REVELAN UNA NUEVA FUNCIÓN DEL ARN MENSAJERO EN LA FOTOSÍNTES

Hace unas semanas un artículo publicado en la revista Science revelaba como las plantas seleccionaban la radiación recibida en base a su longitud de onda para así tratar de optimizar y aprovechar la mayor parte de la energía que llega a sus hojas. Los resultados de dicho estudio mostraban cómo las antenas de captación de luz de las plantas se pueden ajustar para obtener la máxima conversión de potencia, como estas pueden seleccionar que pigmentos activar en base al tipo de radiación recibida, o como las plantas serían capaces de responder ante cambios repentinos en el índice de radiación.

Ahora, no obstante, un equipo de científicos liderado por el profesor Conrad Mullineaux del Instituto de Biología y Química de la universidad Queen Mary de Londres ha ido un pequeño paso más allá, revelando una función hasta ahora desconocida del ARN mensajero en el proceso de la fotosíntesis. Los resultados del estudio se recogen esta semana en la revista Nature Plants en un artículo titulado “mRNA localization, reaction centre biogenesis and thylakoid membrane targeting in cyanobacteria.”

En la fotosíntesis (proceso metabólico por el que las plantas convierten sustancias inorgánicas (dióxido de carbono y agua) en sustancias orgánicas (hidratos de carbono) desprendiendo oxígeno, y lo hacen aprovechando la energía de la luz solar. Además, es el principal proceso de nutrición de las plantas y de otros organismos dotados de clorofila), la energía solar se convierte en la energía química que luego se utiliza para producir moléculas orgánicas a partir de dióxido de carbono. En plantas, algas y cianobacterias, las reacciones clave de la fotosíntesis tienen lugar en dos estructuras complejas conocidas como fotosistemas. Estos fotosistemas, dicho de un modo sencillo, son los complejos proteínas que en última instancia transforman la energía del Sol en energía útil aprovechable para los organismos en forma de ATP. Estas proteínas se encuentran en un sistema de membranas especial: los llamados tilacoides que son albergados a su vez dentro de una estructuras mayores que reciben el nombre de cloroplastos.

Los cloroplastos son los orgánulos celulares de los organismos fotosintéticos dentro de los cuales se encuentran los tilacoides, que a su vez albergan los conjuntos de proteínas llamados fotosistemas que realizan la fotosíntesis. Hasta hace poco no se habían explorado muchos de los detalles de la estructura molecular y la forma en que las proteínas se incorporan a las membranas. Ahora Mullineux, en colaboración con los profesores Annegret Wilde y Wolfgang Hess del instituto de biología de la universidad de Friburgo; y Satoru Watanabe, del Instituto de Biociencias de la Universidad Agrícola de Tokio, ha descubierto que las proteínas responsables en última instancia de la actividad fotosintética se producen en la propia membrana gracias a la información que llega a esta a través del ARN mensajero.

Para llegar a sus conclusiones los investigadores se valieron de sus conocimientos en genética molecular, bioinformática y microscopía de alta resolución para investigar los mecanismos que se produjeron a nivel celular. Los resultados afirman que las moléculas de ARNm codifican mucho más que la secuencia de la proteína, enviando (del mismo modo) a las membranas las señales que parecen controlar la posición y coordinación de la estructura del fotosistema. De hecho, el equipo pudo identificar dos proteínas concretas que probablemente estén involucradas en este proceso al interactuar con el ARNm.

Los investigadores explican que esto abre el camino a una comprensión detallada de los mecanismos moleculares involucrados en la fotosíntesis y proporciona nuevas herramientas para aplicar estos procesos al desarrollo de la fotobiotecnología, como por ejemplo, a estas plantas nanobiónicas que emiten luz durante la noche.

Fuentes: National Geographic,