El objetivo es
convertir los vegetales en almacenes de nutrientes en momentos concretos, por
ejemplo, antes de las cosechas y de manera reversible, una alternativa que
permitiría activar a voluntad la producción, el almacenamiento y la
bioaccesibilidad de nutrientes en cultivos
Hortoinfo.- 22/06/2026
Las plantas podrían
reconvertir sus hojas, sus “paneles solares”, en fábricas de nutrientes a la
carta. A eso apunta un estudio del Instituto de Biología Molecular y Celular de
Plantas (IBMCP), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones
Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de València (UPV), que muestra
cómo una molécula sintética actúa como un interruptor molecular para
reprogramar los cloroplastos —estructuras celulares que transforman la luz
solar en energía mediante la fotosíntesis— y convertirlos en almacenes de
vitamina E, proteínas o grasas, según ha sabido Hortoinfo a través del CSIC.
Aunque apagar la
fotosíntesis podría parecer perjudicial para las plantas, los resultados,
destacados en la portada de la prestigiosa revista ‘Proceedings of the National
Academy of Sciences’ (PNAS), muestran que se trata de un proceso reversible y
controlado.
El hallazgo se basa en
una molécula sintética llamada X57, un compuesto descubierto por el equipo de
investigación del IBMCP liderado por Manuel Rodríguez Concepción, científico
del CSIC, y Jorge Lozano Juste, profesor de la UPV. En un estudio anterior demostraron
que esta molécula llega a triplicar la producción de tocoferoles en plantas,
sustancias que, ingeridas en la dieta, actúan como vitamina E. Ahora han
descubierto algo más profundo: al aplicar X57 a las plantas, sus cloroplastos
dejan de comportarse como centros de producción de energía y cambian de
identidad, reprogramándose completamente para pasar a ser almacenes celulares
de vitamina E.
“El cambio es radical:
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 trabajo. Este estudio identifica mecanismos moleculares
clave que explican la gran capacidad de adaptación de los cloroplastos, un
proceso fundamental en la biología de las plantas.
Proceso
reversible e inocuo
La fotosíntesis, proceso
químico por el cual las plantas generan alimento utilizando la luz solar, es
esencial para su supervivencia. Suspenderla puede parecer contraproducente,
pero la metodología aplicada por el IBMCP pone en marcha un proceso controlado:
“Al retirar la molécula, los cloroplastos recuperan su estado original y
vuelven a realizar la fotosíntesis con normalidad”, destaca Pérez Colao. El
objetivo es convertir los vegetales en almacenes de nutrientes en momentos
concretos, por ejemplo, antes de las cosechas y de manera reversible, es decir,
sin perjudicar su supervivencia y desarrollo.
X57 actúa uniéndose e
inhibiendo directamente una enzima llamada SAL1. Esto provoca la acumulación de
una molécula (PAP) que funciona como señal entre los cloroplastos y el núcleo
de la célula, modulando la expresión de genes. La inhibición de SAL1 activa una
serie de cambios que reducen los niveles de citoquininas (hormonas vegetales) y
disminuyen la actividad de varios factores que controlan la formación de
cloroplastos. Esto debilita su identidad y los prepara para convertirse en
órganos de almacenamiento. Una vez que se elimina X57, se recupera la expresión
de los genes relacionados con la fotosíntesis y los cloroplastos vuelven a
funcionar con normalidad.
“Este carácter
reversible convierte a X57 en una herramienta especialmente valiosa para
estudiar, y potencialmente controlar, el funcionamiento interno de las
plantas”, aseguran los investigadores. Su uso como herramienta de estudio ha
permitido al equipo del IBMCP descubrir cómo las plantas son capaces de
transformar los cloroplastos en almacenes de carbohidratos, proteínas o grasas
en distintos órganos en los que la fotosíntesis ya no es necesaria, como son
los frutos, las semillas o las raíces. Estos hallazgos indican que los
orgánulos del interior celular de las plantas son muy plásticos, siendo capaces
de cambiar totalmente su función.
Aplicaciones
en agricultura y biotecnología
El descubrimiento abre
la puerta a nuevas estrategias en agricultura y biotecnología. El uso de X57 no
requiere introducir cambios genéticos en las plantas, lo que lo convierte en
una alternativa sencilla y potencialmente aplicable en numerosos cultivos.
Permitiría activar la producción, el almacenamiento y la bioaccesibilidad de
nutrientes en cultivos a voluntad.
“Más allá de sus
aplicaciones, el trabajo revela una capacidad sorprendente de las plantas para
reconfigurar profundamente las funciones de determinados compartimentos
celulares, según sus necesidades o según las condiciones ambientales. Un
recordatorio de que, incluso en organismos aparentemente sencillos, la biología
sigue guardando interruptores ocultos”, puntualizan en el equipo de
investigación.
El trabajo, en el que
colaboran universidades de Estados Unidos (Michigan State University) y
Alemania (Universität zu Köln), y la empresa gallega GalChimia, de cuya
librería procede el compuesto X57, ha sido financiado principalmente por el
programa Agroalnext, apoyado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y
Universidades con financiación de la Unión Europea NextGenerationEU, y de la
Generalitat Valenciana.
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