La estructura de uno de los componentes clave de la fotosíntesis ha sido resuelta, un avance que abre la puerta a su ‘rediseño’ para satisfacer necesidades urgentes de seguridad alimentaria.
El estudio, dirigido por la Universidad de Sheffield (Reino Unido) y publicado en la revista ‘Nature’, revela la estructura del citocromo b6f, el complejo proteico que influye significativamente en el crecimiento de las plantas mediante la fotosíntesis.
La fotosíntesis es la base de la vida en la Tierra que proporciona los alimentos, el oxígeno y la energía que sustentan la biosfera y la civilización humana.
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 (Photosystems I y II) que se encuentran en el cloroplasto de 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 en un comunicado que el estudio “proporciona nuevas ideas importantes sobre cómo el citocromo b6f utiliza la corriente eléctrica que pasa a través de él para encender una ‘batería de protones’. Esta energía almacenada se puede usar para producir ATP, la moneda energética de las células vivas”.
“En última instancia –prosigue–, 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, determinado mediante microscopía crioelectrónica de una sola partícula, revela nuevos detalles del papel adicional del citocromo b6f 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 –recuerda–. 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 mantener una población global proyectada de entre 9.000 y 10.000 millones para 2050”.
Fuente. europapress.es
- Avanzando despacio pero con paso firme hacia la regulación de la edición genética en plantas en EuropaLa semana pasada, los representantes de los 27 Estados miembros de la Unión Europea avalaron la propuesta del Consejo Europeo sobre la proposición legislativa para regular las nuevas técnicas genómicas…
- Tecnología de tijeras de edición genética optimizada para el mejoramiento de plantas mediante bioingenieríaDurante la última década, la tecnología CRISPR-Cas9 ha ganado un amplio reconocimiento como una influencia innovadora en el campo de la edición del genoma. Ella sirvió como catalizador de una…
- Descubren el mecanismo genético que regula el paso de la adolescencia a la adultez en insectosLa investigación, liderada por el Instituto de Biología Evolutiva, revela en la mosca Drosophila que la activación del gen E93 marca el inicio de la fase adulta y suprime los genes juveniles,…
- La proteína que ayuda a las plantas a sobrevivir al fríoA medida que las condiciones climáticas se vuelven cada vez más impredecibles, comprender cómo responden las plantas al frío es crucial para garantizar la resiliencia de los cultivos en el…
- Las células madre embrionarias felinas pioneras podrían transformar la medicina regenerativa veterinariaPor muy diferentes que parezcan, los humanos y los gatos tienen dolencias similares, pero en términos de atención sanitaria, la medicina regenerativa veterinaria no está tan avanzada. por la Universidad Metropolitana…
- Un estudio revela el papel esencial de una proteína en la compactación del ADN de las plantasEl CSIC encuentra un elemento clave en el desarrollo y la regulación genética de las plantas CSIC/DICYT Un equipo del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), centro mixto…