En el pasado se les conocían, literalmente, como algas verde-azules. Pero no, no son algas. Son un grupo de bacterias que realizan la fotosíntesis, y ahí es donde precisamente reside su particularidad y su valor desde el punto de vista de la investigación. Tienen una estructura más simple que la de las plantas y pueden cultivarse en un laboratorio, lo cual permite estudiar los mecanismos fotosintéticos de una forma más sencilla que en otros seres vivos.
Las cianobacterias son los organismos que inventaron la fotosíntesis y entre su carta de servicios prestados al planeta figura el de haber sido las responsables de la evolución en la Tierra. Fueron los primeros seres fotosintéticos y, como tales, consiguieron elevar la concentración de oxígeno en la atmósfera, lo cual fue el origen de las células modernas y de todos los saltos evolutivos importantes que vinieron después.
En la década de los setenta y ochenta fueron descubiertos dos géneros concretos de cianobacterias marinas –Synechococcusy Prochlorococcus- y su hallazgo marcó un punto de inflexión a partir del cual se rechazó la creencia de que en las zonas centrales de los océanos había poca presencia de microorganismos debido a la ausencia de nutrientes. Por el contrario, se comprobó que estos pequeños seres fotosintéticos eran los principales productores de materia orgánica de todo el planeta.
A pesar de estos hallazgos, aún hay ciertas cuestiones que resolver en torno a estos antiquísimos pobladores de la Tierra. Despejar algunas de estas incógnitas es precisamente el objetivo del proyecto Photo-cy-apps, en el que participa la Universidad de Córdoba a través del grupo BIO-123.
Según subraya uno de los investigadores principales del proyecto, el profesor José Manuel García, el estudio, que concluirá en 2021, se centra concretamente en el papel que juegan las proteínas OCP -Orange CarotenoidProtein-. Se trata de unas proteínas que cumplen un papel fundamental en los mecanismos de defensa de estos microorganismos en condiciones de mucha luminosidad. Cuando estas bacterias son sometidas a demasiada energía lumínica, su estructura corre el riesgo de dañarse. Si esto ocurre, estas proteínas intervienen disipando el exceso de energía solar y preservando, de esta forma, la integridad de sus células.
El estudio se encuentra actualmente en su primera fase, en la que la investigadora María Agustina Domínguez está realizando distintas pruebas a nivel estructural con varios grupos de cianobacterias en la Universidad de Michigan. Posteriormente, ya en la UCO, aplicará los nuevos conocimientos y los combinará con la dilata experiencia que su grupo de investigación ha adquirido en las últimas décadas sobre la fisiología de estos microorganismos.
Conocer cómo funcionan realmente estas proteínas ‘fotoprotectoras’ podría tener importantes implicaciones. Según indica el investigador José Manuel García, en primer lugar, “desde el punto de vista de la ciencia básica es importante saber cómo se protegen estos seres vivos”, ya que podría aportar pistas importantes sobre ciertas rutas metabólicas clave.
Por otro lado, en un contexto en el que cambio climático podría aumentar la radiación solar en ciertas zonas del Atlántico y el Pacífico, entender estos mecanismos de defensa podría ayudar a predecir cómo van a variar las poblaciones de cianobacterias en el océano, una información bastante valiosa teniendo en cuenta que estos organismos son los principales productores de materia orgánica de todo el planeta.
Por último, no sería descartable que los resultados también pudieran tener a largo plazo aplicaciones en el tratamiento de ciertas enfermedades oculares. Al fin y al cabo, las proteínas presentes en el ojo humano utilizan luz para generar imágenes visuales, por lo que guardan cierta relación con aquellas implicadas en el proceso de la fotosíntesis.