22 agosto, 2010

Un nuevo tipo de clorofila descubierto

En primer lugar, saben que es la clorofila? De manera sencilla es un pigmento, o sea, una sustancia que absorbe diferentes longitudes de ondas de la luz, de manera selectiva, y el resto las refleja, emitiendo un color característico. Así que la clorofila, como todo pigmento, absorbe la luz y usa estos fotones, los cuales son pura energía, para poner en funcionamiento una cadena transportadora de electrones y generar ATP y NADPH, importante en la fotosíntesis, no sólo de las plantas, sino también de otros organismos como las cianobacterias, algas, etc.

Hasta ahora se conocían solo cuatro tipos de clorofila: la clorofila a, que es el tipo estándar encontrada en algas y plantas y que absorbe la luz en dos regiones, siendo los picos máximos a 465 y 665 nanómetros (nm), por esta razón las plantas y las algas son verdes, ya que la clorofila a absorbe las regiones de luz azul y roja, quedando libre la verde la cual es reflejada; la clorofila b y la clorofila c, que son encontrados en algunos organismos, absorben longitudes de onda similares clorofila a; y la clorofila d, que es el principal pigmento de las cianobacterias, tiene un pico de absorción a 697nm, cerca al límite de la luz visible.

Así fue que después de 60 años, científicos de la Universidad de Sídney liderados por el Dr. Min Chen descubrieron un nuevo tipo de clorofila a la cual llamaron clorofila f. Pero, ¿que tiene de especial esta clorofila? La peculiaridad de ella es que puede absorber longitudes de onda más allá del espectro rojo de la luz visible, con un pico máximo a 706nm, en la región infrarroja, expandiendo el rango de longitudes de onda que pueden ser usados por los organismos fotosintéticos hasta ahora conocidos. [Recordemos que la luz visible se encuentra entre los 400 y 700nm.]

Esta habilidad es dada gracias a una “simple” modificación de la clorofila estándar (Clorofila a) en el carbono 2, al cual se le añadió un grupo formil. Este cambio pudo ser determinado gracias al uso de espectros ópticos, de masas y de resonancia magnética nuclear, técnicas muy usadas para develar las estructuras tridimensionales los grupos funcionales de los compuestos químicos. La fórmula química es: [2-formil]-chlorofila a (C55H70O6N4Mg).

Esta nueva clorofila fue encontrada en estromatolitos, y se cree que desarrollaron este tipo de clorofila para poder vivir en medio de otros organismos fotosintéticos que se apoderan de toda la luz aprovechable, de esta manera evitan competir con ellos, ya que absorben otra longitud de onda.

Esto abre la posibilidad de aplicarlo en el campo de la bioenergética. Actualmente, se están desarrollando nuevas estrategias para producir aceites, usados en la producción de biocombustibles, a partir de algas; esto con el fin de evitar el uso de plantas y tierras de cultivo, que antes eran usados para el consumo humano, para la producción de estos aceites. Diseñar organismos que puedan captar la mayor cantidad de energía a partir de la luz y más allá de ella, los harían mucho más eficientes; sin embargo, aún se desconoce quien es el responsable de su producción, aunque se sospecha que es una cianobacteria filamentosa; tampoco se sabe cual es la ruta bioquímica que le hace dicha modificación (añadir el grupo formil en el carbono 2) y el gen responsable de ello.

Referencia:

Science. DOI: 10.1126/science.1191127

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