Adapting to the right light In plants, photosystem II is the first protein complex in the machinery that converts sunlight into chemical energy. It comprises antennae complexes (LHCIIs), which collect the light energy, and a dimeric core that contains the reaction center where water is split into oxygen and protons. Su et al. report cryo-electron microscopy structures of a supercomplex consisting of the dimeric core, two strongly bound LHCIIs, and two moderately bound LHCIIs (see the Perspective by Croce and van Amerongen). Under high-light conditions, the moderately bound LHCIIs might detach to down-regulate the efficiency of light harvesting and prevent damage. Science , this issue p. 815 ; see also p. 752

Human genetic history in East Asia is poorly understood. To clarify population relationships, we obtained genome-wide data from 26 ancient individuals from northern and southern East Asia spanning 9500 to 300 years ago. Genetic differentiation in this region was higher in the past than the present, which reflects a major episode of admixture involving northern East Asian ancestry spreading across southern East Asia after the Neolithic, thereby transforming the genetic ancestry of southern China. Mainland southern East Asian and Taiwan Strait island samples from the Neolithic show clear connections with modern and ancient individuals with Austronesian-related ancestry, which supports an origin in southern China for proto-Austronesians. Connections among Neolithic coastal groups from Siberia and Japan to Vietnam indicate that migration and gene flow played an important role in the prehistory of coastal Asia.

Plants regulate photosynthetic light harvesting to maintain balanced energy flux into photosystems I and II (PSI and PSII). Under light conditions favoring PSII excitation, the PSII antenna, light-harvesting complex II (LHCII), is phosphorylated and forms a supercomplex with PSI core and the PSI antenna, light-harvesting complex I (LHCI). Both LHCI and LHCII then transfer excitation energy to the PSI core. We report the structure of maize PSI-LHCI-LHCII solved by cryo-electron microscopy, revealing the recognition site between LHCII and PSI. The PSI subunits PsaN and PsaO are observed at the PSI-LHCI interface and the PSI-LHCII interface, respectively. Each subunit relays excitation to PSI core through a pair of chlorophyll molecules, thus revealing previously unseen paths for energy transfer between the antennas and the PSI core.

Cyanobacterial cytochrome c6 (Cyt c6) is crucial for electron transfer between the cytochrome b6f complex and photosystem I (PSI), playing a key role in photosynthesis and enhancing adaptation to extreme environments. This study investigates the high-resolution crystal structures of Cyt c6 from Synechococcus elongatus PCC 7942 and Synechocystis PCC 6803, focusing on its dimerization mechanisms and functional implications for photosynthesis. Cyt c6 was expressed in Escherichia coli using a dual-plasmid co-expression system and characterized in both oxidized and reduced states. X-ray crystallography revealed three distinct crystal forms, with asymmetric units containing 2, 4, or 12 molecules, all of which consist of repeating dimeric structures. Structural comparisons across species indicated that dimerization predominantly occurs through hydrophobic interactions within a conserved motif around the heme crevice, despite notable variations in dimer positioning. We propose that the dimerization of Cyt c6 enhances structural stability, optimizes electron transfer kinetics, and protects the protein from oxidative damage. Furthermore, we used AlphaFold3 to predict the structure of the PSI-Cyt c6 complex, revealing specific interactions that may facilitate efficient electron transfer. These findings provide new insights into the functional role of Cyt c6 dimerization and its contribution to improving cyanobacterial photosynthetic electron transport.

Abstract The reaction center (RC) and light-harvesting complex 1 (LH1) form a RC–LH1 core supercomplex that is vital for the primary reactions of photosynthesis in purple photosynthetic bacteria. Some species possess the dimeric RC–LH1 complex with an additional polypeptide PufX, representing the largest photosynthetic complex in anoxygenic phototrophs. However, the details of the architecture and assembly mechanism of the RC–LH1 dimer are unclear. Here we report seven cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures of RC–LH1 supercomplexes from Rhodobacter sphaeroides . Our structures reveal that two PufX polypeptides are positioned in the center of the S-shaped RC–LH1 dimer, interlocking association between the components and mediating RC–LH1 dimerization. Moreover, we identify a new transmembrane peptide, designated PufY, which is located between the RC and LH1 subunits near the LH1 opening. PufY binds a quinone molecule and prevents LH1 subunits from completely encircling the RC, creating a channel for quinone/quinol exchange. Genetic mutagenesis, cryo-EM structures, and computational simulations enable a mechanistic understanding of the assembly and electron transport pathways of the RC–LH1 dimer and elucidate the roles of individual components in ensuring the structural and functional integrity of the photosynthetic supercomplex.

Abstract The origins and extreme morphological evolution of the modern dog breeds are poorly studied because the founder populations are extinct. Here, we analyse eight 100 to 200 years old dog fur samples obtained from traditional North Swedish clothing, to explore the origin and artificial selection of the modern Nordic Lapphund and Elkhound dog breeds. Population genomic analysis confirmed the Lapphund and Elkhound breeds to originate from the local dog population, and showed a distinct decrease in genetic diversity in agreement with intense breeding. We identified eleven genes under positive selection during the breed development. In particular, the MSRB3 gene, associated with breed-related ear morphology, was selected in all Lapphund and Elkhound breeds, and functional assays showed that a SNP mutation in the 3′UTR region suppresses its expression through miRNA regulation. Our findings demonstrate analysis of near-modern dog artifacts as an effective tool for interpreting the origin and artificial selection of the modern dog breeds.

Abstract We firstly disclose single compound yields better therapeutic outcome than Remdesivir in COVID-19 hamster treatments as it is armed with direct inhibition viral replication and intrinsic suppression inflammatory cytokines expression. Crystal data reveals that Au (I), released from Au 22 Glutathione 18 (GA), covalently binds thiolate of Cys145 of SARS-CoV-2 M pro . GA directly decreases SARS-CoV-2 viral replication (EC50: ~0.24 μM) and intrinsically down-regulates NFκB pathway therefore significantly inhibiting expression of inflammatory cytokines in cells. The lung viral load and inflammatory cytokines in GA-treated COVID-19 transgenic mice are found to be significantly lower than that of control mice. When COVID-19 golden hamsters are treated by GA, the lung inflammatory cytokines levels are significantly lower than that of Remdesivir while their lung viral load are decreased to same level. The pathological results show that GA treatment significantly reduce lung inflammatory injuries when compared to that of Remdesivir-treated COVID-19 golden hamsters. One Sentence Summary We found that gold cluster molecule directly inhibits SARS-CoV-2 replication and intrinsically suppresses inflammatory cytokines expression in COVID-19 transgenic mouse and golden hamster model, gold cluster providing a better lung injury protection than Remdesivir in COVID-19 golden hamsters via intranasally dropping administration.