Después de casi una década de esfuerzos, los científicos de RIKEN han identificado la estructura de una proteína transportadora clave que ayuda a las plantas de trigo y cebada a recoger el hierro del suelo.
Este descubrimiento supone un hito en el desarrollo de nuevos fertilizantes de gran eficacia para otros cultivos en suelos deficientes en este elemento.
Aproximadamente un tercio de toda la tierra del mundo es alcalina porque el suelo contiene grandes cantidades de sal alcalina, carbonato de calcio. El hierro es poco soluble en suelos alcalinos y la deficiencia resultante de este elemento limita seriamente el crecimiento de muchas plantas cultivadas.
“Sin embargo, el trigo y la cebada han desarrollado una estrategia de captura de hierro única. Secretan compuestos llamados fitosideróforos. Cuando llegan al suelo, se unen al hierro y forman un complejo que las plantas pueden absorber a través de sus raíces, dice Atsushi Yamagata del Centro de Investigación de Dinámica de RIKEN Biosystems. – Los fitosideróforos son compuestos conocidos como ácidos múgicos. Llevando su carga de hierro, son reabsorbidos en las células vegetales por una proteína transportadora en las membranas celulares. Previamente, había muchas incógnitas en el mecanismo molecular de este proceso. Ahora, por primera vez, pudimos determinar la estructura de la proteína transportadora. Hemos revelado la estructura de la proteína transportadora, tanto en estado libre como en combinación con un fitosideróforo que contiene hierro. Es muy importante,
El equipo de RIKEN ha estado tratando de determinar la estructura de la proteína transportadora durante casi una década. “Ni siquiera pudimos obtener los cristales necesarios para el análisis de cristalografía de rayos X”, continúa el investigador. – El gran avance se produjo con los avances recientes en la técnica de microscopía crioelectrónica, que reveló estructuras al disparar electrones en muestras de proteínas congeladas. Actualmente nos estamos enfocando en el desarrollo de derivados del ácido mugico, que pueden convertirse en una nueva generación de fertilizantes altamente efectivos para suelos alcalinos. Un derivado sintético, desarrollado por nuestro colega Kosuke Namba en la Universidad de Tokushima, puede mejorar el crecimiento de las plantas mejor que un compuesto natural a tan solo una milésima parte del costo. Un derivado llamado prolina-2′-ácido desoximúgico (PDMA) es estable durante un mes en el suelo, en comparación con un día para una conexión natural. Ahora se están llevando a cabo negociaciones para expandir la producción de PDMA para uso comercial como fertilizante agrícola”.
(Fuente: RIKEN.)
