Un equipo de biólogos de la Universidad Ludwig-Maximilians de Munich, en Alemania, ha logrado mejorar considerablemente la tolerancia de las algas verdiazules —cianobacterias— con la ayuda de la evolución artificial que han llevado a cabo en el laboratorio. Este experimento abre la puerta a que organismos fotosintéticos toleren mucho mejor un exceso de luz solar.
La luz del sol, el aire y el agua es todo lo que necesitan estos organismos para crecer, tal como lo necesitan las algas y las plantas. Haciendo la fotosíntesis, la mayor fuente de vida de la Tierra, consiguen el oxígeno molecular y los compuestos orgánicos que necesitan para vivir. Sin embargo, se sabe que el exceso de luz solar reduce la eficiencia de este proceso porque causa daños a estos seres vivos.
El trabajo de los investigadores ha identificado las mutaciones que permiten que las cianobacterias toleren niveles de luz mucho más altos. El objetivo del experimento era utilizar esta información para mejorar las plantas de cultivo. ¿Con qué fin? Hacerlas más resistentes a los efectos del cambio climático.
Tal y como han explicado los responsables del estudio en un artículo publicado en Nature Plants, las cianobacterias empleadas para este estudio derivaban de una cepa acostumbrada a crecer con bajos niveles de luz. Para permitirles salir de las tinieblas, se las expuso a intensidades de luz cada vez mayores. A partir de ahí, en un proceso basado en las mutaciones y la selección natural, se fueron adaptando al alterne de la luz.
Acelerar la evolución
Como estos organismos unicelulares se dividen cada pocas horas, evolucionaron mucho más rápido que una planta convencional. Para ayudarles, además, la mutación natural se incrementó tratándolos con productos químicos mutagénicos y irradiándose con luz ultravioleta. Cuando el experimento terminó, las algas verdiazules supervivientes podían tolerar intensidades de luz superiores a los máximos que puede haber en nuestro planeta en condiciones normales.
Los científicos se sorprendieron de que la mayoría del centenar de mutaciones que se podían relacionar con este aumento de tolerancia a la luz tenían relación con cambios concretos en la estructura de proteínas simples. Es decir, que afectaban sus propiedades y no los mecanismos que regulan cuánta proteína se produce.
Como control, los investigadores introdujeron los genes de dos de las proteínas alteradas. Así afectaban a la fotosíntesis de manera diferente, en cepas que no habían pasado por este proceso de adaptación. Los resultados mostraron claramente que los permitían tolerar intensidades de luz más altas.
Si esto se pudiera hacer con plantas de cultivo, se podría incrementar su productividad y también protegerlas los efectos del cambio climático. Esta adaptación artificial, pues, podría ser una gran opción de futuro no solo para las plantas sino, por supuesto, para poder seguir alimentando una población humana creciente en unas circunstancias cada vez más adversas. Món Planeta
