En agricultura, el momento en el que una planta concentra nutrientes puede ser tan importante como la cantidad que produce. Un nuevo hallazgo del CSIC y la Universitat Politècnica de València abre una vía para controlar temporalmente ese proceso y conseguir que determinados tejidos vegetales acumulen más vitamina E, proteínas o grasas.
Una ‘llave molecular’ que cambia el funcionamiento de la planta
Investigadores del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), centro mixto del CSIC y la UPV, han identificado cómo una molécula sintética denominada X57 puede modificar temporalmente el comportamiento de los cloroplastos, las estructuras celulares responsables de la fotosíntesis.
El trabajo, liderado por el científico del CSIC Manuel Rodríguez Concepción y el profesor de la UPV Jorge Lozano Juste, muestra que X57 puede hacer que estas estructuras dejen de priorizar la producción de energía mediante la luz y pasen a funcionar como almacenes de sustancias nutritivas.
¿La clave? El efecto no es permanente. Al retirar la molécula, los cloroplastos recuperan su funcionamiento habitual y la planta vuelve a realizar la fotosíntesis con normalidad.
“El cambio es radical: la célula deja de priorizar la fotosíntesis y redirige sus recursos hacia la producción de antioxidantes”, explica Pablo Pérez Colao, investigador del IBMCP y autor principal del estudio.
El objetivo: concentrar nutrientes en el momento adecuado
El descubrimiento resulta especialmente interesante desde el punto de vista agrícola porque plantea una posibilidad hasta ahora difícil de conseguir: decidir cuándo una planta dedica recursos a producir energía y cuándo los dirige hacia el almacenamiento de nutrientes.
X57 actúa sobre una enzima denominada SAL1. Al inhibirla, desencadena una serie de señales dentro de la célula que modifican la actividad de los genes relacionados con los cloroplastos. El resultado es una transformación temporal de estas estructuras.
Los investigadores ya habían comprobado que esta molécula podía multiplicar hasta por tres la producción de tocoferoles, compuestos que actúan como vitamina E en la alimentación. Ahora han podido explicar mejor qué ocurre dentro de la planta para conseguirlo.
La importancia para el sector está, por tanto, en el potencial de esta herramienta para favorecer en el futuro cultivos con mayor concentración de determinados nutrientes o para controlar su acumulación en momentos concretos del desarrollo.
Una tecnología que todavía mira hacia el futuro agrícola
El estudio no significa que los agricultores puedan aplicar X57 actualmente en sus cultivos. Se trata de una herramienta de investigación que permite comprender mejor cómo las plantas reorganizan sus recursos y cómo estructuras celulares aparentemente especializadas pueden cambiar de función.
Además, el compuesto no necesita introducir modificaciones genéticas en la planta, una característica que podría facilitar futuras investigaciones en biotecnología vegetal.
El trabajo, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), también demuestra hasta qué punto las plantas pueden adaptar su maquinaria interna a diferentes necesidades. Un conocimiento que podría acabar conectado con otras líneas de investigación sobre cultivos más nutritivos, eficientes y adaptados a condiciones cambiantes.
La siguiente pregunta será si esta capacidad de reprogramación puede trasladarse de los laboratorios a cultivos agrícolas concretos y, sobre todo, si puede utilizarse de forma segura y rentable. Ahí estará el verdadero salto desde la investigación básica hasta el campo.
