La amenaza del cambio climático y el aumento de la población mundial son dos retos que requieren de una mejora del crecimiento de los cultivos. Un grupo de investigadores hizo una prueba preliminar para potenciar la fotosíntesis y la velocidad de los cultivos al elevar los niveles de CO₂.
Un estudio que publica Nature Communications explica la prueba de concepto de un método que sugiere que la introducción en los cultivos de componentes presentes en ciertos tipos de bacterias podría, en teoría, potenciar la fotosíntesis y la velocidad de crecimiento.
Científicos la Universidad de Liverpool dirigidos por Luning Liu usó técnicas de biología sintética e ingeniería vegetal para mejorar la fotosíntesis, creando un patrón que pueda utilizarse a gran escala.
Los firmantes recuerda que es urgente aumentar la productividad mundial de los cultivos en un clima cambiante para dar alimentos suficientes a la población mundial, que probablemente ascenderá a casi 10.000 millones en el año 2050.
Fotosíntesis de la planta
La fotosíntesis es el proceso por el que las plantas utilizan el CO₂ atmosférico para crear nutrientes, cruciales para el crecimiento y el ecosistema global.
El artículo detalla cómo el equipo mejoró la Rubisco, una enzima clave en la fotosíntesis que convierte el CO₂ en energía, pero que es poco eficiente y limita este proceso en los principales cultivos.
Muchos microorganismos, incluidas las bacterias, han desarrollado sistemas eficientes, denominados «mecanismos de concentración de CO₂», para mejorar la Rubisco.
El equipo logró introducir en células vegetales de tabaco una Rubisco catalíticamente más rápida, tomada de bacterias, que realiza la fotosíntesis para favorecer el crecimiento de las plantas.
Nuevo método
El nuevo método mejora la estabilidad de la Rubisco y su capacidad para convertir el CO₂ en energía, lo que permite a las plantas prosperar aún más, según los investigadores.
Los cambios introducidos en la enzima también “aumentan potencialmente la capacidad de las plantas para absorber CO₂, contribuyendo así al esfuerzo mundial para hacer frente al cambio climático”.
Liu destacó que, en conjunto, esos hallazgos “constituyen una prueba de concepto de una vía para mejorar el desarrollo y la producción de cultivos capaces de resistir climas cambiantes y satisfacer las crecientes necesidades alimentarias de la población mundial en expansión”.
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