Responsable del color verde de las plantas, Los mecanismos esenciales para el surgimiento de la fotosíntesis se acaban de explorar a nivel de células vegetales. Científicos de las Universidades de Neuchâtel (UniNE), Ginebra (UNIGE) y Grenoble (F), así como de ETH Zurich, revelan sus descubrimientos en la revista eLife. Combinando bioquímica, microscopio de electrones, y reconstrucción por computadora en 3-D, el fenómeno ahora se puede visualizar en imágenes en movimiento a lo largo del tiempo.

Todo comienza con orgánulos bien conocidos por los biólogos:los cloroplastos. Anidado en células vegetales, contienen clorofila, el pigmento que captura la energía de la luz para asegurar la fotosíntesis. Esta hermosa reacción química utiliza la luz solar para transformar el dióxido de carbono del aire en energía y alimentos que los humanos pueden utilizar.

Pero cómo surge la fotosíntesis sigue siendo un misterio. Ahora se describe en gran medida, gracias al trabajo realizado en la Universidad de Neuchâtel por Rosa Pipitone bajo la codirección de Emilie Demarsy, un becario SNF Marie Heim-Vögtlin en UniNE al comienzo del proyecto y ahora profesor en Ginebra, y Felix Kessler, profesor de fisiología vegetal en UniNE.

El estudio se centró en el nacimiento y la multiplicación de cloroplastos en las células de Arabidopsis thaliana, la rata de laboratorio de los científicos de plantas. "Demostramos que el fenómeno ocurre en dos fases, "explica Felix Kessler. Primero hay una fase de construcción de estructuras, y luego una fase de multiplicación de cloroplasto. "

Sobre todo, es la velocidad del fenómeno lo que fue sorprendente:se necesitan menos de 24 horas para un orgánulo precursor, el etioplasto, para transformarse en un cloroplasto perfectamente funcional. "Hemos establecido una hoja de ruta completa para el desarrollo de cloroplastos, un proceso que es crucial para el crecimiento y la supervivencia de las plantas, "dice Felix Kessler.

Al integrar un conjunto diverso de técnicas, este estudio, alabado por varios expertos externos, ha llevado a un modelo para el desarrollo de un orgánulo. Este es el estudio más completo sobre el surgimiento de la fotosíntesis hasta la fecha, y abre nuevas vías de investigación para optimizar este proceso en plantas de interés agronómico. Este resultado también es un buen augurio para métodos más específicos de control de malezas, basado en herbicidas que evitarían el enverdecimiento y, por lo tanto, la supervivencia de malezas indeseables, con poco efecto sobre la fauna circundante.