Chilebio Noticias

Científicos a un paso más cerca de desarrollar trigo mejorado tolerante al calor

Desde la izquierda, el estudiante de posgrado Gustaf E. Degen, la técnico de investigación Dawn Worrall y la profesora senior Elizabete Carmo-Silva de la Universidad de Lancaster descubrieron que intercambiar solo un aminoácido se crea una mejor enzima auxiliar que puede desencadenar la fotosíntesis de manera más eficiente a temperaturas más altas en el trigo. Imagen: RIPE

Los investigadores que trabajan en respuestas a nivel molecular en cultivos han dado un paso más cerca de su objetivo de producir trigo tolerante al calor.

Lancaster University / 4 de mayo de 2020.- Los termostatos inteligentes le dicen a los acondicionadores de aire que se enciendan cuando el sol se oculta en el verano y cuando apagarse para conservar energía. Del mismo modo, las plantas tienen Rubisco activasa, o Rca para abreviar, que le dice a la enzima productora de energía de la planta (Rubisco) que se active cuando el sol brilla y le indica que se detenga cuando la hoja se ve privada de luz para conservar energía.

Hace unos días, un equipo de la Universidad de Lancaster informa en The Plant Journal que intercambiar solo un bloque de construcción molecular de 380 que componen a Rca en trigo, le permite activar Rubisco más rápido en temperaturas más altas, lo que sugiere una oportunidad para ayudar a proteger los cultivos frente al aumento de las temperaturas.

[Recomendado: “Hackeando” la fotosíntesis para desarrollar cultivos que alimenten al planeta]

“Tomamos una Rca de trigo (2β) que ya era bastante buena para activar Rubisco en temperaturas más bajas e intercambiamos solo uno de sus aminoácidos con uno que se encuentra en otra Rca de trigo (1β) que funciona bastante bien en temperaturas más altas pero es basura activando Rubisco, y el resultado es una nueva forma de Rca 2β que es lo mejor de ambos mundos “, dijo Elizabete Carmo-Silva, profesora principal del Lancaster Environment Center que supervisó este trabajo para el proyecto de investigación conocido como Realizing Increased Photosynthetic Efficiency (RIPE).

RIPE está diseñando cultivos para que sean más productivos al mejorar la fotosíntesis, el proceso natural que utilizan todas las plantas para convertir la luz solar en energía y rendimiento. RIPE cuenta con el apoyo de la Fundación Bill y Melinda Gates, la Fundación de los Estados Unidos para la Investigación de Alimentos y Agricultura (FFAR) y el Departamento de Desarrollo Internacional del Gobierno del Reino Unido (DFID).

[Recomendado: Arroz genéticamente modificado resistente al calor también produce un 20% más de grano]

Aquí está el desglose: la Rca 1β del trigo natural tiene un aminoácido isoleucina, funciona hasta 39 grados Celsius, pero no es bueno para activar Rubisco, mientras que 2β natural tiene un aminoácido de metionina, funciona hasta aproximadamente 30 grados Celsius, y es bueno para activar Rubisco. Aquí el equipo ha creado una nueva versión de 2β con un aminoácido isoleucina que funciona hasta 35 grados centígrados y es bastante buena para activar Rubisco.

“Esencialmente, 1β es una enzima basura y 2β es sensible a temperaturas más altas”, dijo Carmo-Silva. “Lo bueno aquí es que hemos demostrado cómo este intercambio de aminoácidos puede activar el Rca a temperaturas más altas sin afectar realmente su eficiencia para activar Rubisco, lo que podría ayudar a los cultivos a iniciar la fotosíntesis bajo estrés por temperatura para producir mayores rendimientos”.

[Recomendado: Plantas crecen un 40% más al mejorar genéticamente la fotosíntesis]

Este trabajo se realizó in vitro en bacteria E. coli, con el apoyo de un estudiante de doctorado del Lancaster Environment Center y como primer autor, Gustaf Degen. Es importante destacar que estos hallazgos respaldarán los esfuerzos de RIPE para caracterizar y mejorar la Rca de otros cultivos alimentarios como el poroto caupí y la soya, cada uno con múltiples formas diferentes de Rca.

“Cuando se observan las regiones de cultivo de caupí en África, se extiende desde Sudáfrica con un promedio de alrededor de 22 grados centígrados hasta Nigeria en alrededor de 30, y las áreas más al norte llegan a 38”, dijo Carmo-Silva. “Si podemos ayudar a Rubisco a activarse de manera más eficiente en estas temperaturas, eso es realmente poderoso y podría ayudarnos a cerrar la brecha entre el potencial de rendimiento y la realidad para los agricultores que dependen de estos cultivos para su sustento y sustento“.

Compartir
Artículos relacionados
Desarrollan dos nuevas técnicas de edición genética que corrigen enfermedades en células humanas
La biotecnología es una de las múltiples herramientas para luchar contra la pobreza y el hambre
Europa importa más de 32 millones de toneladas de cultivos transgénicos por año

Comments are closed.