El valor nutricional de las semillas se explica por la acumulación de proteínas, almidones y aceites durante el desarrollo y la maduración de las plantas, lo que ha permitido su uso sostenido como base alimenticia. Comprender los mecanismos que permiten a las semillas mantenerse viables en condiciones adversas se ha convertido en un campo de estudio relevante para la biología vegetal.
Adaptación vegetal y deshidratación extrema La investigadora Alejandra Covarrubias Robles, del Instituto de Biotecnología (IBt) de la Universidad Nacional Autónoma de México, estudia las características adaptativas que permiten a las semillas conservar vivo al embrión incluso cuando se encuentran prácticamente deshidratadas durante periodos prolongados. Este fenómeno es característico de las espermatofitas, plantas que, al completar su desarrollo, pueden perder más del 90% del agua acumulada sin comprometer la viabilidad del embrión, una condición incompatible con la supervivencia de tejidos animales.
El estado vítreo y la protección del embrión Uno de los procesos clave identificados en la semilla seca es la formación de un estado sólido vítreo, una condición física similar al vidrio que contribuye a la estabilidad estructural y funcional del embrión. Este estado se alcanza durante las etapas finales de pérdida de agua y es esencial para la conservación prolongada. El agua, elemento indispensable para la vida, es sustituida funcionalmente por componentes moleculares especializados que evitan daños irreversibles durante la deshidratación.
Proteínas LEA: flexibilidad y múltiples funciones Las proteínas conocidas como LEA (Late Embryogenesis Abundant) se acumulan de manera significativa en las semillas secas y también en raíces y hojas de plantas sometidas a estrés por sequía. Estudios in vitro muestran que estas proteínas pueden mantener activa a otras proteínas sensibles a la deshidratación, lo que abre la posibilidad de utilizarlas para preservar embriones, células o proteínas en condiciones de estrés hídrico o congelación. Estas propiedades plantean aplicaciones potenciales tanto en mejoramiento vegetal, para seleccionar semillas más resistentes y duraderas, como en biotecnología y medicina.
Semillas como cápsulas de tiempo biológicas Las semillas pueden permanecer en estado latente durante largos periodos, resistiendo incendios, heladas, sequías prolongadas e incluso el tránsito por el aparato digestivo de animales. Estos estudios se realizan principalmente con Arabidopsis thaliana, una planta modelo ampliamente utilizada en biología vegetal. De forma complementaria, se analizan semillas de frijol, en las que se han identificado genes inducidos por sequía asociados a la producción de proteínas LEA.
Implicaciones biológicas y aplicaciones potenciales Las proteínas LEA no se restringen al reino vegetal. Estas proteínas fueron descritas originalmente por el investigador Leon Dure III en semillas de algodón. A diferencia de las proteínas globulares, las LEA son estructuralmente desordenadas, lo que les confiere flexibilidad conformacional y la capacidad de adoptar distintas estructuras según el entorno, permitiéndoles cumplir más de una función protectora. Evidencia experimental y modelos de estudio El equipo de investigación ha demostrado que al modificar o eliminar genes que codifican proteínas LEA, las semillas presentan menor viabilidad, envejecimiento acelerado y pérdida de valor nutricional.
