Captación especial de hierro en el interior de la col de Milán
Se ha revelado que el mecanismo de captación de hierro por los plástidos en ausencia de luz es similar al proceso facilitado por la fotosíntesis.
Un estudio de investigadores de la Universidad Eötvös Loránd (ELTE), publicado en la revista Frontiers in Plant Science, ha descubierto un giro sorprendente . Su investigación ha revelado que el mecanismo de captación de hierro por los plástidos en ausencia de luz es similar al proceso facilitado por la fotosíntesis. Su descubrimiento podría tener implicaciones para nuestros conocimientos sobre alimentación y salud y sus aplicaciones, ya que los alimentos vegetales y sus plástidos representan una importante fuente de hierro para los seres humanos.
Cabezas de col de Milán cortadas por la mitad que muestran las diferentes capas de hojas y su cambio de color, así como el tallo central sobre el que se desarrollan las hojas.
Katalin Solymosi
El hierro es uno de los nutrientes minerales más importantes para los organismos vivos. Por lo tanto, es esencial tanto en los seres humanos como en las plantas para las enzimas implicadas en procesos vitales cruciales como la respiración celular o la fotosíntesis. La incorporación de hierro a estas enzimas es, por tanto, esencial para el metabolismo.
La fotosíntesis, el proceso metabólico que utiliza la energía de la luz solar para producir materia orgánica a partir de dióxido de carbono y agua en las plantas, requiere hierro. Dado que la fotosíntesis tiene lugar en el interior de los cloroplastos, dentro de la célula vegetal el hierro debe ser transportado a estos orgánulos. En el Departamento de Fisiología Vegetal y Biología Molecular de Plantas de la Universidad Eötvös Loránd, el Dr. Ádám Solti y su equipo de investigación llevan muchos años investigando los procesos moleculares que permiten la absorción de hierro por los cloroplastos.
"Debido a la importancia de la fotosíntesis, sabemos mucho sobre los plastos fotosintéticamente activos y llevamos mucho tiempo estudiando su absorción de hierro. La absorción de hierro por los cloroplastos requiere luz. Sin embargo, hace tiempo que nos preguntamos si la absorción de hierro en los tejidos vegetales no expuestos a la luz solar es la misma que en los cloroplastos".
explica la idea básica de la investigación Máté Sági-Kazár, estudiante de doctorado. Todo lo que se necesitaba era un objeto de investigación adecuado del que se pudieran aislar grandes cantidades de plástidos de diferentes fases de desarrollo para la investigación. El objeto de prueba estaba prácticamente sobre la mesa (de la cocina).
Todos conocemos bien la col de Milán. Las cabezas de las coles de Milán son enormes brotes modificados, de cuyo tallo surgen varias hojas de distinto color y en diferentes fases de desarrollo. En una cabeza de col de Milán cortada por la mitad, se puede ver que las hojas exteriores, expuestas a la luz, son verdes, pero a medida que avanzamos hacia el interior, las hojas se desvanecen gradualmente, y las hojas más interiores, más pequeñas y más jóvenes son de color blanco amarillento. Este fenómeno está relacionado con el hecho de que, en ausencia de luz, las plantas angiospermas no pueden producir clorofila, el pigmento verde, y sin él no pueden realizar la fotosíntesis.
"Las hojas interiores de las cabezas de col están prácticamente sombreadas por las hojas verdes exteriores, bloqueándolas de la luz, de modo que se desarrolla gradualmente un déficit de luz que se desplaza hacia el interior de las cabezas. En lugar de la acumulación de clorofilas verdes en las capas internas de las hojas, sólo podemos ver el color amarillento de los carotenoides presentes, y en ellas se desarrollan tipos especiales de plastos fotosintéticamente inactivos, los llamados etioplastos, como se ha descrito anteriormente en el caso de la col blanca", explica la Dra. Katalin Solymosi, una de las participantes en la investigación, al hablar de las ventajas de la planta utilizada para los experimentos.
Este estudio multiinstitucional y multiinvestigador ha investigado, por tanto, los mecanismos de captación de hierro de los plastos de las hojas fotosintéticamente inactivas, y los ha comparado con los de las que sí lo están. Los procesos fisiológicos observados mostraron por primera vez que la captación de hierro por los plastos sigue exactamente -aunque en menor medida- el mismo principio que el que caracteriza a los cloroplastos.
"Durante los últimos quince años, se pensaba que la captación de hierro por los cloroplastos estaba exclusivamente ligada a la fotosíntesis y, en menor medida, a la reducción química directa del hierro por la luz solar.
Los resultados de nuestros estudios han provocado un cambio sorprendente en lo que hasta ahora sabíamos sobre la homeostasis de nutrientes vitales de los orgánulos"
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