Proteínas clave mantienen vivo al embrión incluso en condiciones extremas
Ciudad de México.- Granos como el maíz, trigo, arroz y cebada han sustentado civilizaciones enteras, mientras que leguminosas como el frijol, garbanzo y lentejas siguen siendo fundamentales para la alimentación humana. Más allá de su valor nutricional, las semillas esconden mecanismos biológicos extraordinarios que hoy son estudiados para enfrentar uno de los mayores retos globales: la sequía.
La investigadora del Instituto de Biotecnología (IBt) de la UNAM, Alejandra Covarrubias Robles, encabeza un grupo de investigación que busca descifrar los “secretos que guardan las semillas”, particularmente las proteínas que permiten mantener vivo al embrión aun cuando la semilla se encuentra prácticamente seca.
Semillas: resistencia extrema para la vida vegetal
Las semillas poseen características adaptativas que han sido clave en la evolución de las plantas y del planeta. Una de las más relevantes es su capacidad de permanecer viables durante largos periodos bajo condiciones ambientales adversas, como la falta de agua.
Covarrubias Robles explicó que algunas plantas, conocidas como espermatofitas, se deshidratan durante su desarrollo hasta alcanzar un estado de desecación extrema. Si este proceso ocurriera en tejidos animales, el resultado sería la muerte celular.
“El agua es vital, pero en las semillas se han seleccionado proteínas y componentes que permiten que el embrión se mantenga viable incluso cuando pierde más del 90 por ciento del agua”, señaló la investigadora.
El estado vítreo: clave para la supervivencia
Uno de los factores esenciales para la preservación del embrión es la formación de un estado sólido conocido como vítreo, similar al vidrio, que protege las estructuras celulares durante la deshidratación.
Durante años, el equipo del IBt ha estudiado las propiedades estructurales de proteínas que se acumulan en la semilla seca y que, recientemente, se descubrió que son determinantes para la formación de este estado vítreo, fundamental para la supervivencia de la planta.
Proteínas LEA: flexibles, resistentes y multifuncionales
Estas proteínas son conocidas como LEA (Late Embryogenesis Abundant), ya que se acumulan de forma abundante en etapas tardías del desarrollo del embrión. A diferencia de la mayoría de las proteínas, las LEA no tienen una estructura rígida, lo que les permite adaptarse a distintas condiciones ambientales.
Su flexibilidad estructural las convierte en proteínas versátiles, capaces de cumplir más de una función, lo que abre posibilidades tanto en el ámbito biológico como en el tecnológico.
Los investigadores han comprobado que, al eliminar o mutar los genes que codifican estas proteínas, las semillas envejecen más rápido, pierden viabilidad y disminuyen su valor nutricional.
Aplicaciones frente a la sequía y en la medicina
El estudio de las proteínas LEA podría permitir seleccionar o modificar plantas con mayor tolerancia al estrés hídrico, una herramienta clave ante el cambio climático.
Además, se ha observado que estas proteínas pueden proteger otras moléculas sensibles a la deshidratación, lo que abre la puerta a posibles aplicaciones en la conservación de embriones animales, células madre o incluso en tratamientos médicos que requieren congelación o desecación controlada.
Semillas: cápsulas del tiempo para la humanidad
La investigadora Alejandra Covarrubias y Inti A. Arroyo Mozo plasmaron estos hallazgos en el artículo “Secretos de las semillas”, publicado en el número 324 de la revista ¿Cómo ves?, donde explican que las semillas son auténticas cápsulas del tiempo, capaces de resistir incendios, heladas, sequías prolongadas e incluso el paso por el tracto digestivo de animales.
Gracias a estas adaptaciones, las plantas con semillas lograron dominar la flora del planeta y han sido esenciales en la historia de la humanidad, no solo como alimento, sino como base de la vida terrestre.
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