Las semillas esconden uno de los mecanismos biológicos más sorprendentes del reino vegetal: la capacidad de mantener vivo a un embrión en condiciones de deshidratación extrema. Investigadores del Instituto de Biotecnología de la UNAM estudian las proteínas responsables de este fenómeno, clave para la evolución de las plantas y con alto potencial para la agricultura frente al estrés hídrico.

La científica Alejandra Covarrubias Robles explica que ciertas plantas, especialmente las espermatofitas, desarrollan semillas que pueden perder hasta 90 % del agua acumulada durante su formación sin que el embrión muera. En cualquier tejido animal, un nivel de desecación similar sería letal. En las semillas, en cambio, existe un sofisticado sistema molecular que preserva la viabilidad durante largos periodos.

El secreto está en un conjunto de proteínas conocidas como LEA (Late Embryogenesis Abundant), que se acumulan en la etapa final de la formación de la semilla y también se activan cuando las plantas enfrentan sequía o altas temperaturas. Estas proteínas no tienen la estructura rígida típica de otras moléculas biológicas; son flexibles, "desordenadas", lo que les permite adaptarse a diferentes condiciones ambientales y proteger componentes celulares esenciales.

Uno de los hallazgos más relevantes del equipo del Instituto de Biotecnología es que estas proteínas contribuyen a la formación de un estado sólido denominado vítreo. Este estado, similar al vidrio a nivel molecular, estabiliza estructuras internas y evita daños cuando la semilla pierde agua. Sin este mecanismo, el embrión no podría sobrevivir a la desecación prolongada.

Los experimentos realizados en plantas modelo como Arabidopsis thaliana muestran que cuando se elimina o modifica el gen que produce ciertas proteínas LEA, la semilla pierde vigor, envejece más rápido y reduce su valor nutricional. También se han identificado genes inducidos por sequía en cultivos como el frijol, algunos de los cuales codifican estas proteínas protectoras.

La relevancia agrícola es evidente. Comprender cómo funcionan las proteínas LEA podría permitir la selección o modificación de plantas con mayor tolerancia al estrés hídrico, una ventaja estratégica en escenarios de cambio climático y disponibilidad limitada de agua. Además, la posibilidad de desarrollar semillas más vigorosas y con mayor capacidad de almacenamiento abre oportunidades para mejorar la seguridad alimentaria.

El potencial tecnológico va más allá del agro. Estudios in vitro sugieren que estas proteínas podrían estabilizar otras moléculas sensibles a la deshidratación e incluso ayudar a conservar embriones o células bajo condiciones extremas. La investigación básica en semillas podría tener aplicaciones en biotecnología y medicina.

Las semillas, además de ser la base de cultivos como maíz, trigo, arroz, cebada y leguminosas, han sido determinantes en la historia de la humanidad. Su capacidad de permanecer en estado latente durante largos periodos permitió a las plantas colonizar ambientes diversos y sostener civilizaciones enteras.

Entender los mecanismos que les permiten sobrevivir incendios, sequías o temperaturas extremas no es solo una curiosidad científica. Es una herramienta para enfrentar los desafíos productivos y climáticos del presente. Las proteínas LEA, invisibles a simple vista, podrían convertirse en aliadas estratégicas para el futuro del campo.