Agricultura Botánica y Genética Estados Unidos

Los genes de algas pueden aumentar la eficiencia y el rendimiento en cultivos básicos


(Phys.org) —A medida que la humanidad se enfrenta a más bocas para alimentarse gracias a la creciente población mundial, una nueva investigación ha dado un paso hacia el empleo de genes de algas azul-verdes para mejorar la fotosíntesis de cultivos básicos, una mejora potencial que podría aumentar la eficiencia de la planta y aumentar rendimientos


por Krishna Ramanujan, Universidad de Cornell


Los científicos de Cornell y el Rothamsted Research de Reino Unido informan que utilizan genes de algas verde-azuladas, llamadas cianobacterias, para crear microcompartimentos dentro de las células vegetales fotosintéticas, un avance importante para mejorar la fotosíntesis .

El estudio fue publicado en línea el 8 de mayo en The Plant Journal .

Todas las plantas emplean una enzima llamada Rubisco para fijar el dióxido de carbono durante la fotosíntesis, donde las plantas combinan dióxido de carbono, agua y luz para producir oxígeno y sacarosa; la planta usa sacarosa para obtener energía y para construir nuevos tejidos vegetales.

Pero Rubisco reacciona con dióxido de carbono y oxígeno en el aire. Cuando reacciona con el oxígeno, cada vez más en temperaturas más cálidas, la tasa de fotosíntesis disminuye y disminuye los rendimientos.

Las algas azul-verdes también se fotosintetizan, pero emplean un mecanismo para concentrar dióxido de carbono en microcompartimientos poliédricos alrededor de Rubisco, por lo que Rubisco reacciona con dióxido de carbono y no con oxígeno, lo que hace que la fotosíntesis sea más eficiente.

Hasta ahora «nadie había podido demostrar que se puede hacer este microcompartimento en plantas», dijo Myat Lin, la primera autora del artículo y becaria postdoctoral en el laboratorio de Maureen Hanson, coautora principal del estudio y Liberty Hyde. Profesor Bailey de Biología Molecular de Plantas en Cornell.

Lin ideó una forma de insertar los genes de algas para hacer que la capa externa, conocida como la cáscara, de los microcompartimientos en plantas de tabaco modelo , dijo Hanson.

Ahora que los investigadores tienen un método para insertar estas conchas en los cloroplastos, los orgánulos en las células de las plantas donde se produce la fotosíntesis, los próximos pasos serán incorporar Rubisco, otras proteínas y una enzima que ayuda a transportar dióxido de carbono a Rubisco con los microcompartimentos.


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