9 de octubre de 2019
Científicas rosarinas estudian la evolución de una enzima para optimizar la fotosíntesis
Tres integrantes del Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos (CEFOBI, CONICET-UNR) investigaron el seguimiento evolutivo de una proteína que participa en un ciclo que le otorga mayor eficiencia a todo el proceso fotosintético en las plantas. El estudio presenta un vínculo inmediato con la necesidad actual de incrementar la generación de alimentos para sostener la población futura
Las investigadoras del CONICET (Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas ) Fabiana Drincovich, Clarisa Álvarez y Mariana Saigo, integrantes del CEFOBI (Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos), desarrollaron un estudio en conjunto con colegas de Alemania y Uruguay, cuyo resultado fue publicado en la revista científica de alto impacto Nature Plants. Se trató del seguimiento evolutivo de una proteína que participa en un ciclo que le otorga mayor eficiencia a todo el proceso fotosintético en las plantas, que consta de la incorporación de dióxidos en hidratos de carbono.
La investigación, si bien es de ciencia básica, presenta un vínculo inmediato con la necesidad actual de incrementar la generación de alimentos para sostener la población futura. Tal como explica Drincovich “Existe consenso de la comunidad científica mundial en la necesidad de trabajar en un aumento de la eficiencia fotosintética y en la resistencia de las plantas, porque toda la generación de alimentos se da a partir de la cadena: dióxido de carbono, luz y plantas, entonces hay que concentrarse en aumentar la producción y la eficiencia fotosintética para las generaciones futuras, y eso hay que encararlo ahora”.
Un camino hacia la eficiencia
Las plantas que las investigadoras estudian, sorgo y maíz, atraviesan un proceso bioquímico por el cual pueden concentrar el dióxido de carbono y para captarlo mejor y tener más eficiencia en la fotosíntesis, lo hacen vía cambios en las propiedades de determinadas enzimas que participan en ese ciclo. “Nosotras estudiamos qué había ocurrido en una de las enzimas para que puedan operar de esa manera y en ese punto descubrimos unas pequeñas modificaciones en la proteína que se traducen en efectos muy importantes, que hacen que pueda tener este nuevo rol y ayudar a este proceso fotosintético más eficiente” explica Drincovich y agrega Saigo “En nuestro laboratorio, que está especializado en estructuras de proteínas, hicimos el análisis bioquímicos para saber cómo se traduce la mejora en esa estructura que tienen estas enzimas”.
Clarisa Álvarez señaló: “El trabajo tiene una gran parte estructural y en ese punto trabajamos con el instituto Pasteur de Montevideo, Uruguay, con los investigadores Alejandro Buschiazzo y Felipe Trajtenberg. Con ellos cristalizamos una de las proteínas para poder resolver la estructura, es una enzima málica de sorgo y con el grupo de Alemania cristalizamos la proteína de la enzima málica de maíz. A partir de la comparación de esas dos estructuras, junto con la comparación de otras que no tienen esas propiedades, pudimos determinar algunas características distintivas que le otorgan ventajas fotosintéticas a estas enzimas que pudimos determinar su estructura cristalina".
Drincovich agregó que el maíz y sorgo son, precisamente, dos especies que presentan este mecanismo por el cual tienen un aumento en la eficiencia fotosintética porque concentran el dióxido de carbono. “Tomamos esas dos especies como modelos para analizar las proteínas y las comparamos con otras que no tenían estas características, para ver como la proteína evolucionó hacia esas formas que le permite tener esta ventaja. Detectamos cambios muy pequeños pero que sin embargo se traducen en cambios muy importantes de las propiedades de la enzima para que puedan operar de esta manera” explicó la investigadora.
Desde Alemania, el grupo de investigación que participó de este estudio, está integrado por la investigadora Verónica Maurino, formada en la Universidad Nacional de Rosario (UNR) y doctorada por CONICET en la Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas.
“La ciencia es multidisciplinaria, el trabajo de investigadores aislados está obsoleto. Es la colaboración con grupos de otros lugares, lo que posibilita tener publicaciones de impacto y con aplicación social. Además, el trabajo en colaboración con laboratorios del exterior a nosotros nos facilita tener acceso a herramientas que acá no poseemos. Hay un déficit presupuestario muy importante en ciencia y muchas veces las colaboraciones, trabajar en conjunto, hacen que las cosas puedan marchar. Nuestros científicos tienen las capacidades, las ganas, las ideas e iniciativas y muchas veces no se pueden plasmar por estos problemas” acentuó Drincovich.
Por: Ana Paradiso- CONICET Rosario
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