Científicos del Imperial College London investigaron dos especies de cianobacterias que realizan la fotosíntesis en condiciones de poca luz para comprender las compensaciones que se producen entre la eficiencia y la resiliencia cuando se utiliza luz roja lejana de menor energía.

Usando este nuevo conocimiento, los investigadores pueden potencialmente desarrollar plantas que sean más eficientes en la producción de cultivos y biomasa, ya que la luz roja lejana consume menos energía.

En su trabajo, los científicos encontraron que en la Fotosistema II, la enzima que realiza el primer paso de la fotosíntesis mediante el uso de la luz para extraer electrones del agua, es eficiente para recolectar y utilizar la luz roja lejana en la cianobacteria Acaryochloris marina. Pero cuando se expone a demasiada luz, se abruma y produce especies reactivas de oxígeno dañinas que pueden matar las células.

La luz roja lejana provoca crecimientos débiles y movimientos desesperados de las plantas para buscar luz intensa. Cuando los niveles de rojo lejano son altos significa que hay poca luz directa por lo que la planta necesita estirarse en busca de intensidad lumínica

Se descubrió que otra cianobacteria, Chroococcidiopsis thermalis, usa clorofila-f cuando la luz visible es limitada o está ausente. Aunque es menos eficiente en la recolección y el uso de luz roja lejana que Acaryochloris, su exposición al exceso de luz no produce en exceso especies dañinas de oxígeno reactivo.

Estos dos tipos de fotosistema II exhiben diferentes mecanismos fotosintéticos para trabajar usando menos energía en condiciones de poca luz. Cuando se combina con más datos sobre los mecanismos moleculares y químicos responsables de las diferencias funcionales entre los dos mecanismos, es posible introducir la fotosíntesis de luz roja lejana en plantas de cultivo o algas para aumentar potencialmente la producción de rendimiento o la biomasa. Más información en eLife y el Imperial College London.

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