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Los cloroplastos desempeñan un papel esencial en el metabolismo y el control del crecimiento y desarrollo de las plantas. Así, el estudio de la biogénesis del cloroplasto es clave para entender la base de la adquisición de la competencia fotosintética, la cual es de vital importancia para asegurar la productividad vegetal y la adaptación de las plantas al medio ambiente. Y además permite establecer herramientas biotecnológicas que buscan aumentar la tasa de secuestro de CO2 atmosférico mediante la fotosíntesis, y combatir el efecto invernadero.
La biogénesis del cloroplasto se ha analizado tradicionalmente en plantas con flores o angiospermas, durante la desetiolación (Cackett et al, 2022). Por el contrario, la mayoría del resto de organismos del linaje verde, incluidas las microalgas, son capaces de formar cloroplastos funcionales y verdes incluso en la oscuridad, por lo que la biogénesis del cloroplasto está muy poco estudiada. Nosotros trabajamos con un mutante de Chlamydomonas que presentan un plasto no funcional cuando se crece en la oscuridad (Suzuki and Bauer, 1992), que es capaz de desarrollar un cloroplasto completamente fotosintético al exponerse de nuevo a la luz, y es un sistema excelente para estudiar la biogénesis del cloroplasto en esta microalga modelo. A partir de aquí, hemos realizado un análisis de RNAseq que nos ha permitido caracterizar por primera vez el panorama transcripcional durante la biogénesis del cloroplasto en Chlamydomonas, así como identificar relaciones evolutivas con plantas superiores y potenciales reguladores centrales de este proceso.
Cackett, L., Luginbuehl, L.H., Schreier, T.B., Lopez-Juez, E. and Hibberd, J.M. (2022).
Chloroplast development in green plant tissues: the interplay between light, hormone, and transcriptional regulation.
New Phytol, 233: 2000-2016. https://doi.org/10.1111/nph.17839
Suzuki, J.Y. and Bauer C.E. (1992). Light-independent chlorophyll biosynthesis: involvement of the chloroplast gene chlL (frxC).
The Plant Cell, 4: 929-940. https://doi.org/10.1105/tpc.4.8.929
María del Águila Ruiz Sola.
Departamento de Bioquímica Vegetal y Biología Molecular.
Instituto de Bioquímica Vegetal y Fotosíntesis.
