Sobre la rubisco

NOTA: Disculpa de antemano

Si bien el siguiente artículo puede ser un tanto crítico con el periodismo científico, espero que nadie resulte ofendido. Soy consciente de la existencia de múltiples y honrosas excepciones, pero como expongo a continuación, en mi opinión, y sé con certeza que es compartida por muchos otros, es que a los medios informativos españoles en general y a los que les dan forma, los periodistas, les queda mucho por trabajar en este campo.

INTRODUCCIÓN: Pifia periodística

Muchos pensamos que los medios de comunicación de este país deberían prestar más atención a la ciencia y dedicarle más páginas o minutos. Tendría que ser lo normal poder abrir el periódico cada día y buscar directamente las noticias científicas, como quien va a la tira cómica, pero en lugar de eso uno tiene que sorprenderse gratamente cuando ve alguna noticia de esa naturaleza, aunque sólo le hayan dedicado un espacio residual en alguna esquina en la que no sabían que poner.

Hace unos días me encontré con una de esas noticias mientras leía el ADN de Mallorca. Aún no había terminado mi sorpresa cuando llegó el desengaño. El titular decía: La UIB logra multiplicar las cosechas casi sin agua. Y la noticia se podía resumir en estas líneas: "Científicos de la Universidad de las Islas Baleares están trabajando en el aumento de producción de cultivos insertando rubisco en las plantas, una proteína de especies autóctonas del archipiélago, principalmente Limonium gibertii."

De decir “están trabajando en” a “logra multiplicar” hay un trecho, pero este fallo queda relegado a un segundo plano si seguimos leyendo. Buscando la misma noticia en otras publicaciones, encontramos los mismos errores en una redacción casi idéntica. He aquí un par de perlas:

"la enzima rubisco, detectada en suelo salino de las islas y principalmente dentro de la especie Limonium gibertii"

"contiene un alto nivel de afinidad con el dióxido de carbono atmosférico (CO2)"

Trataré a continuación de desfacer el entuerto.


EPISODIO I: ¿Qué es la rubisco?

El principal error que cometen los periodistas es decir que la enzima rubisco (ribulosa-1,5-difosfato carboxilasa oxigenasa para los amigos) ha sido detectada en las Islas Baleares, concretamente en Limonium gibertii. La rubisco es conocida desde hace mucho tiempo, y se sabe que existe en todos los seres fotosintéticos, no sólo plantas, sino algas, bacterias y arqueas. De hecho, se cree que la rubisco es la enzima más abundante del planeta.
Una enzima es una proteína con una estructura que le permite interaccionar con otras moléculas y catalizar determinadas reacciones químicas. La rubisco juega un papel fundamental en la fabricación de nuevos compuestos que se da durante la fotosíntesis, al incorporar CO2 que la planta toma del aire a las moléculas en proceso de síntesis.


EPISODIO II: La torpeza de la Rubisco.

Aquí vuelve a errar la noticia. Se puede leer que la rubisco tiene una alta afinidad con el CO2, pero si comparamos esa afinidad con la que tienen otras enzimas por sus respectivos sustratos, veremos que queda en muy (pero que muy) mal puesto. Para empeorar las cosas, hay que añadir que no sólo reacciona con CO2, sino también con oxígeno molecular, O2 (de ahí lo de “oxigenasa”), lo cual da lugar a unos procesos químicos distintos, conocidos en su conjunto como “fotorrespiración”. Puesto que en el medio celular, además de dióxido de carbono, también hay oxígeno disuelto, esto ocurre con relativa frecuencia, constituyendo una pérdida de tiempo y energía para la planta. Por así decirlo, la rubisco trabaja con CO2 y de vez en cuando se “equivoca” y toma un O2, dando lugar un proceso distinto e inútil. Precisamente porque se trata de una enzima tan patatera los fotosintetizadores necesitan grandes cantidades para funcionar a un ritmo decente, y de ahí su abundancia.


EPISODIO III: C4 y C3 (no hablamos de las CAM)

En realidad hay indicios de que la fotorrespiración podría cumplir ciertas funciones fisiológicas, sobre todo de protección ante un exceso de luz, aunque los resultados de los estudios al respecto son contradictorios. En cualquier caso, parece bastante claro que a la planta le interesa reducir la fotorrespiración al mínimo. De hecho, existen plantas en las que es casi inexistente. Las llamadas C4 poseen mecanismos mediante los que mantienen una elevadísima concentración de CO2 en el medio en el que se halla su rubisco. De ese modo, la probabilidad de que tome un O2 en lugar de un CO2 desciende al mínimo, y trabaja más eficientemente. Gracias a esto, pueden reducir el consumo del agua cuando ésta escasea, pues al aprovechar más el CO2 pueden tener los estomas menos abiertos, lo cual disminuye la transpiración. Algunos ejemplos de plantas C4 son el maíz, el arroz o la caña de azúcar.

Las plantas C3 no incorporan estos mecanismos, pero eso no ha impedido que lograsen colonizar hábitats en los que el agua escasea. Existen multitud de estrategias, como la presencia de hojas duras y pequeñas o ciclos vitales determinados. También se han observado adaptaciones en cuanto a la eficiencia en el uso de carbono se refiere. Las temperaturas cálidas favorecen la fotorrespiración y la sequía disminuye la capacidad fotosintética de la planta. Por ello, no es de extrañar que la evolución haya dado lugar a rubiscos con un mayor factor específico en las especies que habitan ambientes en los que el estrés hídrico es elevado. El factor específico de la rubisco es una medida que relaciona la capacidad carboxilasa de la enzima con su capacidad oxigenasa. De este modo, cuanto mayor es la carboxilación en comparación a la oxigenación, mayor es el factor específico, el cual se expresa con un número sin unidades. Un factor específico elevado es positivo para la planta, ya que significa más fotosíntesis y menos fotorrespiración.

Ignoro qué oyó o interpretó cuando le hablaba su interlocutor la periodista que escribió que la rubisco tiene una alta afinidad por el CO2, pero desde luego, no se puede decir que sea cierto. Lo que sí sería más correcto decir es que Limonium gibertii es la planta C3 cuya rubisco tiene un mayor factor específico de cuantas se conocen, lo cual no significa que sea alto, ni tampoco que sea el mayor de todos los fotosintetizadores. En la rubisco de L. gibertii es de aproximadamente 110 a 25ºC, mientras que en determinadas algas rojas oscila entre 225 y 240.
L. gibertii, autóctona de las Baleares (donde se ha determinado su factor específico), pero no endémica, vive en costas rocosas y en acantilados, lugares en los que el agua utilizable escasea.

Limonium gibertii. Fotografía tomada del Herbario Virtual del Mediterráneo Occidental

EPISODIO IV: La investigación

La investigación de los fisiólogos de la UIB, desarrollada junto con científicos del Reino Unido y Australia, busca modificar genéticamente plantas C3 para que sinteticen la rubisco de L. gibertii, en lugar de la suya propia, y así aumentar el rendimiento de los cultivos y su resistencia a la sequía. La aplicación de este “truco” no sirve con las C4, puesto que, como se explicó antes, apenas presentan fotorrespiración, y los efectos del cambio serían imperceptibles.
Diversas especies que sí podrían verse beneficiadas de forma notable por esta modificación son el tabaco, el trigo, la vid o las espinacas.

Según me informó Jaume Flexas, el miembro del grupo entrevistado por la periodista de Europa Press, en estos detalles ya no yerra la noticia... salvo tal vez en el punto en el que tratan al tabaco de cultivo balear. Aunque yo creo que no hace falta tener muchos estudios para detectar ese fallo, al menos si se es de la región. ¿Se leerán los periodistas el material que les envían las agencias de información?.

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Galmés J., Flexas J., Keys A.J., Cifre J., Mitchell R.A.C., Madgwick P.J., Haslam R.P., Medrano H., Parry M.A.J. (2005) Rubisco specificity factor tends to be larger in plant species from drier habitats and in species with persistentleaves. Plant, Cell and Environment, 28, 571–579.

M.A.J. Parry, J. Flexas & H. Medrano. (2005) Prospects for crop production under drought: research priorities and future directions. Annals of Applied Biology, Volume 147, Number 3, pp. 211-226(16)

Publicado el 6 de Junio de 2008 en Generacion.net