Mende erdi da botanikariek badakitela landare-zelula baten aginte-zentroak, nukleoak, zelularen beste alde batzuetara jarraibideak bidaltzen dituela, fotosintesian aurrera egitera behartuz. Jarraibide hauek proteina moduan iristen dira eta, proteinarik gabe, landareak ez dira ez berdetzen ez hazten.

«Nukleoak ehunka proteina kodifikatzeak erronka handia dakar. Fotosintesia sortzeko seinalea zein den zehaztea lastategi batean orratzak aurkitzea bezala izan da», azaldu du, ohar batean, Riversideko Botanikako irakasle den Meng Chenek.

Chen buru duen laborategiko zientzialariek proteina horietako lau aurkitzeko erabilitako prozesua ‘Nature Communications’ aldizkarian argitaratutako artikulu batean dokumentatzen dira orain. Aurretik, Chenen taldeak frogatu zuen landareen nukleoetako proteina batzuk argiarekin aktibatzen direla, fotosintesia martxan jarriz.

Identifikatu berri diren lau proteina horiek erreakzio horren parte dira, eta seinale bat bidaltzen dute organo txikiak kloroplastiko bihurtzeko, hazkuntza elikatzen duten azukreak sortzen baitituzte.

Sinfonia bat

Fotosintesi-prozesua sinfonia batekin alderatzen du Chenek: «Sinfoniaren gidariak fotorerrezeptore izeneko nukleoko proteinak dira, argiari erantzuten diotenak. Lan honetan argi gorriarekiko eta urdinarekiko sentikorrak diren fotohartzaileek sinfoniari hasiera ematen diotela frogatu genuen. Fotosintesiaren oinarrizko osagaiak kodetzen dituzten geneak aktibatzen dituzte».

Kasu honetan, egoera paregabea da: sinfonia zelularen bi «aretotan» interpretatzen da, tokiko musikariekin (nukleoa) zein urruneko musikariekin. Horregatik, orkestra-zuzendariek (fotohartzaileak), nukleoan baino ez daudenek, urruneko musikariei urrutiko mezu batzuk bidali behar dizkiete. Azken pasabide hori nukleotik kloroplastoetara doazen aurkitu berri diren lau proteinek kontrolatzen dute.

Lan hau AEBetako Osasun Institutu Nazionalak finantzatu zuen, minbiziarentzako sendabide bat aurkitzen lagunduko duelakoan. Itxaropen hori landare-zelulen kloroplastoen eta giza zelulen mitokondrien arteko antzekotasunetan oinarritzen da. Bi organuluek hazkunderako erregaia sortzen dute eta biek material genetikoa dute.

Askotariko aplikazioak

Gaur egun, ikerketa askok deskribatzen dute organuluen eta nukleoaren arteko komunikazioa. Organuluetan zerbait gaizki badoa, horiek seinaleak bidaliko dituzte gunearen «egoitzara». Askoz gutxiago dakigu nukleotik organuluetara bidalitako jarduera erregulatzeko seinaleei buruz.

«Baliteke nukleoak antzera kontrolatzea gene mitokondrialen eta kloroplastikoen adierazpena», dio Chenek. «Beraz, nukleoaren eta kloroplastoaren arteko komunikazio-bidetik ikasiko ditugun printzipioek nukleoa gene mitokondrialak nola erregulatzen dituen eta minbiziaren disfuntzioa hobeto ulertzen lagunduko ligukete», azaldu du Chenek.

Fotosintesia nola kontrolatzen den ulertzearen garrantziak gaixotasunen ikerketatik haratago doazen aplikazioak ditu. Beste planeta bateko giza kokalekuek, ziur asko, barnealdeko laboreak eta argi-eskema bat sortzea eskatuko lukete, ingurune horretan errendimendua handitzeko. Are azkarrago, klima-aldaketa erronkak planteatzen ari zaie planeta honetako laborariei.

«Planeta honetan bizirauteko arrazoia landareek bezalako organismoek fotosintesia egin dezaketelako da. Horiek gabe ez dago animaliarik, gizakiak barne», esan du Chenek. «Landareen hazkundea erabat ulertzea eta manipulatu ahal izatea ezinbestekoa da elikagaien segurtasuna bermatzeko».