Las reacciones químicas que implican reducción y oxidación, conocidas en química como redox, juegan un papel clave en la regulación de la fotosíntesis en las plantas, y el metabolismo en animales y humanos, para mantener a los seres vivos en un nivel estable. En un estudio publicado en la revista Molecular & Cellular Proteomics, un equipo de investigadores del Pacific Northwest National Laboratory y de la Universidad de Washington en St. Louis, arrojan luz sobre el papel que juegan los procesos redox en las cianobacterias, unos diminutos organismos con el potencial de producir una gran cantidad de energía. El equipo de investigación descubrió más de 2100 moleculares dentro de una cianobacteria, donde un aminoácido conocido como cisteína se "enciende o apaga" mediante procesos redox al ser expuestas las cianobacterias a luz u oscuridad, respectivamente.

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El trabajo amplía significativamente el repertorio actual de cambios redox conocidos dentro de las cianobacterias.



"A pesar de la importancia de las cianobacterias respecto a necesidades industriales futuras, el conocimiento general de los cambios redox de sitios específicos moleculares es todavía muy limitado, especialmente en condiciones de luz" dijo el Dr. Wei-Jun Qian, químico bioanalítico que trabajó en el estudio. "Este trabajo ofrece un análisis cuantitativo y específico del sitio a través de proteínas en las cianobacterias, que nos da una imagen mucho más clara de las condiciones que las cianobacterias necesitan para prosperar en entornos industriales".



Los científicos crecieron cianobacterias en presencia de oxígeno y luz continua hasta que los organismos alcanzaron un cierto tamaño.

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Luego expusieron las cianobacterias a tres regímenes: luz continua, oscuridad continua, o luz continua y una mezcla química que dificulta la habilidad de las cianobacterias para ejecutar la fotosíntesis. El equipo de investigación recogió las cianobacterias y analizó las células mediante tecnología de espectrometría de masas avanzadas para determinar qué cambios redox se desencadenaron y cómo. La información obtenida sobre cómo los procesos redox varían con luz y donde se encuentran los interruptores redox puede servir como un recurso único para la comprensión de cómo emplear las cianobacterias para fines industriales.



¿A qué se debe la importancia de la investigación? Las cianobacterias se reconocen cada vez más como posibles biofábricas microbianas para la producción de productos químicos y biofuel a partir de la energía solar y el dióxido de carbono. Cambios redox en el organismo pueden afectar a la eficiencia de la producción de biocombustibles. Hasta este estudio, los científicos no sabían los sitios específicos de cisteína en el organismo que actúan como interruptores, activando y desactivando el proceso redox, sobre todo con los cambios de luz del día a la noche.

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¿Qué se investigará posteriormente? Los científicos planean ampliar sus estudios con otros tipos de cambios funcionales dentro de las cianobacterias. El trabajo llevará a una mejor comprensión de los mecanismos redox, su impacto en el funcionamiento de proteínas, y los efectos de los cambios ambientales en las cianobacterias. #Investigación científica