Investigadores españoles logran en Valencia controlar a la carta los ‘paneles solares’ de las plantas para que fabriquen más nutrientes

Un equipo de investigadores del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Politécnica de Valencia, ha identificado una molécula sintética capaz de reprogramar los cloroplastos, las estructuras que funcionan como paneles solares de las plantas.

Los cloroplastos son los orgánulos donde ocurre la fotosíntesis, el proceso que transforma la luz solar en energía. El nuevo compuesto, denominado X57, actúa como un interruptor que pausa esa función y redirige los recursos de la célula hacia la fabricación de sustancias nutritivas.

Según el comunicado del CSIC, la molécula llega a triplicar la producción de tocoferoles, unos compuestos que, ingeridos en la dieta, actúan como vitamina E. El trabajo se publicó en la revista científica PNAS con participación de varios centros internacionales y no altera el material genético de la planta.

¿Cómo se controlan a la carta los cloroplastos de las plantas?

La clave está en la molécula X57, que inhibe una enzima llamada SAL1. Al bloquear esa enzima, se acumula un compuesto conocido como PAP, que viaja como señal entre los cloroplastos y el núcleo de la célula y modifica la actividad de los genes.

Esa señal reduce los niveles de citoquininas, unas hormonas vegetales, y debilita la identidad de los cloroplastos. El resultado es un cambio profundo en el funcionamiento de la célula, que abandona su tarea habitual para dedicarse a otra distinta.

«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.

Al perder parte de su identidad fotosintética, los cloroplastos se comportan como depósitos donde la planta acumula compuestos de reserva. Ese redireccionamiento es el que multiplica la presencia de antioxidantes y otras sustancias de interés en los tejidos vegetales.

¿Por qué es reversible el efecto de X57 sobre la fotosíntesis?

Una de las características más valoradas del método es que no resulta permanente. Cuando se retira la molécula, los cloroplastos recuperan su estado original y reanudan la fotosíntesis con normalidad, sin que la planta sufra daños.

«Al retirar la molécula, los cloroplastos recuperan su estado original y vuelven a realizar la fotosíntesis con normalidad», señala Pérez Colao.

El equipo subraya que «este carácter reversible convierte a X57 en una herramienta especialmente valiosa para estudiar, y potencialmente controlar, el funcionamiento interno de las plantas». Ese control permite transformar el vegetal en un almacén de nutrientes solo en los momentos deseados.

Ese equilibrio entre pausar y reanudar la actividad es lo que diferencia al método de otras técnicas. La planta no pierde su capacidad fotosintética de forma definitiva y puede volver a crecer y alimentarse con normalidad una vez cumplida su función como almacén.

Aplicaciones en agricultura y biotecnología del hallazgo del CSIC

El descubrimiento tiene amplio recorrido tanto en la agricultura como en la biotecnología. Al no requerir modificaciones genéticas, X57 podría activar la producción de vitamina E, proteínas y grasas en distintos cultivos según las necesidades de cada campaña.

Los tocoferoles, cuya síntesis se multiplica, son el ejemplo más inmediato, ya que aumentar su presencia en los alimentos tendría un interés nutricional directo. La molécula ofrece esa posibilidad sin recurrir a la ingeniería genética.

La posibilidad de encender y apagar esa producción a voluntad interesa a la industria alimentaria, que busca enriquecer cultivos con vitaminas y otros nutrientes. Al tratarse de un compuesto químico y no de un cambio permanente, su aplicación resultaría más flexible en el campo.

La investigación se desarrolló con colaboración internacional y financiación del programa Agroalnext y la Generalidad Valenciana.