Para protegerse del daño oxidativo que causa el exceso de luz y asegurar una correcta realización de su fotosíntesis, las plantas utilizan compuestos antioxidantes como los carotenoides. Un grupo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y de la Universidad de Texas (EEUU) han determinado el mecanismo que las plantas emplean para producir estos compuestos en respuesta a condiciones de luz cambiantes. En definitiva, según sus autores, el hallazgo explica cómo las plantas adaptan los niveles de antioxidantes a sus necesidades.

Imagen seleccionada para la portada del número 25 de PNAS (22 de junio). La imagen muestra plantas de Arabidopsis thaliana (la utilizada en este trabajo) germinadas en la oscuridad.
Estas plantas no tienen clorofilas ni aparato fotosintético, pero sintetizan carotenoides en los cotiledones (hojas embrionarias) para proteger a la planta frente al daño oxidativo en los primeros momentos tras la iluminación. La presencia de carotenoides es lo que le da el característico color amarillo a los cotiledones./ PNAS

El trabajo, que ha merecido la portada del último número de la revista Proceedings of the National Academy of Science (PNAS), ha sido realizado por los investigadores del CSIC Manuel Rodríguez Concepción y Gabriela Toledo Ortiz, del Centro de Investigación Agrigenómica (consorcio del CSIC, la Universidad Autónoma de Barcelona y el Institut de Reçerca i Tecnologia Alimentàries), en Barcelona. El equipo ha contado con la participación de Enamul Huq, de la Universidad de Texas.

El papel de los carotenoides es conocido. La planta produce más cuando la cantidad de luz recibida es mayor y, a la inversa, produce menos cuando recibe menos sol. La comunidad científica conoce también el gen que activa su producción, la enzima fitoeno sintasa. “Lo que no se sabía hasta ahora es cómo la planta comunica al gen que necesita más carotenoides para que se active ”, explica Rodríguez.

Según el estudio, el mecanismo surge de la interacción entre los fitocromos, los receptores de luz de las plantas, y el factor de transcripción PIF 1, una proteína que se une tanto a los fitocromos como al gen fitoeno sintasa, inactivándolo.

Cuando perciben la luz, los fitocromos interaccionan con PIF 1 y lo degradan, de forma que ya no inhiben la actividad del gen de la fitoeno sintasa y se genera una gran cantidad de carotenoides para proteger a la planta del daño oxidativo.