CIENTÍFICOS DESCUBREN UN NUEVO MECANISMO QUE REGULA LA FIJACIÓN DE DIÓXIDO DE CARBONO EN LAS PLANTAS

Un equipo de científicos del Consejo de Investigación de Biotecnología y Ciencias Biológicas (BBSRC) de la Universidad de Essex descubrió un nuevo mecanismo que ralentiza el proceso de fijación del dióxido de carbono en las plantas.

 

 

La investigación, publicada hoy en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias , aumenta nuestra comprensión de este proceso, que en última instancia puede conducir a la mejora de los cultivos y los biocombustibles de “cuarta generación”. El mecanismo, que ayuda a regular la manera en que las plantas absorben el dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera y lo convierten en azúcares, actúa frenando la producción de azúcar cuando no hay suficiente energía de la luz solar disponible. A medida que aumenta la luz del sol, los frenos se liberan rápidamente y la fijación de dióxido de carbono se aleja.

Las plantas dependen de la luz solar para capturar el dióxido de carbono, que se convierte en azúcares importantes a través de un proceso llamado ciclo de Calvin. Como resultado, como la cantidad de luz solar varía durante el día (por ejemplo, a través de la cobertura de nubes o el sombreado de otras plantas), también deben ser capaces de variar la velocidad a la que capturan el dióxido de carbono de la atmósfera.

Esto asegura que cuando hay mucha luz solar, se aprovecha al máximo, pero que cuando cae la luz del sol, también lo hace la absorción de CO 2 . Esta capacidad de maximizar el uso de energía es importante para las plantas y evita la pérdida de importantes recursos metabólicos. Debido a que esencialmente permanecen en un lugar, las plantas deben tener muchas habilidades únicas para adaptarse a su entorno a medida que cambia a su alrededor.

La pregunta es cómo funciona realmente este control de velocidad variable “La investigación financiada por BBSRC muestra por primera vez cómo se puede regular el ciclo de Calvin en respuesta a un entorno de luz cambiante a través de un mecanismo molecular. Existe una relación especial entre dos enzimas que están involucradas en el ciclo de Calvin – phosphoribulokinase (PRK) y glyceraldehyde-3-phosphate deshydrogenase (GAPDH). Cuando los niveles de luz disminuyen, las dos enzimas tienden a permanecer juntas y por lo tanto no pueden funcionar, lo que desacelera el ciclo de Calvin. cuanto más asociaciones PRK-GAPDH se forman y más lento es el ciclo de Calvin. A la luz, se separan rápidamente y el ciclo de Calvin puede acelerarse.

Esta investigación fundamental ha revelado un nuevo mecanismo y proporciona una mejor comprensión de la regulación de la fijación de CO 2 en las plantas. Este trabajo respaldará estrategias para aumentar la cantidad de dióxido de carbono absorbido por las plantas, aumentando así el rendimiento para la producción de alimentos y biocombustibles, y en última instancia puede alimentar el desarrollo de biocombustibles de “cuarta generación”.

La líder investigadora, la profesora Christine Raines de la Universidad de Essex, dijo: “Aunque esta investigación se centra en los procesos biológicos fundamentales que utilizan las plantas, en última instancia, si podemos entender estos procesos, podemos usar el conocimiento para desarrollar y mejorar los cultivos de alimentos y biocombustibles ”

El Dr. Tom Howard, quien contribuyó a la investigación, dijo: “Las plantas han evolucionado de una manera fascinante para hacer frente a las variaciones en sus entornos locales. A diferencia de los animales, no pueden pasar a buscar nuevas fuentes de alimentos. Esta investigación ayuda a desbloquear una forma en que las plantas manejan la variable final: la cantidad de luz solar que reciben “.

El Profesor Nigel Brown, Director de Ciencia y Tecnología de BBSRC dijo: “Con una población mundial creciente y una demanda creciente de energía, debemos considerar nuevas formas de mejorar la producción de alimentos y combustibles. La investigación básica sofisticada en áreas que se han estudiado durante muchas décadas, como este trabajo financiado por BBSRC, fomenta nuestra comprensión de los procesos naturales que tienen el potencial de ser aprovechados para enfrentar los desafíos del futuro “.

 

 

Fuente: Consejo de Investigación de Biotecnología y Ciencias Biológicas

Información de: phys.org

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