En México, el Centro de Investigaciones en Óptica AC (CIO) lleva a cabo simulaciones computacionales de dinámica molecular con el fin de conocer el papel que juegan las proteínas de las plantas llamadas hidrofilinas cuando “disparan” la germinación de la semilla. Con los resultados obtenidos, en un futuro podrá conocerse por qué hay especies resistentes a la sequía e incluso desarrollar nuevos cultivos inmunes a este problema.

De acuerdo con el doctor Enrique Castro Camus, titular de esta investigación en el CIO, a partir de la simulación molecular y los experimentos espectroscópicos será posible entender cómo es que las hidrofilinas se rodean de moléculas de agua y la manera en que esta acción afecta su estructura, formas de vibrar y finalmente su acción biológica.

Este trabajo, que llevan a cabo de manera conjunta los doctores Castro Camus y Alejandra Covarrubias, esta última del Instituto de Biotecnología de la UNAM en Cuernavaca, pretende reunir la dinámica molecular con las características de plantas que la especialista estudia.

“Por medio de simulación molecular vemos cómo la concentración de agua interviene en el cambio de la estructura de las hidrofilinas y por lo tanto en su comportamiento”, indicó el doctor Castro Camus.

El especialista añadió que en el CIO, por medio de la técnica de espectroscopia terahertz, es posible observar cómo ocurren los cambios en las proteínas hidrofilinas, y tratan de “determinar” las causas cómo “juegan” las proteínas y cuándo se decide que ya hay suficiente agua para que la semilla entre a germinar.

El equipo de investigación de Castro Camus tratara de ubicar el umbral para que la proteína “decida” que ya tiene suficiente agua  y con ello dispare su actividad biológica.

“Estos son parámetros de interés para los biólogos, ellos conocen bien las hidrofilinas; sin embargo hay muchos detalles de su funcionamiento que aún son desconocidos y ahí es donde nosotros podemos aportar usando las simulaciones y la espectroscopia en terahertz que son herramientas con las que los biólogos todavía no cuentan de manera generalizada. Podemos hacer simulaciones y experimentos donde se cambia el agua disponible para cada una de las proteínas y tratar de entender lo que está sucediendo”, comentó el académico.

Este equipo de investigación lleva a cabo una serie de experimentos en los que cambian la concentración de agua. Lo que esperan es observar un cambio repentino conforme aumentan la cantidad del líquido.

El trabajo de esta dependencia pretende entender los efectos que generan la disponibilidad de agua en las proteínas de las plantas. Como resultado del estudio se espera que en un futuro puedan ser identificadas las plantas resistentes a la sequia, y paliar ese problema tangible en México.

“Podríamos trabajar con varias proteínas de esta familia, identificar las resistentes a la sequia y las que no lo son, compararlas a fin de reconocer las que disparan el proceso a dosis más bajas de agua”, indicó. 

El especialista del CIO concluyó que con esta investigación se busca entender el proceso de las proteínas en todo el proceso de la resistencia a la sequía, y afirma que la técnica es extensiva a cualquier tipo de proteína.