Científicos chinos han revelado por primera vez la estructura tridimensional del sistema de aprovechamiento de la energía lumínica de los cocolitóforos, un famoso organismo fotosintético, lo que arroja luz sobre el diseño de nuevas proteínas fotosintéticas para afrontar el cambio climático.

Los resultados de la investigación se publicaron el viernes como artículo de portada en la revista Science.

Los cocolitóforos son uno de los principales fitoplancton marino. Contribuyen de forma significativa a la productividad primaria del océano, el proceso mediante el cual los organismos convierten sustancias inorgánicas en compuestos orgánicos, y desempeñan un papel fundamental en la deposición de carbono marino y el ciclo global del carbono.

Los cocolitóforos pueden adaptarse a la variabilidad lumínica del entorno marino a diferentes profundidades, y su eficiente crecimiento fotoautotrófico les permite reproducirse rápidamente. Sin embargo, el mecanismo por el cual su fotosistema capta y utiliza eficientemente la energía lumínica no estaba claro.

Un equipo dirigido por Wang Wenda y Tian Lijin, del Instituto de Botánica de la Academia China de Ciencias, descubrió la estructura de captación de luz de esta especie de alga. Consta de 38 antenas de captación de luz dispuestas en ocho bandas radiales en un patrón de vórtice alrededor del núcleo del fotosistema, lo que amplía considerablemente el área de captación de luz.

El equipo también identificó abundantes carotenoides de tipo clorofila-c y fucoxantina en las antenas de captación de luz, lo que les permite absorber eficientemente luz azul-verde y verde con longitudes de onda entre 460 y 540 nanómetros en aguas profundas.

Además, el estudio descubrió que una gran cantidad de clorofila-c y clorofila-a forma una red de transferencia de energía plana y uniforme, lo cual podría ser la clave para mantener una eficiencia de conversión cuántica ultraalta.

Wang afirmó que el estudio ofrece un nuevo modelo estructural para comprender el mecanismo eficiente de conversión de energía de los organismos fotosintéticos.

«En el futuro, esperamos utilizar los hallazgos como base para diseñar nuevas proteínas fotosintéticas y orientar aún más la simulación artificial y el desarrollo de recursos biológicos con alto contenido de carbono, lo cual tiene un gran potencial en los campos de la biología sintética y la respuesta al cambio climático», afirmó.