Al manipular la vía CHLORAD, los científicos pueden modificar la forma en que las plantas responden a su entorno. Por ejemplo, se puede mejorar la capacidad de la planta para tolerar tensiones como la alta salinidad.
Los investigadores esperan que sus resultados, publicados en ciencia , abrirá el camino a nuevas estrategias de mejora de cultivos, que serán vitales a medida que nos enfrentamos a la perspectiva de brindar seguridad alimentaria a una población que se proyecta alcanzará casi 10 mil millones para 2050.
La vía CHLORAD ayuda a regular las estructuras internas de las células vegetales llamadas cloroplastos. Los cloroplastos son los orgánulos que definen las plantas. Junto con muchas otras funciones metabólicas, de desarrollo y de señalización, los cloroplastos son responsables de la fotosíntesis, el proceso mediante el cual la energía de la luz solar se potencia.Las actividades celulares de la vida.
En consecuencia, los cloroplastos son esenciales, no solo para las plantas sino también para la miríada de ecosistemas que dependen de las plantas y para la agricultura.
Los cloroplastos se componen de miles de proteínas diferentes, la mayoría de las cuales se fabrican en otras partes de la célula y son importadas por el orgánulo. Estas proteínas deben regularse con mucho cuidado para garantizar que el orgánulo siga funcionando correctamente. La vía CHLORAD funciona al eliminar yeliminación de proteínas de cloroplasto innecesarias o dañadas; de ahí el nombre de CHLORAD, que significa "degradación de proteínas asociadas al cloroplasto".
El profesor Paul Jarvis, investigador principal, dijo: 'Dos décadas después de la identificación de la maquinaria de importación de proteínas de cloroplastos, que entrega nuevas proteínas a los cloroplastos, nuestro descubrimiento de la vía CHLORAD revela por primera vez cómo las proteínas individuales no deseadasse eliminan de los cloroplastos. '
El investigador, Dr. Qihua Ling, dijo: 'Nuestros estudios previos mostraron que las proteínas en las membranas de cloroplastos son digeridas por un sistema de degradación de proteínas fuera de los cloroplastos. Entonces, la pregunta clave fue: ¿Cómo se extraen las proteínas de cloroplastos de la membrana para permitir esto?que suceda? Nuestro descubrimiento del sistema CHLORAD responde a esta pregunta, e identificamos dos proteínas nuevas que actúan en el proceso '.
El co-investigador, Dr. William Broad, agregó: 'Los cloroplastos son orgánulos eucariotas que se originaron hace más de mil millones de años a partir de bacterias fotosintéticas, mediante un proceso llamado endosimbiosis. Sorprendentemente, el sistema CHLORAD contiene una mezcla de componentes de origen eucariota y bacterianoorigen. Esto proporciona un ejemplo fascinante de cómo las células huésped eucariotas han evolucionado gradualmente, cooptando las herramientas disponibles de formas novedosas, para gobernar sus orgánulos endosimbióticos. '
Peter Burlinson, Líder de Frontier Bioscience en el Consejo de Investigación de Biotecnología y Ciencias Biológicas, dijo: 'El descubrimiento de esta vía bioquímica es un buen ejemplo de cómo los conocimientos de la investigación fundamental de biología vegetal pueden revelar nuevas estrategias potenciales para desarrollar cultivos que sean más productivosy resiliente. Esto ayuda a ilustrar el valor de la ciencia básica para contribuir a abordar los desafíos globales clave, incluida una población mundial en aumento, el estrés ambiental y una mayor demanda para brindar seguridad alimentaria ''.
Para el año 2050, el nivel actual de producción de alimentos debe aumentar al menos en un 70% para satisfacer las demandas de una población mundial en crecimiento y cambiar las preferencias dietéticas hacia más productos animales, mientras que el 38% de la tierra del mundo y el 70% de productos frescosel agua ya se usa para la agricultura. Las tensiones abióticas, incluidas la sequía, las altas y bajas temperaturas, la salinidad del suelo, las deficiencias de nutrientes y los metales tóxicos, son la principal causa de pérdida de rendimiento, ya que disminuyen la productividad de los cultivos en un 50-80% dependiendo del cultivo y la ubicación geográfica.ubicación.
Por lo tanto, desarrollar cultivos resistentes al estrés que puedan tener rendimientos estables en condiciones de estrés es una estrategia importante para garantizar la seguridad alimentaria futura. Esta necesidad es particularmente urgente teniendo en cuenta la mayor frecuencia de condiciones climáticas extremas que acompañan al cambio climático global, que causan más severosestrés ambiental, brotes de enfermedades de plantas más frecuentes y rendimiento y calidad de cosecha reducidos.
Oxford University Innovation OUI, el brazo de comercialización de investigación de la Universidad, está administrando la tecnología.
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Materiales proporcionados por Universidad de Oxford . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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