RUBISCO, LA BASE DE LA FOTOSÍNTESIS

 Tras numerosos estudios se ha demostrado que la RuBisCo es una enzima indispensable para la fotosíntesis, ya que su producción primaria está ligada a esta enzima. Sin embargo, es poco eficiente. La mayoría de enzimas procesan unas mil moléculas por segundo, mientras que la RuBisCo procesa unas tres.

Para evitar esta ineficacia, los científicos elaboraron un experimento en el que identificaron antiguas enzimas que podrían modificarse en cultivos modernos, haciendo que la fotosíntesis sea más eficiente y, por lo tanto, el rendimiento de los cultivos.

En este experimento tuvieron en cuenta que las RuBisCo antiguas se adaptaron a los altos niveles de CO₂ y basándose en esto, predijeron los genes RuBisCo de hace 20-30 millones de años. Los primeros resultados mostraron indicios de que estas antiguas RuBisCo podrían ser muy beneficiosas, puesto que la actividad humana produce cantidades ingentes de CO₂, lo que implica un aumento de temperatura en la Tierra. Estas enzimas están adaptadas a estos ambientes, por lo que no supondría un problema.   

En sus investigaciones usaron el tabaco como modelo experimental para sus estudios de Rubisco, siendo estudiadas 98 enzimas RuBisCo en momentos clave en la historia evolutiva de las plantas de la familia Solanaceae. 

Tras varios experimentos sucesivos, los científicos sacaron la conclusión de que acelerando la fotosíntesis se puede aumentar el rendimiento de los cultivos. Sin embargo, la lentitud de la RuBisCo hace difícil el proceso, ya que crea un subproducto tóxico, desperdicia energía y hace que la fotosíntesis sea ineficiente.

Los científicos habían intentado previamente utilizar RuBisCo de cianobacterias, que tiene una mayor rapidez, pero reacciona fácilmente con el oxígeno por lo que tuvieron que aislarla completamente de este. También se realizó otro experimento que consistía en modificar los aminoácidos de la enzima para producir una más eficaz. Para ello, se reconstruyó un diagrama que mostraba la relación evolutiva entre grupos de organismos, con el fin de descubrir qué RuBisCo probablemente existió hace 20 o 30 millones de años. 

Finalmente, los investigadores tenían la idea de reemplazar los genes de la enzima RuBisCo existente en el tabaco con estas secuencias ancestrales empleando la tecnología CRISPR. Si este experimento tiene éxito, estas eficientes secuencias de RuBisCo podrían transferirse a cultivos como los tomates, así como a otras familias de plantas, como la soja y el arroz, solucionando así el problema de esta enzima.

Fuentes: Cienciaplus, MadridPress