Científicos del Laboratorio Nacional de Oak Ridge del Departamento de Energía de Estados Unidos han identificado un conjunto de genes comunes que permiten que determinadas plantas sean resistentes a la sequía y sobrevivan en condiciones semiáridas. El descubrimiento de este equipo de investigadores podría desempeñar un papel significativo en la bioingeniería, así como en la creación de cultivos energéticos que sean tolerantes a los déficits hídricos. Están estudiando una variedad de planta resistente a la sequía para descubrir el misterio del metabolismo del ácido crasuláceo o la fotosíntesis CAM.

El metabolismo ácido de las crasuláceas o CAM (proveniente del inglés Crassulacean Acid Metabolism) es un metabolismo especial de diferentes tipos de plantas. Mientras que la mayoría de las plantas absorben y fijan el dióxido de carbono durante el día, en las plantas CAM las dos funciones están separadas en cuanto al tiempo. El dióxido de carbono utilizado en la fotosíntesis es absorbido en la noche y guardado en las vacuolas de las células en forma de ácido málico. Al día siguiente se libera el CO2 del ácido málico y es suministrado para la formación de hidratos de carbono en el ciclo de Calvin.

El equipo de investigación secuenció el genoma de Kalanchoë fedtschenkoi, un modelo emergente para la investigación de la genómica CAM debido a su genoma relativamente pequeño y su susceptibilidad a la modificación genética. El equipo investigó y comparó los genomas de K. fedtschenkoi, Phalaenopsis equestris (orquídea) y Ananas comosus (piña) utilizando el superordenador Titan de ORNL.

Identificaron 60 genes que exhibieron evolución convergente en especies de CAM, incluidos cambios de expresión génica convergentes durante el día y la noche en 54 genes, así como la convergencia de la secuencia de proteínas en seis genes. El equipo descubrió una nueva variante de phosphoenolpyruvate carboxylase, o PEP, una importante enzima “trabajadora” responsable de la fijación nocturna del dióxido de carbono en el ácido málico, que luego se convierte de nuevo en dióxido de carbono para la fotosíntesis durante el día. Fuente: ORNL News.