Científicos han hecho un descubrimiento clave sobre el proceso de fotosíntesis de las plantas, el que podría conducir a un aumento en la producción de cultivos.

Los hallazgos, publicados en Communications Biology, mostraron cómo los científicos aliviaron el cuello de botella en el proceso por el cual las plantas transforman la luz solar en alimento.

Para hacerlo, produjeron más de una cierta proteína, Rieske FeS, en las plantas. Esta proteína controla la velocidad en que los electrones fluyen durante la fotosíntesis.

"Probamos el efecto de aumentar la producción de la proteína Rieske FeS y descubrimos que aumenta la fotosíntesis en un 10%", señaló la investigadora principal, la Dra. Maria Ermakova, del Centro de Excelencia ARC para la Fotosíntesis Traslacional.

"La proteína Rieske FeS pertenece a un complejo que es como una manguera a través de la cual fluyen los electrones. Por lo tanto, la energía puede ser utilizada por el motor de carbono de la planta”, explicó el Dr. Ermakova, quien trabaja en el Nodo Centro de la Universidad Nacional Australiana (ANU).

“Al sobreexpresar esta proteína, hemos descubierto cómo liberar la presión de la manguera, para que puedan fluir más electrones, acelerando el proceso fotosintético ", agregó el Dr. Ermakova.

"Es realmente emocionante, ya que ahora estamos listos para ... probar el efecto que tiene sobre la biomasa en un cultivo alimenticio", comentó Caemmerer.

Ermakova explicó que esta es la primera vez que los científicos generan más proteína Rieske FeS dentro de las plantas que usan la ruta de la fotosíntesis C4.

Hasta ahora, la mayoría de los esfuerzos para mejorar la fotosíntesis se han realizado en especies que usan la fotosíntesis C3. Dos ejemplos de estas plantas son el trigo y el arroz.

Sin embargo, las especies de cultivo C4, como el maíz y el sorgo, también juegan un papel clave en la agricultura mundial. Además, los científicos enfatizaron que estos son algunos de los cultivos más productivos del mundo.

Con respecto a la importancia del estudio, la profesora Susanne von Caemmerer, una de las coautoras, explicó más en detalle. "Es una prueba de concepto importante que nos ayuda enormemente a comprender mejor cómo funciona la fotosíntesis C4".

Las pruebas continuarán

La proteína Rieske es particularmente importante en entornos con alta luminosidad, donde crecen las plantas C4, agregó.

Además, los investigadores dicen que planean continuar con las pruebas para ver si pueden acelerar este proceso aún más.

"Nuestros próximos pasos son ensamblar todo el complejo de proteína FeS, que tiene muchos otros componentes. Hay mucho más por hacer y muchas cosas sobre este complejo de proteína que aún no entendemos. Hemos alcanzado un 10% de mejora al sobreexpresar el Rieske FeS componente, pero sabemos que podemos hacerlo mejor que eso ", señaló el profesor Furbank.

La investigación es el resultado de una colaboración internacional con investigadores de la Universidad de Essex en el Reino Unido. Forman parte del proyecto Realizing Increased Photosynthetic Efficiency (RIPE).

Mientras tanto, el Centro de Excelencia ARC para la Fotosíntesis Traslacional proporcionó los fondos para el estudio. Han dicho que esperaba que su apoyo financiero ayudara a mejorar el proceso de fotosíntesis. Esto, creen que aumentará la producción de los principales cultivos alimentarios como el sorgo, el trigo y el arroz.