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Expertos descubren las claves de la fotosíntesis

Los científicos han resuelto la estructura de uno de los componentes clave de la fotosíntesis, un descubrimiento que podría llevar al ‘rediseño’ de la fotosíntesis para lograr mayores rendimientos y satisfacer las necesidades urgentes de seguridad alimentaria.

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Los científicos han resuelto la estructura de uno de los componentes clave de la fotosíntesis, un descubrimiento que podría llevar al ‘rediseño’ de la fotosíntesis para lograr mayores rendimientos y satisfacer las necesidades urgentes de seguridad alimentaria.

El estudio, dirigido por la Universidad de Sheffield (Reino Unido) y publicado en la revista ‘Nature’, revela la proteína (llamada citocromo b6f) que influye significativamente en el crecimiento de las plantas mediante la fotosíntesis.

Las plantas, a diferencia de los animales, pueden producir su propio alimento. Esto lo logran gracias a un proceso conocido como fotosíntesis, en el cual, las plantas producen sustancias orgánicas a partir del dióxido de carbono y la energía de la luz.

Para lograrlo, todas ellas emplean órganos que se encuentran en las células vegetales, llamados cloroplastos, los cuales contienen un pigmento conocido como clorofila que, además de conferirles a las plantas su color verde tan característico, les ayuda también a captar energía luminosa para transformarla en energía química.

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Utilizando un modelo estructural de alta resolución, el equipo descubrió que el complejo de proteínas proporciona la conexión eléctrica entre las dos proteínas de clorofila que se encuentran en las células vegetales que convierten la luz solar en energía química.

Lorna Malone, la primera autora del estudio y estudiante de doctorado en el Departamento de Biología Molecular y Biotecnología de la Universidad de Sheffield, asegura que el estudio “proporciona ideas importantes sobre cómo la proteína utiliza la corriente eléctrica que pasa a través de ella para encender una ‘batería de protones’. Esta energía almacenada se puede usar para producir ATP, la moneda energética de las células vivas”.

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“En última instancia -prosigue Malone-, esta reacción proporciona la energía que las plantas necesitan para convertir el dióxido de carbono en carbohidratos y biomasa que sustentan la cadena alimentaria mundial”.

El modelo estructural de alta resolución, revela nuevos detalles del papel adicional de esta proteína como sensor para ajustar la eficiencia fotosintética en respuesta a las condiciones ambientales en constante cambio. Este mecanismo de respuesta protege a la planta del daño durante la exposición a condiciones severas como la sequía o el exceso de luz.

El doctor Matt Johnson, lector de Bioquímica de la Universidad de Sheffield y uno de los supervisores del estudio, agrega que “el citocromo b6f es el corazón de la fotosíntesis que desempeña un papel crucial en la regulación de la eficiencia fotosintética”. “Estudios anteriores han demostrado que al manipular los niveles de este complejo podemos cultivar plantas más grandes y mejores. Con los nuevos conocimientos que hemos obtenido de nuestra estructura, podemos esperar rediseñar racionalmente la fotosíntesis en las plantas de cultivo para lograr los rendimientos más altos que necesitamos con urgencia para mantener una población global que se estima que será de entre 9.000 y 10.000 millones para 2050”.