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Podrían utilizarse también para conservar embriones o células madre
Exclusivas MX
Granos como maíz, trigo, arroz y cebada han sustentado civilizaciones enteras, y las leguminosas como frijol, garbanzo o lentejas siguen siendo fundamentales para nutrirnos, gracias a las proteínas, almidones y aceites que acumulan durante el desarrollo y maduración de la planta, entre otras bondades.
Por ello es relevante conocer los “secretos que guardan las semillas”, afirmó la investigadora del Instituto de Biotecnología (IBt) de la UNAM, Alejandra Covarrubias Robles, quien añadió:
Tienen características adaptativas que les han permitido jugar un papel crítico en la evolución de las plantas y del planeta, entre ellas su capacidad de mantener viable el embrión en una que esté seca durante largos periodos y bajo condiciones ambientales estresantes, por ejemplo falta de agua.
Detalló que ciertas plantas conocidas como espermatofitas cuando se desarrollan también se deshidratan a tal grado que adquieren una condición de desecación. Si esto le ocurriera a alguno de nuestros tejidos o al embrión de un animal, morirían.
Notas de interés
El agua es vital. En las semillas de estas plantas se han seleccionado ciertas proteínas y componentes que hacen que el embrión se mantenga viable en alta deshidratación. Ello permite que puedan dispersarse a largas distancias y mantenerse vivas por tiempo prolongado, apuntó.
Es una situación crítica para la vida de las plantas y para la del planeta, porque sin ellas no existiría tal y como lo conocemos, con una diversidad de estas en diferentes ambientes, argumentó.
Una de las condiciones esenciales para que el embrión se preserve vivo, es que en la semilla se forme un estado sólido conocido como vítreo, porque es parecido al vidrio.
“Por muchos años hemos estudiado las propiedades estructurales de proteínas que se acumulan en la semilla seca, justo cuando empieza a perder agua y llegan a su nivel más alto cuando pierde más de 90 por ciento del agua que acumuló durante su desarrollo.
“Recientemente también descubrimos que son relevantes para que se forme el estado vítreo”, acotó la investigadora del Departamento de Biología Molecular de Plantas.
Se les conoce como abundantes en la embriogénesis tardía o LEA (por sus siglas en inglés, Late Embryogenesis Abundant). Se acumulan en las hojas o en las raíces de las plantas que se someten a un estrés por sequía. Se les denominó así después de que el investigador Leon Dure III las descubriera en grandes cantidades, en las semillas secas de algodón.
MÁS DE UNA FUNCIÓN
Covarrubias Robles y su equipo en el IBt buscan determinar cuál es el mecanismo por el cual estas proteínas presentan esta actividad de protección al embrión.
Agregó que no son como la mayoría, en forma de “bolitas”, y se les denomina globulares u ordenadas. Las LEA tienen gran flexibilidad -por lo que se les identifica como “desordenadas”, lo cual les permite adoptar diferentes estructuras dependiendo de las condiciones del ambiente.
Son versátiles a partir del punto de vista funcional, pues poseen la capacidad de tener más de una función, lo que abre un horizonte interesante desde los ámbitos biológico y tecnológico.
La experta universitaria explicó que han experimentado quitar unas de estas proteínas en la planta, mutar el gen, y la semilla pierde cierto grado de viabilidad, envejece más rápido y pierde valor nutricional.
Casi toda su investigación la efectúan con una especie modelo conocida como Arabidopsis thaliana, una planta pequeña que puede crecer en cajas Petri. De igual manera, estudian las semillas de frijol y han aislado genes que se inducen por sequía, algunos codifican para proteínas LEA.
Nos hemos interesado en estas proteínas que son abundantes cuando la planta se somete a sequía, incluso a otras condiciones de estrés como altas temperaturas. Están en vasculares o no vasculares; fuera del reino vegetal se encuentran en organismos anhidrobióticos, que son capaces de tolerar la pérdida casi total del agua, abundó la investigadora de la UNAM.
Consideró que estudiarlas serviría para escoger plantas con características de mayor tolerancia al estrés hídrico. Tienen gran potencial para ser utilizadas, tanto en la selección como en la modificación de estas para fines particulares.
“Sería interesante poder modificarlas o usarlas para seleccionar semillas más vigorosas y que pudieran almacenarse por tiempos más largos”, aseveró.
Además, se ha observado in vitro que si se agrega una proteína LEA a otra sensible a la deshidratación la puede mantener activa.
“Podríamos pensar en usar o modificar algunas de estas proteínas para que in vitro pudieran utilizarse para preservar estables embriones de animales u otras proteínas, en condiciones de deshidratación”, comentó.
Asimismo, las LEA podrían conservar viables embriones o células que se congelan, y usarse en algún tratamiento médico.
La investigadora Covarrubias e Inti A. Arroyo Mozo escribieron el artículo “Secretos de las semillas” para el número 324 de la revista de divulgación de la ciencia ¿cómo ves?, en el cual explican que son el secreto mejor guardado de un grupo de plantas llamado espermatofitas, el linaje más extenso de las vasculares, y que se reproducen por semillas.
Las semillas tienen la capacidad de permanecer largo tiempo en estado latente, condición adaptativa que les permitió dominar la flora de la época. Con el paso del tiempo desarrollaron estrategias para resistir condiciones extremas, y así conquistaron casi todas las regiones del planeta. Algunas pueden sobrevivir incendios, heladas, sequías prolongadas, incluso el paso por el tracto digestivo de los animales.
Exponen, además, que son increíbles cápsulas del tiempo para embriones de plantas, y han sido esenciales en la historia de la humanidad.
