Investigadores de la Universidad Nacional de Australia (ANU) y la Universidad de Newcastle (UoN) han hecho un descubrimiento revolucionario en el campo de la fotosíntesis que podría tener un impacto significativo en la lucha contra el cambio climático. Han identificado una nueva función de una enzima en las cianobacterias que podría llevar a la creación de cultivos más eficientes en la captura de carbono. Este avance tiene el potencial de desarrollar plantas resistentes al clima que absorban dióxido de carbono de manera más eficaz y aumenten la producción de alimentos.
Un Descubrimiento Clave en la Fijación de Carbono
El estudio, publicado en la revista Science Advances, revela una función inédita de la enzima anhidrasa carbónica carboxisomal (CsoSCA) en las cianobacterias, también conocidas como algas verdiazules. Esta enzima permite a estos microorganismos extraer dióxido de carbono de la atmósfera de manera extremadamente eficiente. Las cianobacterias, a pesar de ser conocidas por causar proliferaciones tóxicas en cuerpos de agua, juegan un papel crucial en la absorción de aproximadamente el 12% del dióxido de carbono mundial cada año a través de la fotosíntesis.
Mecanismo de Concentración de Carbono
A diferencia de las plantas, las cianobacterias poseen un sistema llamado mecanismo de concentración de carbono (CCM), que les permite fijar carbono y convertirlo en azúcares mucho más rápido. Este proceso se lleva a cabo en grandes compartimentos proteicos llamados carboxisomas, que contienen las enzimas CsoSCA y Rubisco. Estas dos enzimas trabajan en conjunto para aumentar la eficiencia del CCM, creando una alta concentración de dióxido de carbono dentro del carboxisoma, lo que Rubisco luego convierte en azúcares que alimentan la célula.
Implicaciones para la Agricultura y el Cambio Climático
El descubrimiento del control de la enzima CsoSCA por parte de la molécula RuBP, que actúa como un interruptor activándola o desactivándola, proporciona una comprensión profunda de la eficiencia de este sistema. Esta revelación tiene importantes implicaciones para la agricultura y la mitigación del cambio climático. Crear cultivos que capturen y utilicen el dióxido de carbono de manera más eficiente podría aumentar significativamente los rendimientos agrícolas y reducir la necesidad de fertilizantes nitrogenados y sistemas de riego. Además, haría que los sistemas alimentarios globales sean más resilientes frente al cambio climático.
Futuro de la Investigación y Aplicaciones
La investigación de la ANU y UoN abre nuevas oportunidades para mejorar la captura de carbono y la producción de alimentos. Los científicos esperan que esta comprensión avanzada del CCM y de la función de la enzima CsoSCA conduzca a soluciones sostenibles para algunos de los mayores desafíos ambientales que enfrenta el mundo. Este avance no solo enriquece nuestro conocimiento de los procesos naturales fundamentales para la biogeoquímica de la Tierra, sino que también puede ayudar a crear estrategias innovadoras para combatir el cambio climático.
Conclusión
El descubrimiento de una nueva función de la enzima CsoSCA en las cianobacterias por parte de científicos de la ANU y la UoN representa un avance significativo en la biotecnología y la lucha contra el cambio climático. Este hallazgo no solo tiene el potencial de mejorar la eficiencia de los cultivos en la captura de carbono, sino que también podría transformar la agricultura y hacer que los sistemas alimentarios sean más sostenibles y resilientes frente a los desafíos ambientales futuros.