BUSCAN CREAR UN FRIJOL M S RESISTENTE A LA FALTA DE AGUA. INSTITUTO DE BIOTECNOLOGÍA

Resumen

CUERNAVACA, MOR.- UN TIPO DE PROTEÍNAS CON UNA GRAN CAPACIDAD PARA ASOCIARSE CON EL AGUA, LLAMADAS HIDROFILINAS, PARTICIPA EN LA ADAPTACIÓN NATURAL QUE DESARROLLAN LAS PLANTAS DE FRIJOL PARA SOBREVIVIR CON POCO LÍQUIDO. ALEJANDRA COVARRUBIAS ROBLES, DEL INSTITUTO DE BIOTECNOLOGÍA, CENTRA SUS ESTUDIOS EN ESAS MOLÉCULAS QUE MODIFICAN SU ESTRUCTURA SEGÚN LA DISPONIBILIDAD DEL RECURSO, Y PROTEGEN A ALGUNAS ENZIMAS SENSIBLES A LA DESHIDRATACIÓN. "LAS HIDROFILINAS TIENEN CAPACIDAD PARA ASOCIARSE AL AGUA, SUPERIOR AL PROMEDIO DE LAS PROTEÍNAS DE UNA CÉLULA; POR ESTA CARACTERÍSTICA Y SU RIQUEZA EN AMINOÁCIDOS PEQUEÑOS, PARTICULARMENTE GLICINA, NO ADOPTAN UNA ESTRUCTURA TRIDIMENSIONAL ESTABLE, LO QUE HACE POSIBLE MODIFICAR SU ESTRUCTURA DE ACUERDO CON LA CANTIDAD DEL LÍQUIDO DISPONIBLE EN SU MICROAMBIENTE", DETALLÓ COVARRUBIAS. LA UNIVERSITARIA, QUE ESTUDIA LOS MECANISMOS GENÉTICOS Y MOLECULARES QUE PERMITEN AL FRIJOL SOBREVIVIR AL ESTRÉS HÍDRICO, CADA VEZ MÁS EXTENDIDO EN ZONAS AGRÍCOLAS DEL PLANETA, SEÑALÓ QUE ESTA INTERACCIÓN AYUDA A QUE SE MANTENGA LA ESTRUCTURA FUNCIONAL BAJO CONDICIONES DE POCA DISPONIBILIDAD DE AGUA, QUE PUEDEN INDUCIR CAMBIOS CONFORMACIONALES EN PROTEÍNAS O ÁCIDOS NUCLEICOS QUE AFECTAN SU ACTIVIDAD EN DIFERENTES GRADOS. SI EL AGUA DISPONIBLE DISMINUYE, SE INDUCEN SEÑALES QUE LLEVAN A LA ACUMULACIÓN DE LAS HIDROFILINAS PARA PROTEGER LA ACTIVIDAD DE OTRAS PROTEÍNAS Y/O ÁCIDOS NUCLEICOS NECESARIOS PARA MANTENER LA FUNCIONALIDAD DE LOS DIFERENTES TIPOS CELULARES EN ESAS CONDICIONES. COVARRUBIAS REFIRIÓ QUE 60 POR CIENTO DE LA PRODUCCIÓN MUNDIAL DE FRIJOL SE OBTIENE BAJO CONDICIONES DE DÉFICIT HÍDRICO, LO QUE HA LLEVADO A CONSIDERAR A LA SEQUÍA COMO EL SEGUNDO FACTOR MÁS LIMITANTE PARA SU RENDIMIENTO, DESPUÉS DE LAS ENFERMEDADES. EN AMÉRICA LATINA, 73 POR CIENTO DE LA PRODUCCIÓN SE GENERA EN MICRO-REGIONES CON DÉFICIT HÍDRICO, DESDE MODERADO HASTA SEVERO, A LO LARGO DEL PERIODO DE CULTIVO. SÓLO SIETE POR CIENTO DE LA EXTENSIÓN DE SIEMBRA EN ESTA REGIÓN DEL CONTINENTE POSEE CONDICIONES ADECUADAS DE IRRIGACIÓN. RESPECTO A MÉXICO, 84 POR CIENTO DEL FRIJOL SE OBTIENE EN CONDICIONES DE TEMPORAL. EN EL PAÍS, EL PRINCIPAL CICLO AGRÍCOLA DE ESTA PLANTA ES EL DE PRIMAVERA-VERANO, EN EL QUE SE COSECHA 81 POR CIENTO DE LA PRODUCCIÓN. LA REGIÓN TEMPLADA-SEMIÁRIDA, QUE COMPRENDE ZACATECAS, DURANGO, SAN LUIS POTOSÍ, GUANAJUATO Y CHIHUAHUA, ES DONDE SE SIEMBRA LA MAYOR SUPERFICIE DE LA LEGUMINOSA, QUE APORTA 74 POR CIENTO DE LA PRODUCCIÓN EN EL CICLO PRIMAVERA-VERANO. "ESTA ZONA PRESENTA PRECIPITACIONES ANUALES PROMEDIO ENTRE 400 Y 600 MILÍMETROS, Y EN AÑOS CON MENORES NIVELES SE PIERDE POR SEQUÍA HASTA 45 POR CIENTO DE LAS HECTÁREAS CULTIVADAS, COMO OCURRIÓ EN 1999", RECORDÓ LA CIENTÍFICA. DICHA SITUACIÓN SE AGRAVA POR LA VARIABILIDAD EN LA DISTRIBUCIÓN DE LA PRECIPITACIÓN PLUVIAL EN EL CICLO VEGETATIVO. PARA ENTENDER EL MECANISMO BÁSICO QUE DESARROLLAN ESAS PLANTAS PARA CONTENDER CON LA ESCASEZ DE AGUA Y OFRECER A FUTURO OPCIONES COMO EL DESARROLLO DE FRIJOL TRANSGÉNICO MÁS RESISTENTE A LA SEQUÍA, COVARRUBIAS Y SUS COLABORADORES HAN DESCRITO Y CARACTERIZADO DIFERENTES HIDROFILINAS DE VEGETALES, BACTERIAS Y LEVADURAS, CON ENFOQUES GENÉTICOS, BIOQUÍMICOS Y MOLECULARES. RECIENTEMENTE HA TRABAJADO CON HIDROFILINAS VEGETALES, TAMBIÉN CONOCIDAS COMO PROTEÍNAS LEA (SIGLAS EN INGLÉS DE LATE EMBRIOGENESIS ABUNDANT), PORQUE SE ACUMULAN CON ABUNDANCIA EN LA FASE DE MADURACIÓN DE LA SEMILLA, EN EL MOMENTO QUE INICIA LA ETAPA DE DESHIDRATACIÓN, OBLIGATORIA PARA MANTENER SU VIABILIDAD. "HEMOS IDENTIFICADO, AISLADO Y CARACTERIZADO HIDROFILINAS Y SUS GENES DE PLANTAS DE FRIJOL Y DE 'ARABIDOPSIS THALIANA', ESTABLECIDA COMO MODELO EXPERIMENTAL POR SU TAMAÑO PEQUEÑO Y SU GENOMA, SU CORTO CICLO DE VIDA Y LO DETALLADO DE LA CARACTERIZACIÓN DE DIFERENTES PROCESOS", ASEGURÓ. LA INVESTIGADORA HA UTILIZADO ENFOQUES MOLECULARES, GENÉTICOS, BIOQUÍMICOS Y FISIOLÓGICOS PARA TENER UN PANORAMA INTEGRAL DEL DESARROLLO DE LA PLANTA Y SU RESPUESTA EN CONDICIONES DE LIMITACIÓN DEL LÍQUIDO. "ENTRE LOS MÁS REPRESENTATIVOS DE ESTE ESTUDIO ESTÁN EL ESTABLECIMIENTO DE ENSAYOS 'IN VITRO', EN LOS QUE UTILIZAMOS VARIAS HIDROFILINAS QUE PREVIAMENTE CLONAMOS, EXPRESAMOS Y PURIFICAMOS PARA ANALIZAR SU CAPACIDAD PROTECTORA SOBRE ENZIMAS BLANCO SENSIBLES A DESHIDRATACIÓN", EXPLICÓ. EL RESULTADO DEMOSTRÓ QUE LAS PROTEÍNAS SON CAPACES DE PROTEGER A OTRAS DE LOS EFECTOS DE LA DESHIDRATACIÓN POR MEDIO DE LA PREVENCIÓN DE CAMBIOS CONFORMACIONALES EN LAS ENZIMAS BLANCO QUE AFECTAN SU ACTIVIDAD. OTRO ENFOQUE HA SIDO EL ANÁLISIS FUNCIONAL "IN VIVO", CON EL EMPLEO DE MUTANTES EN LOS GENES QUE CODIFICAN ALGUNA DE LAS FAMILIAS GÉNICAS PARA ESTAS PROTEÍNAS EN "ARABIDOPSIS". ESE CONOCIMIENTO HA PROPORCIONADO PAUTAS PARA PROBAR EL USO DE ALGUNOS DE ESTOS GENES COMO MARCADORES MOLECULARES, QUE PUDIERAN AUXILIAR A LOS AGRÓNOMOS EN LA SELECCIÓN DE PLANTAS MÁS TOLERANTES A LA SEQU