Investigadoras del Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos (CEFOBI) del CONICET y de la Universidad Nacional de Rosario, Clarisa Álvarez, y de la Universidad de Bonn, Verónica Maurino, identificaron pequeñas variaciones en la estructura de la enzima NADP‑ME que resultan decisivas para que cultivos C4 como maíz, sorgo y caña de azúcar aprovechen mejor el dióxido de carbono durante la fotosíntesis.
Relevancia del hallazgo
El descubrimiento aclara uno de los mecanismos que otorgan a las plantas C4 su ventaja adaptativa frente a altas temperaturas, intensa radiación o escasez de agua. Al concentrar CO₂ alrededor de la enzima RuBisCO, estas especies reducen la pérdida de energía que ocurre cuando la enzima reacciona con oxígeno.
Detalles estructurales de la NADP‑ME
Comparando diferentes versiones de la proteína, el equipo observó que sustituciones en aminoácidos ubicados en los extremos de la enzima provocan un ensamblaje de cuatro subunidades en lugar de dos. Este ensamblaje cuatrimerico modifica las propiedades regulatorias y permite la integración de la enzima en el ciclo C4 que genera CO₂ para RuBisCO.
Metodología multidisciplinaria
Para llegar a estas conclusiones, las investigadoras combinaron técnicas de biología estructural, bioquímica, microscopía electrónica y simulaciones computacionales. Parte del trabajo se realizó mediante cristalografía de rayos X en una instalación sincrotrón de Hamburgo, lo que permitió reconstruir la arquitectura tridimensional de la enzima con alta precisión.
Perspectivas agrícolas
Los resultados, publicados en Molecular Biology and Evolution y The Plant Journal (portada), podrían servir como base para futuras intervenciones genéticas que fortalezcan la respuesta de otros cultivos ante condiciones climáticas adversas, ampliando la capacidad productiva sin depender de recursos hídricos abundantes.
