных. В новой работе ученые провели более детальное исследование цепи переноса электронов, используя криоэлектронную микроскопию и специальные алгоритмы для распознавания белков, участвующих в процессе дыхания.

В результате авторы работы смогли идентифицировать структуры 277 белков, которые составляют цепь переноса электронов. Некоторые из этих белков не имели соответствующего гена в известных базах данных генома тетрахимен, что указывает на то, что они представляют собой ранее неизвестные компоненты механизма дыхания у инфузорий. Это открытие может значительно расширить наше понимание биохимических процессов, происходящих в простейших организмах, и их эволюционной адаптации к окружающей среде.