Investigadores de la Universidad de Sevilla y del Centro Superior de Investigaciones Científicas han propuesto un modelo que explica el mecanismo molecular que utilizan las plantas para adaptar su mecanismo fotosintético a la intensidad de la luz.
La fotosíntesis es el proceso de producción principal de la Tierra para material orgánico y oxígeno. Durante el día, La fijación de CO2 y el metabolismo fotosintético permanecen activos en los cloroplastos de las plantas a través de un mecanismo regulador en el que los sistemas redox como las tiorredoxinas (TRX) juegan un papel central. Los TRX cloroplásticos usan ferredoxina (Fd) reducida por el flujo fotosintético de electrones, conectando la regulación metabólica con la luz. Además, los cloroplastos tienen NTRC, un sistema redox adicional, exclusivo de organismos fotosintéticos, cuales, como ocurre en los organismos heterótrofos, utiliza NADPH como poder reductor.
La fotosíntesis genera inevitablemente agentes oxidantes como el peróxido de hidrógeno, que puede ser perjudicial. Por esta razón, los cloroplastos tienen sistemas protectores como peroxiredoxinas 2-cys (2CP), cuya actividad depende de NTRC, por lo que se ha propuesto una función antioxidante para esta enzima. Sin embargo, estudios posteriores han demostrado la participación de NTRC en procesos metabólicos regulados por TRX, como síntesis de almidón y clorofila. Estos resultados sugieren una profunda interrelación entre los sistemas redox basados en Fd (TRXs) y NADPH (NTRC) y los antioxidantes mediante un mecanismo de base molecular desconocida.
Los autores de este estudio han demostrado que el funcionamiento del metabolismo fotosintético y su adaptación a cambios impredecibles en la intensidad de la luz dependen del equilibrio redox de las peroxiredoxinas (2CP), que actúan integrando los complejos sistemas de regulación redox de los cloroplastos. Estos resultados, obtenido de la especie modelo Arabidopsis thaliana, significan un avance importante en el conocimiento de la fotosíntesis y sugieren nuevos enfoques biotecnológicos para aumentar tanto la tasa fotosintética de fijación de CO2 como la consecuente producción de material orgánico.
