Un equipo de investigadores de la Universidad de Lancaster, Inglaterra, logró avances en la producción de trigo tolerante al calor. El estudio tiene como propósito proteger los cultivos frente al aumento de las temperaturas, informa ChileBio.
Los investigadores que trabajan en respuestas a nivel molecular en cultivos han dado un paso más cerca de su objetivo de producir trigo con tolerancia al calor.
Según estudios, las plantas tienen Rubisco activasa (Rca), que le señala a la enzima productora de energía de la planta (Rubisco) que se active cuando el sol brilla y le indica que se detenga cuando la hoja se ve privada de luz para conservar energía.
A través de la revista científica The Plant Journal, los científicos informaron que intercambiar solo un bloque de construcción molecular de 380 que componen a Rca en trigo, le permite activar Rubisco más rápido en temperaturas más altas, lo que sugiere una oportunidad para ayudar a proteger los cultivos frente al aumento de las temperaturas.
Elizabete Carmo Silva, profesora principal del Lancaster Environment Center, al respecto, señaló: “Tomamos una Rca de trigo (2β) que ya era bastante buena para activar Rubisco en temperaturas más bajas e intercambiamos solo uno de sus aminoácidos con uno que se encuentra en otra Rca de trigo (1β) que funciona bastante bien en temperaturas más altas, pero es basura activando Rubisco, y el resultado es una nueva forma de Rca 2β, que es lo mejor de ambos mundos”.
Carmo Silva también supervisó este trabajo para el proyecto de investigación Realizing Increased Photosynthetic Efficiency (RIPE). El programa está diseñando cultivos para que sean más productivos al mejorar la fotosíntesis, el proceso natural que utilizan todas las plantas para convertir la luz solar en energía y rendimiento.
RIPE, además, cuenta con el apoyo de la Fundación Bill y Melinda Gates, la Fundación de EE.UU. para la Investigación de Alimentos y Agricultura (FFAR) y el Departamento de Desarrollo Internacional del Gobierno del Reino Unido (DFID).
Específicamente, la Rca 1β del trigo natural tiene un aminoácido isoleucina, que funciona hasta 39 °C, pero no es bueno para activar Rubisco, mientras que 2β natural tiene un aminoácido de metionina, que trabaja hasta aproximadamente 30 °C, y es bueno para activar Rubisco.
El equipo de investigadores ha creado una nueva versión de 2β con un aminoácido isoleucina que funciona hasta 35 °C y es bastante buena para activar Rubisco.
“Esencialmente, 1β es una enzima basura y 2β es sensible a temperaturas más altas”, resaltó Carmo Silva.
“Lo bueno aquí es que hemos demostrado cómo este intercambio de aminoácidos puede activar el Rca a temperaturas más altas sin afectar realmente su eficiencia para activar Rubisco, lo que podría ayudar a los cultivos a iniciar la fotosíntesis bajo estrés por temperatura para producir mayores rendimientos”, agregó la profesora del Lancaster Environment Center.
Este trabajo fue realizado in vitro en bacteria E. coli, con el apoyo de un estudiante de doctorado del Lancaster Environment Center y como primer autor, Gustaf Degen. Cabe destacar que estos hallazgos respaldarán los esfuerzos de RIPE para caracterizar y mejorar la Rca de otros cultivos alimentarios como el poroto caupí y la soja, cada uno con múltiples formas diferentes de Rca.
Finalmente, Carmo Silva destacó que “cuando se observan las regiones de cultivo de caupí en África, se extiende desde Sudáfrica con un promedio de alrededor de 22 grados centígrados hasta Nigeria en alrededor de 30, y las áreas más al norte llegan a 38”.
“Si podemos ayudar a Rubisco a activarse de manera más eficiente en estas temperaturas, eso es realmente poderoso y podría ayudarnos a cerrar la brecha entre el potencial de rendimiento y la realidad para los agricultores que dependen de estos cultivos para su sustento”, concluyó la supervisora del RIPE.
[Fuente: ChileBio]