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Descubiertas nuevas enzimas que podrían utilizarse para obtener cultivos higrointeligentes

El estudio ha logrado identificar las enzimas responsables de la respuesta estomática al CO2

11-01-2010 por Universidad de California Un equipo de biólogos de la universidad de California (San Diego, USA), liderado por el profesor Julian Schroeder, ha logrado detectar las enzimas responsables de la respuesta estomática al CO2. En el último número de la revista Nature Cell Biology, el equipo señala que las enzimas que reaccionan con el CO2 hacen que se cierren las células que rodean la abertura de los poros.

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Imagen microscópica de las "células de guardia"
• 11-01-2010   Julian Schroeder Lab  

Un equipo de la universidad de California ha logrado identificar las enzimas responsables de la apertura de los estomas. Según el profesor Julian Schroeder y su equipo, controlando este par de "·células guardia" podremos conseguir cultivos más eficientes.

En el proceso de fotosíntesis, las plantas utilizan dióxido de carbono (CO2) que obtienen del medio ambiente a través de poros microscópicos denominados estomas. A través de estos poros también liberan vapor de agua a la atmósfera en un proceso de transpiración.

Los estomas pueden cerrarse para ahorrar agua cuando hay abundante CO2, pero los científicos no sabían cómo funcionaba este mecanismo hasta ahora.

Julian Schroeder y sus colegas de la Universidad de California en San Diego han descubierto las enzimas responsables de la respuesta estomática al CO2.

En el último número de la revista Nature Cell Biology, el equipo señala que las enzimas que reaccionan con el CO2 hacen que se cierren las células que rodean la abertura de los poros. Schroeder y su equipo han identificado un par de proteínas que son necesarias para la respuesta de la Arabidopsis al CO2. Las proteínas, enzimas denominadas anhidrasas carbónicas, dividen el CO2 en bicarbonato y protones. Los mutantes de la Arabidopsis que carecen de los genes de anhidrasa carbónica βCA1 y βCA4 presentan una respuesta reducida al incremento de la concentración de CO2 en la atmósfera. Por otra parte, las plantas que sobreexpresan estos genes utilizan el agua de modo más eficiente.

Varios tipos de células vegetales contienen anhidrasas carbónicas, incluidas las células mesofílicas que son responsables de la fotosíntesis. Schroeder y sus colegas han podido demostrar que estas enzimas trabajan directamente en un par de células, denominadas células de guardia, que controlan la apertura de los estomas.

La introducción de genes de anhidrasa carbónica diseñada para trabajar únicamente en las células de guardia restaura la respuesta de cierre de los poros desencadenada por el CO2 en las plantas mutantes.

Los investigadores creen que las enzimas podrían utilizarse para crear cultivos «higrointeligentes» y más sensibles al CO2. Según Schroeder, «podría ser que con estas enzimas fuéramos capaces de conseguir que las plantas utilizasen el agua de modo más eficiente, mientras absorben el CO2 para la fotosíntesis. Los datos que hemos obtenido en el laboratorio indican que es posible intensificar la respuesta al CO2».

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