Madrid.- Un grupo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y de la Universidad de Texas han descubierto una proteína "clave" para regular la producción de carotenoides que protegen a las plantas de la luz.
Los resultados del trabajo aparecerán en la ultima edición de la revista PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA), que los publicarán en la portada del número on-line de esta semana, avanza el CSIC en un comunicado.
Los carotenoides son compuestos antioxidantes que ayudan en la fotosíntesis y protegen a la planta del exceso de luz solar.
Cuando la intensidad de la luz que recibe una planta excede su capacidad para utilizarla en la fotosíntesis, se generan compuestos oxidantes muy perjudiciales para la planta que, para protegerse, produce más carotenoides (neutralizan estos compuestos).
El momento más sensible al daño por exceso solar es el de la germinación, cuando las plantas comienzan a emerger, a recibir luz por primera vez y a ensamblar la maquinaria fotosintética.
Hasta ahora se sabía que la percepción de la luz mediante proteínas receptoras conocidas como fitocromos desataba la producción de carotenoides en este proceso (llamado desetiolación) pero se desconocía cómo.
Ese mecanismo es lo que ha revelado la investigación de Gabriela Toledo-Ortiz y Manuel Rodríguez-Concepción, del Centro de Investigación en Agrigenómica (CRAG, consorcio CSIC-IRTA-UAB), y de Enamul Huq, de la Universidad de Texas, explica la nota del CSIC.
Estos científicos han descubierto que proteínas capaces de interaccionar con los fitocromos como PIF1 se unen a su vez al gen del enzima fitoeno sintasa (el principal regulador de la síntesis de carotenoides) para regular su expresión, lo que sirve a las plantas para reajustar la producción de carotenoides casi al momento de producirse los cambios en las condiciones de luz.
El responsable de la investigación, Manuel Rodríguez-Concepción, explica que cuando PIF1 está unida al gen de la fitoeno sintasa inhibe la actividad del gen, de modo que, cuando los fitocromos de una planta germinada bajo tierra detectan la luz del sol al salir a la superficie se producen cambios en su estructura que les hacen interaccionar con PIF1 para degradarlo.
"Al degradarse PIF1, deja de inhibir la actividad del gen de la fitoeno sintasa y se desata la síntesis de carotenoides".
Dado que los carotenoides también son útiles para los hombres (son una fuente de vitamina A y tienen un importante papel antioxidante que protege a la piel del sol), los investigadores creen que estos resultados podrían servir en el futuro para modificar los niveles de carotenoides en plantas de interés.
De hecho, muchas plantas como la zanahoria, el tomate, la sandía, el pimiento o la naranja, también acumulan altos niveles de carotenoides en órganos no fotosintéticos (es decir, no verdes).
La modificación de los niveles de PIF1 podría aumentar substancialmente la producción de "poderosos antioxidantes", incluso con pocas horas de sol o con sombra de plantas vecinas, contribuyendo a la generación de nuevas variedades de alimentos funcionales, destaca Rodríguez-Concepción.
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