Investigadores del CSIC y la Universitat Politècnica de València (UPV) han descubierto una especie de «llave molecular» capaz de pausar temporalmente la fotosíntesis de una planta para que, en su lugar, acumule sustancias nutritivas como vitamina E, proteínas o grasas.
Por su parte, el hallazgo, publicado en la revista científica PNAS, se basa en una molécula sintética llamada X57 que actúa como un interruptor reversible y, además, no requiere modificar los genes de la planta.
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Una «llave molecular» permite pausar la fotosíntesis para hacer las plantas más nutritivas
Un interruptor que reprograma la planta
La clave está en cómo actúa X57. En concreto, la molécula se une e inhibe a una enzima llamada SAL1, lo que provoca la acumulación de otra molécula, la PAP, que funciona como señal entre los cloroplastos —las fábricas de la fotosíntesis— y el núcleo de la célula.
Como resultado, los cloroplastos se reprograman por completo. «El cambio es radical: la célula deja de priorizar la fotosíntesis y redirige sus recursos hacia la producción de antioxidantes», explica Pablo Pérez Colao, autor principal del trabajo, desarrollado en el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), centro mixto del CSIC y la UPV.
Sin embargo, el proceso no es permanente. «Al retirar la molécula, los cloroplastos recuperan su estado original y vuelven a realizar la fotosíntesis con normalidad», señalan los investigadores.
De hecho, ese carácter reversible convierte a X57 en «una herramienta especialmente valiosa para estudiar, y potencialmente controlar, el funcionamiento interno de las plantas».
Cloroplastos convertidos en despensa
Además, mientras la fotosíntesis está «en pausa», los cloroplastos dejan de fabricar energía a partir de la luz y se transforman en auténticos almacenes de vitamina E, proteínas, grasas y otros nutrientes.
De este modo, la misma estructura que normalmente da color verde a las hojas pasa a concentrar sustancias de interés nutricional, que es justo lo que se busca para mejorar los alimentos de origen vegetal.
Una herramienta no transgénica
Frente a otras estrategias de mejora vegetal, la principal ventaja de X57 es que no toca el ADN de la planta.
Así, al tratarse de una herramienta no transgénica, podría aplicarse a multitud de cultivos sin modificaciones genéticas, lo que facilita su uso en la mejora nutricional de los alimentos y abre nuevas posibilidades en biotecnología agrícola.
Preguntas y respuestas
¿Qué han descubierto los investigadores?
Una «llave molecular», la molécula sintética X57, que permite pausar temporalmente la fotosíntesis de una planta para que, en su lugar, acumule sustancias nutritivas.
¿Cómo funciona la molécula X57?
Según los investigadores, se une e inhibe una enzima llamada SAL1, lo que provoca la acumulación de otra molécula, la PAP, que actúa como señal entre los cloroplastos y el núcleo de la célula y reprograma por completo los cloroplastos.
¿Qué efecto tiene en la planta?
Además, la célula deja de priorizar la fotosíntesis y redirige sus recursos a producir antioxidantes y a acumular vitamina E, proteínas, grasas y otros nutrientes. Y es reversible: al retirar la molécula, la planta vuelve a la fotosíntesis normal.
¿Para qué sirve?
Sobre todo, para activar a voluntad la producción y el almacenamiento de nutrientes en los cultivos y mejorar el valor nutricional de los alimentos, como herramienta de biotecnología agrícola.
¿Es una técnica transgénica?
No. Es una herramienta no transgénica: no modifica los genes de la planta, por lo que podría aplicarse a múltiples cultivos sin modificación genética.
Referencia científica
- Pérez-Colao, P., Cruces, J., Pérez-Rodríguez, S., Koprivova, A., Kopriva, S., Skirycz, A., Lozano-Juste, J. y Rodríguez-Concepción, M. (2025), «Chemical modulation of chloroplast de- and re-differentiation reveals a role for the SAL1-PAP retrograde pathway in facilitating plastid transitions», PNAS. Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP, CSIC-UPV).
