Investigan en la FQ mecanismos moleculares contra la escasez de agua en plantas
Conferencia de César Cuevas Velázquez dentro del ciclo Nuevos Profesores de Tiempo Completo de la Facultad de Química
Investigadores de la Facultad de Química buscan comprender los mecanismos moleculares con que ciertas plantas y organismos vivos hacen frente a las sequías y ambientes con poca disposición de agua, a fin de utilizarlos en la industria agrícola y contrarrestar las repercusiones por el cambio climático.
Así lo refirió el académico del Departamento de Bioquímica de la Facultad de Química, César Cuevas Velázquez, quien ubicó a las semillas de distintas plantas como maíz, frijol o arroz, entre los organismos con alta capacidad de lidiar con la escasez de agua, “que pueden perder prácticamente todo su contenido de agua y, en condiciones adecuadas, germinar”.
“Nuestro trabajo en el laboratorio busca entender cómo las células perciben y responden a condiciones de baja disponibilidad de agua, lo cual lleva a pensar inmediatamente en las plantas, porque son organismos capaces de vivir en condiciones donde el agua es limitada, como es el caso de las cactáceas”, explicó al dictar la conferencia En búsqueda de los mecanismos de percepción celular del ambiente.
Al participar en la segunda sesión en línea del ciclo de conferencias de los Nuevos Profesores de Tiempo Completo de la Facultad de Química, realizada el 12 de marzo, el académico explicó que en estos procesos se presenta la acumulación de las llamadas proteínas LEA (o proteínas abundantes en la embriogénesis tardía; conocidas así por sus siglas en inglés: Late Embryogenesis Abundant), las cuales se acumulan en grandes cantidades en las semillas secas, pero también en tejidos vegetativos y reproductivos, como raíces, tallos, hojas y flores cuando hay condiciones de déficit hídrico.
“La acumulación de estas proteínas está íntimamente relacionada con condiciones de baja disponibilidad de agua, sin embargo, no se sabe bien a bien cuál es su función dentro de la planta. Se ha propuesto que previenen que otras proteínas dentro de la célula pierdan su función cuando hay condiciones de desecación”, explicó.
La mayoría de las proteínas LEA “tiene una estructura intrínsecamente desordenada”, indicó. “Durante mi doctorado, estudié una proteína LEA y encontré que cambian su estructura de acuerdo con las condiciones del ambiente; lo cual podría ser de utilidad para desarrollar herramientas que nos permitan entender procesos fundamentales a nivel celular. Por ello, propusimos desarrollar un biosensor capaz de monitorear cómo el ambiente osmótico y el amontonamiento macromolecular cambian en células vivas en respuesta a estrés”.
Al hablar sobre sus líneas de investigación en el Departamento de Bioquímica de la FQ, Cuevas Velázquez dijo que busca, junto con su grupo de investigación integrado por tesistas de licenciatura y posgrado, “sintetizar proteínas intrínsecamente desordenadas de diferentes organismos como plantas y animales, para generar nuevos biosensores y evaluar su comportamiento en condiciones de estrés osmótico”.
Estos biosensores, añadió, se utilizarán para investigar cómo las células pueden percibir y responder a condiciones de choques osmóticos en la planta modelo Arabidopsis thaliana, así como en algunos hongos que pueden soportar altas concentraciones de sal, además de células humanas y de ratón, a fin de conocer “cómo el estrés osmótico podría regular la formación de un complejo multiprotéico, conocido como inflamasoma; esto en una colaboración con la Universidad Autónoma del Estado de Morelos y el Instituto de Biotecnología de la UNAM”.
También se estudia el proteoma de diferentes organismos, como la Arabidopsis thaliana, pues existe el interés de entender cómo las proteínas LEA “son capaces de contribuir a la tolerancia a la desecación de las semillas”. Asimismo, se estudia un grupo de proteínas, llamadas factores de transcripción, que tienen varias regiones desordenadas a lo largo de su secuencia completa, refirió.
César Cuevas Velázquez es ingeniero bioquímico por el Instituto Tecnológico de Zacatepec y doctor en Ciencias Bioquímicas por el Instituto de Biotecnología de la UNAM; cuenta con dos posdoctorados: uno en el Carnegie Institution for Science y otro en la Universidad de Stanford, ambos en Estados Unidos.
Esta videoconferencia fue organizada por la Secretaría Académica de Investigación y Posgrado (SAIP) de la FQ; moderada por su titular, Miguel Costas Basín, y transmitida por las redes sociales oficiales de la Facultad de Química en Facebook y YouTube.
José Martín Juárez Sánchez