Esta figura muestra la proteína, a la derecha, que se cambia de creador de energía a disipador de energía por el lípido no bicapa, izquierda. Crédito:Universidad Estatal de Washington
La recolección de la luz solar para producir energía es una reacción compleja que las plantas realizan de forma natural. pero no se entiende bien.
Un equipo de investigación dirigido por un profesor de la Universidad Estatal de Washington ha desarrollado una nueva herramienta para estudiar cómo los lípidos interactúan con las proteínas en las plantas para ayudar a comprender cómo ocurre la fotosíntesis.
En el papel, publicado en el Revista de química biológica a principios de este año, los científicos utilizaron esta nueva herramienta para encontrar el lípido que controla cuando una proteína fotosintética cambia de un recolector de luz a un disipador de energía en las plantas.
"Existe un gran peligro potencial con la fotosíntesis, "dijo Helmut Kirchhoff, profesor en el Instituto de Química Biológica de WSU. "Si las plantas absorben energía lumínica que no se utiliza correctamente para su metabolismo, puede envenenar la planta y matar células. El cambio de las proteínas recolectoras de luz es esencial para proteger el sistema cuando hay demasiada luz disponible ".
Hasta ahora, nadie sabía con certeza cómo las plantas evitaban esa toxicidad en los días soleados. Es un avance científico importante.
El informe fue elegido recientemente por Ciencias revista como artículo de elección del editor para marzo de 2020.
"Me sorprendió mucho que me eligieran, ", Dijo Kirchhoff." Estábamos realmente emocionados y honrados de haber sido seleccionados en una revista de tan alto nivel ".
Kirchhoff escribió el artículo con los coautores Stefanie Tietz, Ricarda Höhner, y Alice Olson de WSU y Michelle Leuenberger y Graham R Fleming de la Universidad de California, Berkley.
Cómo funciona
En el papel, los investigadores desarrollaron un método para estudiar cómo los lípidos, que son moléculas en las membranas celulares que realizan una variedad de funciones, interactuar con proteínas en cloroplastos, la parte de las células vegetales verdes que fotosintetizan la luz.
Descubrieron que un tipo específico de lípido, llamado lípido no bicapa, parece controlar el cambio que hace la proteína recolectora de luz cuando la planta tiene suficiente luz y necesita disipar parte de la energía que recibe.
"Sospechamos que este lípido no bicapa tenía un papel en el control de la estructura y función de las proteínas de membrana, "Dijo Kirchhoff." Sabíamos que tenía que tener una función para estar allí porque es el lípido más abundante en las membranas fotosintéticas. Simplemente no sabíamos exactamente cuál sería ese papel ".
Helmut Kirchhoff. Crédito:WSU
Usos futuros de los hallazgos
En un clima cambiante con una población humana en aumento, será fundamental cultivar más alimentos con menos recursos. Este nuevo hallazgo podría algún día conducir a un método para optimizar la fotosíntesis en cultivos para entornos específicos. para que el exceso de energía no se desperdicie, Dijo Kirchhoff.
"Aún estamos muy temprano, pero estamos entusiasmados con lo que hemos encontrado en este documento, ", dijo." Y continuaremos usando nuestro nuevo proceso para estudiar otras interacciones lípido-proteína para ver qué más podemos aprender ".
