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Según fuentes del CSIC, los resultados de la investigación han sido
publicados en la revista PNAS (Proceedings of the National Academy of
Sciences of the USA).
Los carotenoides son compuestos antioxidantes que ayudan en la
fotosíntesis y protegen a la planta del exceso de luz solar.
Cuando la intensidad de la luz que recibe una planta excede su capacidad
para utilizarla en la fotosíntesis, se generan compuestos oxidantes muy
perjudiciales para la planta que, para protegerse, produce más
carotenoides (neutralizan estos compuestos).
El momento más sensible al daño por exceso solar es el de la
germinación, cuando las plantas comienzan a emerger, a recibir luz por
primera vez y a ensamblar la maquinaria fotosintética.
Hasta ahora se sabía que la percepción de la luz mediante proteínas
receptoras conocidas como fitocromos desataba la producción de
carotenoides en este proceso (llamado desetiolación) pero se desconocía
cómo.
Ese mecanismo es lo que ha revelado la investigación de Gabriela
Toledo-Ortiz y Manuel Rodríguez-Concepción, del Centro de Investigación
en Agrigenómica (CRAG, consorcio CSIC-IRTA-UAB), y de Enamul Huq, de la
Universidad de Texas, explica la nota del CSIC.
Estos científicos han descubierto que proteínas capaces de interaccionar
con los fitocromos como PIF1 se unen a su vez al gen del enzima fitoeno
sintasa (el principal regulador de la síntesis de carotenoides) para
regular su expresión, lo que sirve a las plantas para reajustar la
producción de carotenoides casi al momento de producirse los cambios en
las condiciones de luz.
El responsable de la investigación, Manuel Rodríguez-Concepción, explica
que cuando PIF1 está unida al gen de la fitoeno sintasa inhibe la
actividad del gen, de modo que, cuando los fitocromos de una planta
germinada bajo tierra detectan la luz del sol al salir a la superficie
se producen cambios en su estructura que les hacen interaccionar con
PIF1 para degradarlo.
"Al degradarse PIF1, deja de inhibir la actividad del gen de la fitoeno
sintasa y se desata la síntesis de carotenoides".
Dado que los carotenoides también son útiles para los hombres (son una
fuente de vitamina A y tienen un importante papel antioxidante que
protege a la piel del sol), los investigadores creen que estos
resultados podrían servir en el futuro para modificar los niveles de
carotenoides en plantas de interés.
De hecho, muchas plantas como la zanahoria, el tomate, la sandía, el
pimiento o la naranja, también acumulan altos niveles de carotenoides en
órganos no fotosintéticos (es decir, no verdes).
La modificación de los niveles de PIF1 podría aumentar substancialmente
la producción de 'poderosos antioxidantes', incluso con pocas horas de
sol o con sombra de plantas vecinas, contribuyendo a la generación de
nuevas variedades de alimentos funcionales, destaca
Rodríguez-Concepción.
Para estudiar a escala de laboratorio la influencia de las radiaciones
solares en el crecimiento de las plantas, se utilizan las cámaras
climáticas de simulación ambiental.
Fuente: CSIC 2012
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