Los científicos han descubierto cómo adaptar las plantas al rápido cambio climático y aumentar los rendimientos, de modo que
Desarrollaron un método computacional quepermitió a los científicos identificar enzimas candidatas prometedoras para mejorar la fotosíntesis de las plantas. Pueden introducirse en cultivos agrícolas modernos y, en última instancia, aumentar la productividad.
El nuevo método se basó en la historia de la evolución.Los investigadores han predicho el estado de los genes de la ribulosa bifosfato carboxilasa (RuBisCO) hace 20-30 millones de años, cuando los niveles de dióxido de carbono en la Tierra eran más altos que en la actualidad. Luego, las enzimas RuBisCO en las plantas se adaptaron a niveles tan extremos.
La ribulosa bisfosfato carboxilasa es una enzimacatalizando la adición de dióxido de carbono a la ribulosa-1,5-bifosfato en la primera etapa del ciclo de Calvin, así como la reacción de oxidación de la ribulosa bisfosfato en la primera etapa del proceso de fotorrespiración.
De hecho, los científicos han “revivido” una antigua enzima,mejorarlo para su inclusión en cultivos agrícolas. Esto les ayudará a adaptarse a las condiciones cálidas y secas del clima futuro a medida que la actividad humana aumente la concentración del gas CO₂ que atrapa el calor en la atmósfera terrestre.
La versión moderna de RuBisCO “saca” carbonodel CO₂ para crear azúcares, pero lo hace muy lentamente. Además, a veces cataliza una reacción con el oxígeno del aire y crea un subproducto tóxico, desperdicia energía y hace que la fotosíntesis sea ineficaz.
Ahora los científicos han reconstruido la filogenia de Rubisco,utilizando plantas de solanáceas. "Al obtener múltiples secuencias [genéticas] de Rubisco en plantas existentes, se puede construir un árbol filogenético para dilucidar qué RubisCO probablemente existieron hace 20 a 30 millones de años", explican los autores del estudio.
Se predicen las antiguas enzimas RuBisCObasado en plantas modernas de Solanáceas, presentaba perspectivas reales en términos de mayor eficiencia. En el futuro, los científicos intentarán reemplazar los genes de la enzima RuBisCO existente en el tabaco (una planta modelo) con secuencias hereditarias utilizando la tecnología CRISPR. Luego medirán cómo afecta esto a la producción de biomasa.
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