Artículos científicos para no científicos

¿El uso de la tecnología es dañino para el bienestar de los adolescentes?

2019-01-17T07:41:00.000-08:00

Una gran mayoría de los adolescentes (y no adolescentes) se pasan todo el día delante de la pantalla. Como ejemplo algunos datos: en España, el 18% de los adolescentes usa Internet de forma compulsiva, la mitad de los adolescentes en Estados Unidos está constantemente conectados a internet (según Pew Research Center survey), y en Reino Unido en la última década se ha duplicado el tiempo del uso de internet.

Por tanto, la pregunta del título: ¿esto es malo para mis hijos? se la hacen (o se la deberían hacer) todos los padres en la actualidad. Y para ello deberían recurrir a datos científicos (cosa que muchos no hacen), en lugar de a las famosas cadenas de whatsapp o a las páginas web pseudocientíficas. Hasta la fecha se han hecho muchos estudios más o menos serios que llegan a conclusiones tanto negativas como positivas, porque en función de como trates los datos estadísticamente, el tamaño y la calidad de la muestra que se tome o lo que quieras argumentar puedes obtener datos muy distintos.

Para intentar resolver esta importante pregunta, dos investigadores de la Universidad de Oxford acaban de publicar un artículo donde tratan de clarificar esta pregunta.

¿Cómo lo han hecho?

Han estudiado tres grandes bases de datos (dos de Estados Unidos y una de Reino Unido) donde se relacionaba el uso de la tecnología, el bienestar de los adolescentes y otra serie de variables (como dieta, actividad física, etc.). En lugar de analizarlo de una forma u otra, lo que hicieron fue analizar estos datos con muchos métodos estadísticos distintos (combinaciones de variables dependientes e independientes, con o sin co-variables, en el caso de uno de los sets de datos, de 40.000 formas distintas. Gracias a esto, los autores pudieron ver como era la influencia en el uso de la tecnología en función de un análisis u otro.

El caso es que demostraron que había una influencia negativa significativa del uso de la tecnología en el bienestar de los adolescentes. Sin embargo, este efecto es muy pequeño, solamente explicaba el 0.4% de la variación. Para poner esto en contexto, en este mismo estudio, lo comparan con otras variables que pueden afectar al adolescente, como beber alcohol, fumar, ser maltratado, desayunar o usar gafas.

Por ejemplo, comer patatas a diario es tan negativo para el adolescente como el uso de la tecnología. U otro ejemplo muy curioso, que beneficia a los miopes como yo: ¡¡el uso de gafas esta relacionado con el bienestar adolescente!!

Conclusiones

Este trabajo no es definitivo, ni podemos sacar una conclusión clara, porque no afecta igual al bienestar del adolescente el uso de la tecnología de forma beneficiosa (estudiar, aprender, viajar) que el uso de ésta con propósitos poco provechosos o negativos (hacer "bulling" a compañeros, ver videos pseudocientificos en youtube o reenviar cadenas de pseudociencias). Una conclusión que si que podemos sacar de este estudio es que según como se interpreten los datos podemos demostrar conclusiones muy distintas, por lo que es recomendable evitar afirmaciones tajantes en temas tan actuales y desconocidos como este. Por tanto no solamente hay que saber hacer estadística, también hay que saber interpretar los datos y los resultados.

Aunque el estudio concluye que hay un ligero efecto negativo en el uso de la tecnología en la adolescencia, tampoco podemos prohibirla, simplemente, como todo en la vida, hay que hacerlo con sentido común y sin abusar de ella.

¿Qué avances científicos se esperan para el año 2019?

2018-12-23T02:18:00.005-08:00

Para celebrar el último artículo del blog del año, vamos a hacer un ejercicio de imaginación, os propongo 10 avances científicos que se esperan para el próximo año. Para ello, voy a seguir la línea editorial del blog, fijarme en lo que dicen la gente que sabe de ciencia. La revista Nature ha publicado un artículo de Elizabeth Gibney, en el cual estima 10 avances científicos que se esperan en 2019 (más un extra mío, con especial atención en la agricultura).

1. Nuevos descubrimientos en los polos

En enero se va a comenzar la mayor investigación conjunta de Estados Unidos y Reino Unido en la Antártida . Entre otros avances, van a utilizar submarinos autónomos y sensores pegados a focas para estudiar los efectos del cambio climáticos. Además, científicos europeos piensan perforar muestras de hielo de hasta 1.5 millones de años de antigüedad.

2. Grandes inversiones en ciencia

China podría superar en 2019 a Estados Unidos como mayor inversor en ciencia del mundo. Además la Unión Europea deberá ver cómo afronta el nuevo bloque de inversión que vendrá después del famoso H2020.

3. Más descubrimientos sobre el origen del hombre

Especialmente en las islas del sudeste asiático, donde se están intensificando los estudios arqueológicos desde el descubrimiento en 2003 de humanos parecidos a los hóbbit en la isla de Flores en Filipinas.

4. Paso del gran Colisionador de Hadrones al “Colisionador de Hadrones Lineal”

El año 2019 puede ser el año que comiencen los planes de construcción del sucesor del Gran Colisionador de Hadrones, GCH (en inglés Large Hadron Collider, LHC). De momento el único país que ha mostrado interés en su construcción ha sido Japón.

5. Modificación genética humana

Después del controvertido anuncio del nacimiento de los primeros bebés modificados genéticamente por He Jiankui hace unos meses, 2019 deberá ser un año en que se avance en este tema tanto científicamente como a nivel de normativa, que asegure la salud de los bebés.

6. Publicaciones científicas de libre acceso al público de forma gratuita

Es una demanda que cada día está calando más hondo en las revistas científicas, y que parece que está obligando a las principales revistas científicas a cambiar su modelo de negocio. Le tenemos mucho que agradecer a iniciativas del tipo de sci-hub, ojalá 2019 acabe siendo un año que el conocimiento científico sea accesible a todo el mundo sin depender de su poder adquisitivo.

7. La “Biblia de la Bioseguridad”

La Organización Mundial de la Salud espera publicar en 2019 la mayor revisión de su Manual de Bioseguridad en Laboratorios, una guía donde se definirán las mejores prácticas para el manejo de patógenos como el Ébola.

8. Lucha contra el Cambio climático

Debido a que seguimos aumentando las emisiones de Carbono a la atmósfera, se va a lanzar el proyecto SCoPEx, un controvertido experimento en el cual se van a dispersar “plumas” de 100 gramos de un material “tipo tiza” a la estratosfera, con el objetivo de reflejar algunos rayos del sol y reducir la temperatura del planeta.

9. Mayor conocimiento del efecto del Cannabis en la salud

Después de que Chile y Canadá legalizaran el consumo del Cannabis, Canadá (concretamente la Universidad de Guelph) va inaugurar el primer centro de investigación dirigido a la investigación del Cannabis.

10. Señales cósmicas

El mayor Radio-telescopio del mundo comenzará a funcionar en Septiembre a pleno rendimiento en China (con 500 metros de radio de apertura esférica). ¿Quién sabe qué podremos conocer acerca del universo gracias a este instrumento?

11. Mayores avances en el mundo de los Bioestimulantes agrícolas

Este último punto lo propongo yo, ya que se espera que a finales de 2019 se apruebe la normativa europea sobre Bioestimulantes agrícolas, que esperemos que regularice el sector y elimine del mercado a la gran cantidad de productos pseudocientíficos fraudulentos que únicamente confunden a los agricultores y dañan el sector.

Vivir rápido y morir deprisa, ¿o no? ¿De qué depende en el reino vegetal?

2018-12-02T09:34:00.003-08:00

Aunque no seamos conscientes de ello, toda nuestra vida está muy influida, para bien y para mal, por los microorganismos que nos rodean. Cada día se va aprendiendo más y más sobre cómo nos afectan, desde las enfermedades que nos causan hasta de las que nos protegen, o la forma en que nos influyen en nuestra dieta o en nuestra salud mental.

Lo mismo ocurre con las plantas y los cultivos. La rizosfera, la parte de suelo más cerca de las raíces de las plantas (de la que ya hemos hablado en otros artículos de este blog) es uno de los ecosistemas más ricos del planeta, con una diversidad tan grande que aún no se conoce con precisión quien la habita ni como afecta a las plantas silvestres y los cultivos.

Varios grupos de investigación de Reino Unido, Alemania, Holanda y Estados Unidos acaban de publicar un artículo en la revista científica Science Advances en el cual demuestran cómo la diversidad de los hongos del suelo (tanto beneficiosos como patógenos) afecta al estilo de vida de las distintas especies de plantas que cohabitan en un ecosistema como la pradera.

¿Cómo lo han hecho?

Seleccionaron 14 especies distintas de plantas que suelen habitar las praderas en Reino Unido, y las sembraron en diferentes suelos durante 3 años seguidos. Después de estos tres años, observaron cómo los suelos cambiaban sus propiedades físico-químicas, especialmente la disponibilidad de nitrógeno (un compuestos básico para las plantas). Sin embargo, no parece que esta variabilidad fuera debida a las diferentes plantas, había otro factor que desconocían…

Entonces estudiaron la composición de microorganismos de cada muestra, clasificando los microorganismos en función de la cantidad de hongos patógenos y hongos beneficiosos (micorrízicos). Así pudieron observar que unas especies de plantas eran más propensas a atraer hongos beneficiosos y otras especies atraían más a los patógenos, lo que afectaba claramente a su crecimiento.

Entonces seleccionaron las semillas de estas plantas y las hicieron crecer de nuevo en suelos esterilizados (sin microorganismos) y en los suelos donde previamente habían crecido otras especies con más o menos afinidad por hongos beneficiosos y patógenos. Así, pudieron ver que las plantas que crecían en suelos que previamente habían acumulado más microorganismos beneficiosos crecieron mucho mejor que en los suelos estériles.

También observaron que la especie, y más concretamente su modo de vida y la estructura de sus raíces afectaba mucho a la atracción de microorganismos beneficiosos o patógenos, y que esto influía directamente a todo su ciclo vital. Es decir, las plantas con raíces que crecen rápido, tienen raíces más finas que las de crecimiento más lento, esto atrae más a microorganismos patógenos, y hacen que mueran antes. En cambio, las plantas con crecimiento más lento, producen raíces más gruesas, facilitan ser colonizadas por hongos micorrícicos beneficiosos y viven mucho más tiempo, acumulando un 25% más de biomasa.

Conclusiones.

Este estudio nos muestra cómo los microorganismos del suelo afectan de forma fundamental a las plantas que lo habitan y a su forma de vida. Estos conocimientos nos ayudan a comprender mejor estas interacciones y cómo podemos desarrollar estrategias y productos agrícolas, como los bioestimulantes, que aporten a los cultivos una forma más eficaz y sostenible de mejorar los rendimientos de una forma saludable, reduciendo la necesidad de aplicación de fertilizantes químicos.

El artículo original lo pueden leer en inglés en este enlace.

Maíz “con raíces en el aire” podrían reducir la necesidad de fertilizantes químicos.

2018-08-10T02:53:00.003-07:00

El nitrógeno es el nutriente más importante para el crecimiento de las plantas. En la agricultura intensiva convencional este nitrógeno se aplica a los cultivos mediante fertilizantes sintetizados químicamente, con los graves peligros para el medioambiente que ello conlleva (grave riesgo de uso excesivo, eutrofización de aguas, gasto energético, etc.).

Por otra parte, es conocido que las raíces de las plantas están pobladas por miles de millones de microorganismos que pueden ayudarles a crecer mediante múltiples mecanismos, entre ellos la fijación del nitrógeno atmosférico (es decir, los microorganismos pueden “agarrar” el nitrógeno del aire y “meterlo” en las plantas. La asociación de este tipo mas utilizada en la actualidad es la de las leguminosas con los rizobios. De hecho, hoy en día la práctica más habitual es sustituir la fertilización nitrogenada por el recubrimiento de semillas con inoculantes con este tipo de bacteria (con los grandes beneficios económicos y medioambientales que esto supone). Un ejemplo de este tipo de productos lo pueden ver en este link.

Pero el problema viene en todo el resto de cultivos que no son leguminosas y que no se pueden asociar de forma natural con estos rizobios. Sin embargo, sí que se pueden asociar con otros microorganismos menos conocidos que también son capaces de fijar el nitrógeno atmosférico.

En esta línea de investigación, un grupo de investigadores de las universidades de California y Wisconsin, en Estados Unidos, han encontrado que unas variedades indígenas Mexicanas son capaces de conseguir el 29%-82% de su nitrógeno gracias a la fijación por los microorganismos que habitan en su raíces aéreas.

Imagen realizada por los autores del articulo (Allen Van Deynze et al. 2018) CC.

¿Cómo lo han hecho?

Han observado que en la Sierra Mixe (Oaxaca, México) hay unas variedades de maíz que tienen raíces aéreas (como en la foto). Pensaron que, al igual que las raíces “convencionales” que están en el suelo, también deberían contener una comunidad de bacterias interesantes.

Al identificar estas bacterias, observaron que había una gran cantidad con capacidad de fijar nitrógeno atmosférico.

Ya que este maíz se cultivaba en tierras muy pobres y que no se le aplicaba fertilizante nitrogenado, sospecharon que las plantas debían recolectar el nitrógeno de otra manera, y podría ser gracias a estas bacterias.

Para averiguar si el nitrógeno de la planta procedía del suelo o del aire aplicar un método mediante isótopos de ¹⁵N2. El fundamento de este método reside en que en la atmósfera el isótopos ¹⁵N2 es mucho mas abundante que otros isótopos de nitrógeno, mientras que en el suelo es lo contrario. Por tanto, analizando los isótopos de nitrógeno que componen las plantas, se puede deducir de dónde procede el nitrógeno.

Mediante este método pudieron concluir que entre el 29% y el 82% del nitrógeno de las plantas, procedía de la atmósfera. Por tanto, considerando que las plantas no pueden fijar por si solas el nitrógeno atmosférico, hasta el 82% del nitrógeno de la planta lo obtienen gracias a las bacterias presentes en las raíces aéreas!!

Conclusiones

Esta investigación tan interesante nos deja muchas conclusiones, en primer lugar que los microorganismos de las raíces de las plantas tienen un potencial enorme para sustituir, o al menos complementar, la fertilización de síntesis química.

Otra interesante conclusión es que se podrían seleccionar variedades de cultivos que tengan mayor facilidad para interactuar con los microorganismos beneficiosas (en el caso del maíz, variedades con raíces aéreas que puedan albergar microorganismos que les ayuden a fijar nitrógeno atmosférico).

La selección de variedades teniendo en cuenta la compatibilidad con microorganismos beneficiosos puede ser una revolución agrícola con un impacto medioambiental extremadamente positivo.

El articulo original lo puede leer en este link.

¿Las micorrizas protegen a las plantas de enfermedades? ¿Cómo?

2018-06-27T06:06:00.001-07:00

La transcriptómica y la proteómica nos dan muchas pistas sobre cómo las plantas enferman y cómo las micorrizas las protegen

Las micorrizas son la asociación beneficiosa entre un hongo y una planta, de hecho, son tan beneficiosas que el 80% de las especies de plantas del planeta son capaces de formar esta sociedad. Por otra parte, todas las plantas sufren la amenaza de enfermedades provocadas por bacterias, hongos o virus. Es decir, las plantas se encuentran en medio de una batalla en la que tienen que asociarse con hongos y bacterias para luchar contra otros hongos, bacterias y virus.

Es mucho lo que se ha avanzado en la agricultura para utilizar las micorrizas para aumentar la producción de los cultivos y luchar contra las enfermedades, pero aun queda mucho por aprender de estas infinitas relaciones.

¿Qué hemos hecho?

Un grupo de científicos italianos, franceses, alemanes y un español (concretamente yo 😊 ) hemos estudiado la relación del trigo con las micorrizas y una enfermedad (provocada por la bacteria Xanthomona) desde el punto de vista de la transcriptómica, la proteómica y la fisiología. Gracias a estas herramientas hemos demostrado que las micorrizas son capaces de proteger al trigo de enfermedades, y hemos descubierto varios mecanismos mediante los cuales esto ocurre. El artículo completo se acaba de publicar en la prestigiosa revista Scientific reports.

¿Cómo lo hemos hecho?

En primer lugar, sembramos varias plantas de trigo y le aplicamos esporas de un hongo para que colonizara la planta y formara las micorrizas. Una vez que comprobamos que la planta había sido micorrizada, provocamos una enfermedad a la planta, concretamente aplicando en las hojas una bacteria llamada Xanthomona translucens.

Pasadas unas semanas observamos que las plantas que habían sido micorrizadas estaban mucho más sanas y mas grandes. Después de repetir este experimento varias veces, pudimos deducir sin lugar a duda que las micorrizas protegían a la planta de la enfermedad.

Entonces nos preguntamos por qué ocurre esto. Para ello utilizamos herramientas de transcriptómica y proteómica, es decir, analizamos la expresión de todos los genes y las proteínas que la planta produce con y sin hongo, y con y sin bacteria, tanto en las raíces como en las hojas.

Esto supuso un esfuerzo inmenso tanto a nivel de manejo de muestras, recolección de datos, trabajo bioinformático, así como de asimilación e interpretación de datos. Como ejemplo del inmenso trabajo, se obtuvieron unos 37 millones de lecturas (trocitos de genes) y se identificaron 2750 proteínas de cada una de las condiciones.

Con toda esta información pudimos conocer cientos de mecanismos moleculares que ocurrían dentro de la planta cuando esta era colonizada por la planta o atacada por la bacteria que provoca la enfermedad.

Entre estos mecanismos se podía ver muy claramente que las plantas micorrizadas activaban gran cantidad de genes y proteínas en las raíces y las hojas relacionadas con la absorción de nutrientes, el metabolismo primario y el contenido aminoácidos. Esto explica por qué las plantas micorrizadas están mas sanas: porque “comen mejor”. Además pudimos explicar por qué las plantas micorrizadas se protegían mejor contra enfermedades: pudimos ver como muchos genes relacionados con la defensa de las plantas se activaban. Es decir, las micorrizas ayudan a que las defensas de las plantas se activen.

Pero no solamente estos genes se activaban, si no que muchos más lo hacían, como aquellos relacionados con las hormonas vegetales, como la biosíntesis del etileno o del jasmónico. Esta es una explicación de por qué las plantas micorrizadas presentan raíces más grandes.

Conclusiones

Gracias a esta investigación, hemos dado un poco de luz al fantástico mundo de las micorrizas y hemos aprendido cómo y por qué son tan beneficiosas para las plantas.

Esto abre un inmenso mundo de posibilidades en su aplicación en la agricultura, donde ya se han dado muchos pasos con productos comerciales que mejoran el crecimiento de los cultivos de forma natural, pero que aun queda mucho trabajo por hacer para llegar a más cultivos y con precios más competitivos.

El artículo completo lo puedes leer en este link.

Sobre lemures "nerds" y populares y gallinas optimistas

2018-04-09T10:16:00.000-07:00

Rompiendo mi propia regla no escrita de un artículo por semana, esta vez voy a explicaros dos artículos científicos que me han hecho mucha gracia, pero que a la vez tienen su interés filosófico-científico. Ambas investigaciones han estudiado el comportamiento de animales, de forma que podamos aprender mucho de ellos.

En el primer caso, científicos en Estados Unidos han publicado en la prestigiosa revista Current Biology un estudio en el que observaron el comportamiento de lemures (concretamente la especie Lemur catta) un primate muy cercano a nosotros. En este estudio observaron que los lemures más listos y que mostraban sus conocimientos a los demás (como localizaciones de alimentos, nuevas soluciones a problemas o nuevas técnicas) formaban una red social mucho más extensa y fuerte a su alrededor. Es decir, hacen más amigos al mostrar su conocimiento a los demás.

En el estudio sobre las gallinas también nos acerca un poco a los animales, en este estudio publicado por un grupo de científicos suecos en la revista Scientific reports, nos explican como las gallinas también pueden ser optimistas o pesimistas, y que modifican su estado de ánimo en función del ambiente en el que viven. Deducen que aquellas gallinas que viven en ambientes favorables son capaces de mantenerse más optimistas cuando se enfrentan al estrés.

¿Como lo han hecho?

En el estudio de los lemures, estudiaron las relaciones sociales de los lemures, sus situaciones, su aprendizaje y comportamiento. Hicieron un estudio estadístico bastante complejo para realizar un modelo que predijera el comportamiento de estos lemures. Estas predicciones se basaron en la situación social de aquellos que aprendían más rápidamente conocimientos que otros no tenían. A grandes rasgos lo que predijeron en este modelo era que los lemures que dentro de un grupo tenían más conocimientos y/o los adquirían más rápidamente, avanzaban más en la "sociedad lemurense" (esta ultima palabra me la he inventado para que nos entendamos). Esto además conlleva otros beneficios como más posibilidades de sobrevivir y de reproducirse.

En el estudio de las gallinas, debido a que preguntarle a las gallinas si se sienten optimistas o pesimistas resultaba demasiado complicado (yo diría que imposible), utilizaron métodos indirectos. Como los pollitos son capaces de distinguir entre blanco y negro, desde jóvenes se le enseñaron a distinguir entre dos comederos, uno con comida blanco y otro sin comida,negro. Cuando eran mayores se les enfrentaba al color gris, de forma que si ellos pensaban que el gris era como blanco, se consideraban optimistas, pero si lo consideraban como negro, pesimistas. Además midieron el nivel de dopamina (hormona que se suele considerar asociada a la felicidad). Se dividieron a las gallinas entre unas que crecieron en un ambiente relajado y en otras que crecieron en condiciones menos cómodas (con más frío, por ejemplo). Cuando fueron mayores, se les hicieron algunas "perrererias" como ponerle musica "heavy metal" a 90 dB durante una hora o apagar y encender las luces de forma irregular (vale que para algunos lectores esto no seria tan malo, pero para una gallina... no veo a las gallinas muy metaleras). Entonces se les analizaron lo optimista o pesimistas que se sentían las gallinas. Y como ya he comentado anteriormente, parece que las gallinas que habían vivido en ambientes más placenteros solían ser más optimistas.

Conclusiones.

Aunque es complicado extrapolar sentimientos y comportamientos animales a los humanos, yo creo que estos dos estudios nos pueden dar bastantes lecciones y puede traer mucha discusión. ¿Debemos aprender de los lemures el hecho de que compartir el conocimiento te haga escalar en la pirámide social? ¿Los más inteligentes deben compartir su conocimiento, y esto te hará más prestigioso socialmente? ¿Debemos aprender de las gallinas que la gente más optimista puede serlo porque ha tenido una infancia más feliz?¿la educación y el entorno social influirá en la resiliencia al ser adulto? ¿Qué opinan?

El artículo completo de las gallinas lo podéis leer en este enlace y el de los lemures en este otro.

Las plantas alimentan a “quienes quieren” y “cuando ellas quieren” .

2018-03-26T12:06:00.000-07:00

Como ya he comentado en otros artículos del blog, la rizosfera del suelo es uno de los ecosistemas más ricos del planeta y con más potencial de ser explotando por el hombre en beneficio de la agricultura. La rizosfera es la parte de suelo intrínsecamente unido a las raíces de las plantas (los milímetros de suelo que están “pegando” a las raíces). En esta zona conviven millones de microorganismos que se alimentan de los “deshechos” de la planta que “expulsa por las raíces”, y la planta se aprovecha de estos microorganismos de muchas formas (aprovechando su capacidad para solubilizar nutrientes, evitando que microorganismos patógenos le ataquen, etc.). Estas bacterias beneficiosas se han puesto muy de moda en los últimos años, en los cuales se han desarrollado toda una reciente industria floreciente de bioestimulantes agrarios que se aprovecha de estas bacterias beneficiosas para sustituir parte de los fertilizantes químicos por otros respetuosos con el medioambiente.

Sin embargo, aún se conoce muy poco sobre el inmenso potencial de la interacción entre estas bacterias y las plantas. Un grupo de científicos de Estados Unidos, Alemania, Nueva Zelanda y Francia acaban de publicar un importante descubrimiento sobre el tema en la prestigiosa revista Nature microbiology.

Han demostrado que la planta manipula las especies de bacterias que habitan su rizosfera a lo largo de todo de su ciclo de vida, y que lo hace a través de la emisión por las raíces de diferentes tipos de compuestos, para que crezcan los que mas le convengan a ella en cada momento.

¿Cómo lo han hecho?

El primer paso fue recoger suelo de la rizosfera de la planta “Avena barbata” en el “Hopland Research and Extension Center” al norte de California (Estados Unidos) y aislaron cientos de bacterias con medios de cultivos específicos. En estos medios se le aporta diferentes nutrientes para ver cuales crecen en unos medios o en otros. Por poner un ejemplo visual: si tienes muchos animales y les das de comer carne, solamente van a crecer los carnívoros, pero si les das hierba, solamente crecerán los herbívoros: algo así pero a escala microscópica. Entonces seleccionaron los grupos que crecían mas o menos en función de que la planta fuera desarrollándose.

Esta colección de microorganismos se la enviaron al Joint Genome Institute (JGI), para que secuenciaran sus genomas e identificaran las especies que crecían en cada momento.

Por otra parte, metieron las plantas en un cultivo hidropónico y analizaron mediante Espectrometria de masas los exudados (compuestos que expulsa) que producía la planta en diferentes fases del crecimiento. Una vez identificados estos componentes, se pusieron a crecer en ellos los microorganismos que se aislaron con anterioridad.

Gracias a esto, observaron que la planta modifica los componentes que expulsa por sus raíces, y de esta manera hace que crezcan mas o menos determinadas bacterias que le viene mejor que crezcan en cada etapa de su vida.

Conclusiones

Gracias a este estudio se ha confirmado la capacidad de las plantas de “criar” a las bacterias que más le conviene en cada momento de su vida. Esto tiene un potencial tremendo para la industria de los biofertilizantes y bioestimulantes, porque si sabemos como la planta manipula los microorganismos de la rizosfera podemos saber tanto lo que necesita la planta, como los microorganismos que le vienen mejor a la planta (para darle más de lo que más necesite y así aumentar su producción de forma natural).

El articulo completo lo pueden leer en este enlace .

"Si queremos, podemos", o como la optimización mundial de la agricultura podría evitar las extinciones masivas

2018-03-12T10:52:00.003-07:00

Es evidente que mientras siga creciendo la población, los ingenieros agrónomos y todas las personas relacionadas con la agricultura en todo el planeta tendremos que seguir investigando maneras de producir “más con menos” (más calidad y rendimiento con menos cantidad de químicos y en menos terreno)… e impactando lo menos posible en nuestro maltratado planeta.

El caso es que cada día los humanos destruimos la biodiversidad del planeta de forma exponencial (se calcula que entre 100-1000 veces lo que se extinguirían las especies sin los humanos) y es nuestra obligación el buscar maneras de evitarlo.

Un grupo de científicos alemanes han integrado la distribución y la información de hábitats de 20.000 especies de vertebrados junto con datos de uso de tierras agrícolas. Han calculado que si no se planifica correctamente la agricultura en todos los países del mundo hasta el año 2040, podemos quedarnos en un 11% de la biodiversidad que hay actualmente.

Han calculado que optimizando y coordinando el uso de la tierra nivel global, se podría evitar la pérdida del 88% de biodiversidad. Sin embargo, habría que coordinarse internacionalmente, lo que implicaría “ganadores y perdedores” en términos de desarrollo económico, seguridad alimentaria, soberanía alimentaria y conservación.

¿Cómo lo han hecho?

Han investigado los retos y oportunidades de la optimización de una “intensificación sostenible” de la agricultura en el contexto actual de os intereses nacionales con 3 objetivos fundamentales:

1) determinar la reducción de la biodiversidad que es debida a la intensificación de la agricultura.

2) investigar hasta que punto una coordinación internacional de la intensificación de la agricultura podría evitar esta pérdida de la biodiversidad

3)Identificar los “ganadores y perdedores” y cómo crear sinergias para que nadie pierda.

Partiendo de miles de datos datos económicos, de biodiversidad (considerando 19.978 especies de mamíferos, aves y anfibios) y agrícolas a nivel mundial desde el año 2000 en todo el planeta hicieron varios modelos matemáticos muy complejos.

En un siguiente paso calcularon la posibilidad de supervivencia de las especies en los diferentes campos de cultivo o sin cultivo, junto con el rendimiento de las zonas agrícolas. Calcularon la respuesta de las diferentes especies en los diferentes hábitats y a su posible cambio a tierras agrícolas, porque hay especies con más posibilidades de persistir a unos cambios que a otros.

Despues de realizar este complejo modelado repitieron esto 1.000 veces considerando diferentes parámetros, escenarios y diferentes posibilidades y respuestas, y además proyectando los diferentes escenarios hasta el año 2040.

Además estudiaron cual sería el mejor modelo de optimización de la agricultura para reducir la pérdida de biodiversidad, tanto considerando un país de forma aislada o en un escenario global. Vieron que si se estudiaban los países por separado, el país no perdería “poder agrícola” pero la biodiversidad no se mejoraría lo suficiente (un 66%), sin embargo si se realizara una estrategia a nivel mundial, se podría reducir la pérdida de biodiversidad a menos del 88%. El problema es que en este escenario habría países que saldrían perdiendo económicamente. De hecho, esta gran pérdida de la biodiversidad se podría llegar a evitar simplemente optimizando el uso del suelo agrícola en 10 países (como Brasil, China, India e Indonesia). Pero sería responsabilidad del resto de los países recompensar a éstos por el esfuerzo que ellos harían a favor de todo el planeta.

Conclusiones.

Este artículo, que pueden leer completo en este link, demuestra que está en nuestra mano parar el destrozo que estamos haciendo en el planeta de una forma tan sencilla (o tan difícil) como ponernos todos de acuerdo, organizar nuestra agricultura y optimizar las políticas agrícolas a nivel mundial. Es decir, que querer es poder.

Los microorganismos naturales del suelo como herramienta para combatir la sequía

2018-01-24T23:35:00.001-08:00

No es la primera vez que hablamos de las bacterias beneficiosas PGPR en este blog (en este enlace explico detenidamente lo que son), pero resulta que son una herramienta con un potencial, tan impresionante para la agricultura, que hay muchísimas aplicaciones que se descubren cada día y de las que hay que hablar (y no lo digo porque sea especialista en el tema, ¡je, je!). Además, durante los últimos años, todas las empresas del sector se han lanzado a investigar productos basados en este tipo de bacterias, no solamente por sus beneficios agrícolas y medioambientales, sino porque la normativa española ya tiene un marco legal (con el Real Decreto 999/2017 que regula los fertilizantes con microorganismos) y la europea saldrá los próximos meses.

Además, el cambio climático está produciendo sequías cada vez más largas y graves, por lo que los investigadores del sector tenemos que buscar herramientas para combatirlo. En este blog hemos explicado algunas nuevas investigaciones que se han llevado a cabo recientemente, como el uso de micorrizas (cuyo enlace puedes leer aquí) o del silicio (aquí puedes leerlo) o de precursores de la Trehalosa (aquí el enlace). Incluso os conté el estudio de las plantas de la resurreción.

En este caso quisiera explicaros una investigación canadiense que acaban de publicar en la prestigiosa revista PNAS en el cual han demostrado que ciertas bacterias pueden ser utilizadas para ayudar a las plantas a combatir la sequía.

¿Cómo lo han hecho?

Han estudiado los microorganismos que pueblan la rizosfera (la parte de suelo unido a la raíces de las plantas) y la bacterias que habitan dentro de las plantas (llamadas endófitas) de 30 plantas angiospermas (plantas con flor) en condiciones de sequía y en condiciones normales de humedad. Han identificado qué bacterias había en cada una de las condiciones y la abundancia de éstas. Esto conlleva un complicado trabajo bioinformático que se puede leer en el artículo original en este enlace.

En este análisis vieron que según la especie de planta, su rizosfera (y sus bacterias endófitas) tenían una población de microorganismos diferente. Y cuando se sometía a la planta a condiciones de sequía distintas, la planta seleccionaba microorganismos distintos para afrontar la sequía en mejores condiciones.

Además han identificado que un tipo de bacteria que vive en el interior de la planta, llamado Actinobacteria, se asocia a una resistencia a la sequía. Es decir, en las plantas que mejor se adaptan a la sequía, estaba siempre presente este tipo de bacteria. Esta bacteria se podría utilizar para aplicar a cultivos en peligro de sequía.

Conclusiones.

Este es un ejemplo más del increíble potencial que tienen los bioestimulantes microbianos, y más concretamente los microorganismos para su aplicación al mundo agrícola. Solo es cuestión de tiempo en que la aplicación de microorganismos beneficiosos (más allá de los ya conocidos y eficaces rizobios y las micorrizas) forme parte de la práctica habitual en las explotaciones agrícolas.

Las empresas que más inviertan en I+D+i en el sector serán las mayores beneficiadas.

Encuentran una respuesta al gran éxito de las plantas con flores

2018-01-16T23:11:00.001-08:00

La rápida aparición, dispersión y diversificación (hablando en una escala evolutiva de miles de años) de las plantas con flor durante el cretácico se ha considerado un gran misterio durante muchos años. Es decir, hasta ahora no se entendía por qué el paso evolutivo de helechos y plantas gimnospermas (sin flor, tipo pino, abeto, etc.) a angiospermas (las plantas con flor) tuvo tanto éxito para estas últimas, desplazando a helechos y gimnospermas en la mayoría de hábitats. Aunque una de las teorías para explicar la gran diversidad de éstas ha sido que han co-evolucionado con los polinizadores, ésta no ha convencido a la mayoría de los científicos que dudan que esta sea la única causa.

Por ello, investigadores de las universidades de Yale y San Francisco en Estados Unidos, han desarrollado otra teoría, demostrándola con datos.

¿Cómo lo han hecho?

Ellos explican que el éxito de las plantas con flor es debido a que éstas pudieron desarrollar hojas con estomas (células de las hojas especializadas en el intercambio de gases) mucho más pequeños, redes de “venas” más ramificadas en las hojas, lo que permitió mayores índices de transpiración, fotosíntesis y crecimiento.

¿Y cómo pudieron hacer esto este grupo de plantas? Estos investigadores explican que lo pudieron hacer porque las plantas con flor comprimieron su genoma a lo largo de la evolución, haciéndolo más pequeño y permitiendo células más pequeñas y, por tanto, más óptimas.

Estos científicos han utilizado una combinación de estudios anatómicos, citológicos (referentes a las células), modelado de transporte de agua y de intercambio de gases entre hojas y atmósfera. Gracias a esto han aportado evidencias muy fuertes que demuestran que el éxito y rápida dispersión de plantas con flor a lo largo de todo el planeta ha sido debido a la reducción del tamaño de su genoma.

Han estudiado más de 400 especies de helechos, gimnospermas y angiospermas y han demostrado que esta reducción del genoma fue un requisito imprescindible para las altas tasas de crecimiento entre las plantas terrestres. Las especies con genoma más pequeño, tienen estomas más pequeños y más abundantes y mayor densidad de venas. Esto les ha permitido, además, a estas células más pequeñas, una mejor adaptación a las condiciones ambientales.

Es decir, las plantas con flor pudieron triunfar porque redujeron su genoma y así hicieron células más pequeñas y más optimas.

Conclusiones.

Este estudio resuelve una de las preguntas más importantes de la biología vegetal de la actualidad, sin embargo, como casi siempre en la ciencia, abre otras cuestiones aún sin resolver: por ejemplo: ¿por qué las angiospermas pudieron empaquetar el genoma y el resto de grupos de plantas no pudieron? O, si las angiospermas se han adaptado al medio ambiente mucho mejor, ¿por qué en algunas zonas del planeta han podido resistir tan bien las gimnospermas sin llegar a extinguirse?

El estudio original en inglés lo pueden leer en este link.

“Wearable” para plantas, una posible solución para un mayor seguimiento de los cultivos

2018-01-10T10:11:00.002-08:00

Uno de los retos más importantes en el sector de la nanotecnología es hacer dispositivos lo más versátiles, flexibles, resistentes y baratos posible. Pero parece que el manejo de los nanomateriales, con especial atención en el grafeno, puede ser más complicado de lo que se esperaba, y el futuro que nos prometían hace muchos años que nos iban a inundar con dispositivos basados en grafeno, se está retrasando un poco.

En el caso de que lo consigan (mejor dicho, “cuando” lo consigan, porque es un hecho que lo van a conseguir tarde o temprano) el sector de la agricultura deberá estar muy atento, porque los nanomateriales y nanosensores tienen un potencial agrícola inmenso ( tal y como podéis leer en este otro post sobre las e-Plants o plantas electrónicas) .

Sin embargo, parece que la aplicación a la agricultura de estos nanosensores no está tan lejos, un grupo de investigadores de Iowa (de los departamentos de de agronomía y de electrónica) han conseguido un método simple y versátil para estampar y transferir nanomateriales basados en grafeno en varios tipos de cinta para fabricar sensores flexibles a microescala, y lo han publicado en la prestigiosa revista “Advanced materials technologies” (que lo ha elegido para su portada, que podéis ver al final del artículo). Es decir, si consiguen desarrollar esto, podrían “estampar” “pegatinas de grafeno” en hojas de cultivos para medir cientos de parámetros a bajo coste (como transpiración, humedad, temperatura…).

¿Cómo lo han hecho?

El método consiste en aplicar grafeno mediante una técnica de drop-casting (o fundición en una gota al caer) en una superficie de polydimethylsiloxane (PDMS), en el que previamente se han realizado unos patrones. Entonces se aplica una sencilla Cinta adhesiva “Scotch” para eliminar el exceso de grafeno. Una vez eliminado el exceso de grafeno se aplica el grafeno “empatronado” en una cinta para pegarlo a cualquier superficie.

Conclusiones

Este artículo solamente explica el método para realizar estos microsensores de grafeno, pero parece ser que lo han aplicado a plantas con resultados muy prometedores. Si este método es tan simple y barato como prometen (ya está en proceso de patente), puede ser toda una revolución en el sector agrícola, ya que podríamos llenar nuestros campos de estudio de “wearables” con los que conseguiríamos muchos más datos y mucho más precisos.

El artículo completo lo pueden leer aquí en inglés en la revista.

Variedades de cultivos mejoradas en menos tiempo gracias al “speed breeding”

2018-01-03T02:50:00.004-08:00

El crecimiento de la población mundial y el cambio climático son las amenazas más importantes para la seguridad alimentaria en el planeta. Para afrontar estas amenazas, una de las herramientas que tenemos es la obtención de variedades más productivas, que resistan más a las sequías, etc. En la revolución verde entre 1960 y 1980 (iniciada por el premio Nobel de la paz Norman Borlaug) se consiguió desarrollar variedades de trigo, maíz y arroz, principalmente, más resistentes a los climas extremos y a las plagas, capaces de alcanzar altos rendimientos por medio del uso de fertilizantes, plaguicidas y riego.

Pero desde entonces no ha habido otro salto con estas dimensiones que nos permita afrontar los nuevos retos. Por ahora se tarda más de 4-6 generaciones (una vez seleccionadas las líneas parentales) en estabilizar una nueva variedad. Considerando que no se pueden conseguir más de 1-2 generaciones por año, es prácticamente imposible conseguir una mejor variedad en menos de 10-15 años en función de la especie (tiempo insuficiente debido a la aceleración de los cambios climáticos actuales y la velocidad con la que se expanden las plagas en este mundo globalizado).

Investigadores ingleses y australianos del John Innes Centre, University of Queensland y University of Sydney han publicado el día 1 de enero en la prestigiosa revista Nature plants un nuevo método que han llamado “speed breeding” que consigue reducir estos tiempos de forma espectacular.

¿Cómo lo han hecho?

Para evaluar diferentes métodos de crecimiento de las plantas, probaron a crecer trigo duro, trigo panadero, cebada y la planta modelo de cereales Brachypodium distachyon en diferentes condiciones en un invernadero controlado. Normalmente se usa un periodo luz/oscuridad diario (llamado fotoperiodo) de 12 horas de luz y 12 de oscuridad, consiguiendo unas 3 generaciones al año. Cuando probaron un fotoperiodo de 22 horas de luz al día con solamente 2 de oscuridad y aumentando la temperatura, las plantas crecieron mucho más rápido, obteniendo hasta 6 generaciones al año (¡el doble!).

Además, una vez que la espiga ya estaba formada, en lugar de esperar 15 días a que madurara de forma natural, la metieron en una estufa con calor. Así, consiguieron reducir el tiempo de madurez de la espiga de 15 días a solamente 3 días.

Para comprobar que esto no afectaba a la estabilidad genética de las plantas que se crecían con estas nuevas condiciones, analizaron varios genes de las plantas crecidas con este “speed breeding”. No apreciaron ningún problema genético en las plantas crecidas de esta forma.

En el artículo, los autores afirman que esta nueva técnica es muy probable que sea aplicable a otras plantas que responden al fotoperiodo como el girasol, pimiento o chile o rábano (entre otras).

Conclusiones

Con este método han podido conseguido 6 generaciones por año en trigo, cebada, garbanzo y guisante, entre otras. Esto es toda una revolución ya que se podrían conseguir nuevas variedades en una tercera parte del tiempo que antes (que son muchos años).

Además, esto supondrá que los investigadores consigan variedades mejores más rápidamente, no solamente de los típicos cultivos (como arroz, trigo, maíz..) sino de aquellos con una mejora más complicada y que, por tanto muchas veces no han conseguido llegar al gran mercado tan fácilmente.

El artículo completo lo pueden leer en este enlace.

Los 10 Avances Científicos más importantes del año 2017, según Science

2017-12-27T05:00:00.001-08:00

Siguiendo la tradición del año pasado, aprovechamos esta última semana del año 2017 para hacer un último artículo explicando brevemente los 10 avances científicos más importantes del año según los expertos de la prestigiosa revista Science.

Convergencia cósmica.

El pasado 17 de agosto, científicos en todo el mundo fueron testigos de algo nunca visto: a una distancia de 130 millones de años luz de la tierra, dos estrellas de neutrones chocaron con una espectacular explosión que pudo ser observada con telescopios desde rayos gamma hasta de radio. Esta explosión pudo confirmar varios modelos astrofísicos revelando el lugar de la creación de muchos elementos pesados y probando (una vez más) la teoría general de la relatividad. Es especialmente remarcable la forma en que esto se encontró, gracias a las ondas gravitacionales (apenas detectadas por primera vez 27 meses antes). Para más información pueden ver los siguientes artículos aquí y aquí

El triunfo de la terapia génica.

Científicos han conseguido salvar la vida de bebés nacidos con una enfermedad neuromuscular hereditaria añadiendo un gen a sus neuronas espinales. Si no se hubieran tratado, los bebés hubieran muerto con dos años. Este avance supone otro logro muy importante, porque consiguieron cargar el nuevo gen a través de la membrana que protege el cerebro y la célula espinal de los patógenos y toxinas. Este gran logro abre la puerta a otras terapias génicas para tratar otras enfermedades neurodegenerativas. La clave fue un virus maligno, llamado virus adeno-asociado (AAV), que lo utilizaron para que transportara el gen “bueno”. Ahora han demostrado la terapia génica intravenosa AAV9 puede detener la atrofia muscular espinal 1 (SMA1). Además el pasado 19 de diciembre, Estados Unidos aprobó la primera terapia génica para tratar un raro desorden hereditario que causa ceguera.

Más información, aquí:

Los humanos somos 100.000 años más antiguos de lo que se pensaba.

En Marruecos se ha encontrado una porción de calavera de Homo Sapiens con 300.000 años de antigüedad (100.000 años más antigua que el último fósil de Etiopia). De hecho, el descubrimiento se hizo en 1961 por unos mineros, pero se atribuyó a los Neardentales. Nuevos análisis con una técnica llamada “termoluminescencia” lo han reclasificado como H. sapiens.

El artículo completo lo pueden leer aquí

Salto en la Edición de los genomas

Más de 60.000 aberraciones genéticas se han relacionado con enfermedades y casi 35.000 de ellas son causadas por errores minúsculos de apenas una base de DNA en un lugar puntual del genoma. Este año se ha anunciado un importantísimo avance en la novedosa técnica de edición genética llamada CRISPR que puede corregir mutaciones puntuales, no únicamente en el DNA, sino también en el RNA de forma cada vez más fiable. Unos científicos chinos han demostrado este año que pueden modificar mutaciones puntuales en embriones humanos. Esta técnica, si las leyes lo permiten, podrá salvar millones de vidas en un futuro ya no tan lejano.

En el siguiente enlace pueden leer más sobre el tema.

Nueva herramienta contra el cáncer, gracias a un cambio de estrategia.

Ha costado mucho, pero al fin se ha conseguido, un medicamento que no ataca al órgano que sufre el cáncer, sino a la raíz del mismo, el DNA. El pasado mayo, Estados Unidos ha aprobado el primer tratamiento de este tipo, llamado pembrolizumab. De momento aprobado para tratar el melanoma y otros tipos de tumores, tanto en adultos como en niños, solamente tiene una condición, tiene que tratarse de tumores que tenga el defecto llamado “deficiencia de reparación de errores”. Esto significa que este medicamento ataca por el modo de acción del cáncer, no por dónde se localiza. Se ha visto que los tumores tienen más en común por su forma de acción, que por el órgano donde aparecen. En este artículo tienen más información

Un nuevo gran primate.

Hacía 90 años que no se descubría una nueva especie de primate en el planeta, hasta que este año se ha descubierto una nueva especie de orangután, el Pongo tapanuliensis. Solamente queda una pequeña población de 800 individuos en la parte indonesia de la isla de Sumatra, y si no se realiza una importante inversión de conservación, no quedará mucho tiempo de vida a este primo lejano nuestro, en este enlace, tienen más información.

Autor foto: Tim Laman (Wikipedia commons)

Vida a nivel atómico

Se trata de un avance al que aún le queda mucho por decir. Se trata de una técnica llamada Criomicroscopía electrónica (cryo-EM). Se trata de una novedosa técnica que permite a los científicos hacer fotografías de moléculas complejas interactuando con otras moléculas. Este año está técnica ha aportado muchos avances sobre la forma que funciona una proteína compleja. De hecho, algunos de los pioneros de la técnica han sido premiados con el Nobel de Química.

Para más información pueden leer este artículo.

Un minúsculo detector de las moléculas más escurridizas

Este año, un grupo de físicos han localizado la partícula subatómica más escurridiza, los neutrinos, cambiando la forma de ver el núcleo atómico. Después de cuatro décadas de estudio, han conseguido detectarlo con un aparatito más pequeño que un microondas de cocina (cosa rara en ciencia, que casi siempre que se habla de este tipo de instrumentos suelen ser gigantes instalaciones). Estos neutrinos se generan en ciertos procesos nucleares, pero son tan raros que interactúen con otras partículas que son muy complicados de detectar. Este avance va a ser muy importante porque se podrá utilizar la detección de neutrinos en las centrales nucleares o para estudiar los agujeros negros.

Para más información pueden ver el siguiente enlace.

La atmósfera de la tierra hace 2,7 millones de años.

Se ha encontrado congelado en la Antártida en unas minúsculas burbujas en el hielo con el aire que existía en la tierra hace 2,7 millones de años (1,7 millones de años más antiguo que lo que se había conseguido hasta ahora).

El artículo que lo explica se puede leer aquí.

Nuevos sistemas de publicación en Ciencias biológicas

Desde hace décadas, científicos del área de físicas comparten de forma mundial sus artículos antes de ser publicados, para que sus colegas de otros centros de investigación los estudien y comprueben. Sin embargo, hasta este año, esta metodología no existía en las ciencias biológicas. Los manuscritos son contrastados por dos o tres revisores, se publicaban y entonces se hacían disponibles para todo el mundo (que pague la inscripción a la revista de turno).

Parece que este año se ha disparado esta nueva metodología promovida por Chan Zuckerberg Initiative, gracias a su inversión en bioRxiv. Sinceramente para mí no me parece que sea uno de los avances del año (pero en este artículo me he basado en el documento de Science, que ellos sabrán mucho más que yo).

Para más información en este artículo.

Según la importantísima revista Science estos han sido los 10 avances científicos del año, ¿están de acuerdo? ¿Conocen algún otro avance científico que vosotros consideráis más importante?

El artículo original lo pueden leer aquí.

¿Qué características físicas de los hombres atraen más a las mujeres según la ciencia?

2017-12-15T00:33:00.002-08:00

El artículo de hoy va a traer polémica, pero vamos a destacar que esta no es una opinión mía, sino de un estudio que se acaba de publicar en la revista científica Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, y me ha parecido curioso (sin decir si estoy de acuerdo con los resultados). En él destacan que, aunque seamos seres racionales, la evolución genética influye directamente en nuestra vida cotidiana, y especialmente en algunas de las decisiones más importantes de nuestra vida, como elegir pareja.

Tres investigadores norteamericanos y australianos han estudiado las características físicas de los hombres que resultan más atractivas para las mujeres y han llegado a interesantes conclusiones.

Según este estudio, la evolución equipa a los seres vivos que se reproducen sexualmente (nosotros entre ellos) con mecanismos de elección que les ayuda a elegir a la pareja que les va a dar mejores características a su descendencia. De hecho, los psicólogos evolucionistas han mostrado que los mecanismos de elección de pareja de las mujeres rastrean muchas señales de la calidad genética de los hombres y de su futura capacidad para aportar recursos a la mujer y su descendencia. Una de estas pistas es su capacidad física (capacidad de lucha o de conseguir recursos).

¿Cómo lo han hecho?

En este estudio consideran que una de estas señales importantes para la mujer (ya sea consciente o inconscientemente) es su fortaleza física. Para demostrarlo han mostrado, a 150 mujeres, fotografías de hombres y les han hecho opinar cual les resulta más atractivo. Los resultados mostraron que el componente físico era fundamental para el 70% de las mujeres. Dentro de este componente físico, la altura y la esbeltez eran los factores favoritos. Además observaron una clara linealidad de atractivo con la fortaleza física, es decir, los más fuertes resultaban más atractivos. Otro punto curioso es que la belleza del rostro no influía apenas en el atractivo.

Conclusiones.

A pesar de la claridad de los resultados, sinceramente no creo (ni espero, por la parte que me toca) que el artículo sea realmente significativo porque solamente han utilizado 150 mujeres. Aunque no deja de tener sentido que los humanos nos dejemos llevar en algunas de las decisiones de nuestra vida por los instintos más animales que han sido moldeados por la evolución.

Y ya sabes, si eres feo, soltero y quieres encontrar novia, métete al gimnasio, que aparentemente pueden aumentar tus posibilidad de encontrar al amor de tu vida… al menos mientras sigas estando fuertecito (¡jejeje!).

El artículo completo lo pueden leer en este enlace.

¿Cómo afectará el cambio climático a las enfermedades de los cultivos?

2017-11-28T10:50:00.003-08:00

Las enfermedades de las plantas son una de las causas más importantes de pérdidas de los cultivos en el mundo. Entender cómo funcionan estas enfermedades y cómo les afectará el indudable calentamiento global es algo fundamental para la seguridad alimentaria a nivel global.

Hasta ahora se sospechaba que el incremento de las temperaturas en todas las zonas del planeta podría influir en las enfermedades de los cultivos y en la capacidad de los agricultores para combatirlas. Pero ahora se ha demostrado que esto es un hecho. Otra duda que se presentaba era si este cambio de temperaturas influye en la virulencia de la enfermedad (si hace más fuerte al hongo, bacteria o virus que afecta a la planta) o en la debilidad de la planta (la planta al tener que lidiar con unas temperaturas a las que no está acostumbrada, se puede debilitar y hacerla más sensible a la enfermedad).

Científicos estadounidenses y alemanes han demostrado, en un artículo en la prestigiosa revista Nature communications, que las temperaturas afectan a ambos, tanto al agente causante de la enfermedad como al paciente (la planta).

¿Cómo lo han hecho?

Han utilizado dos organismos modelo, por una lado la planta Arabidopsis thaliana (una pequeña plantita muy sencilla pero muy útil para estudios científicos) y por otro lado una bacteria que le causa la enfermedad, llamada Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 (Pst DC3000).

Han utilizado plantas a temperatura “normal” para su especie (23 ºC) y a temperatura “ligeramente elevadas” (27-30ºC) y han puesto la bacteria para que la infectase. El crecimiento de la enfermedad en la planta era 30 veces superior cuando se superaba la temperatura "normal" para la planta. Para ver si el causante era porque la planta estaba debilitada o la bacteria fortalecida, estudiaron los genes que se expresaban tanto en la planta como en la bacteria y vieron la diferencia de expresión a diferentes temperaturas.

Descubrieron que una de las rutas de defensa (la del ácido salicílico concretamente) de la planta reducía su expresión cuando la planta estaba a mayores temperaturas, lo que indicaba que no solamente la bacteria crece mejor cuando la temperatura es mayor, si no que la planta se debilita. Por otra parte probaron si una sustancia llamada BTH (un inductor del ácido salicílico llamado benzo-(1,2,3)-thiadiazole-7-carbothioic acid S-methyl ester) era capaz de estimular la defensa de las plantas mediante la inducción de la ruta de defensa que quedaba debilitada al incrementarse la temperatura, y efectivamente, lo consiguieron. La planta resistía mejor la enfermedad cuando se estimulaba esta ruta defensiva.

Conclusión.

Gracias a este estudio queda claro que el incremento de las temperaturas influye tanto en las plantas ( y cultivos en general) haciéndolas más sensibles a las enfermedades así como en la enfermedad en sí (haciéndola más fuertes).

En este artículo podemos ver otro ejemplo sobre cómo el cambio climático va a ser un grandísimo problema (de hecho ya lo está siendo en muchas regiones del mundo como en España) y que si queremos mantener la seguridad alimentaria a medio-largo plazo tenemos que dar soluciones científicas tanto para resolver el problema (reduciendo nuestro impacto en el planeta) como para solucionar todas las nefastas consecuencias que este cambio está trayendo.

La imagen del tomate atacado por Pseudomona syringae procede de Wikipedia de autor Goldlocki (CC)

¿Cómo se acaba con el genoma más pequeño del mundo?

2017-11-19T06:19:00.001-08:00

Los microorganismos no nos dejan de sorprender cada día con nuevas propiedades que los hacen parecer casi extraterrestres. Un grupo de científicos estadounidenses, alemanes y japoneses, acaban de descubrir una bacteria, llamada Stammera, que tiene el genoma más pequeño conocido en ningún organismo independiente. Es importante aclarar que estamos hablando de organismos que viven fuera de las células de otro organismo, porque cuando un organismo se adapta a vivir dentro de otra célula puede acabar con genomas ínfimos con apenas unos pocos genes, como los virus.

El genoma de Stammera tiene una longitud de 0,27 Megabases (o Millones de bases, la unidad de medida de los genomas, que es el número de bases (A,T,C o G) de la cadena de ADN).

Para que el lector se haga una idea de lo pequeño que es esto, el ser humano tiene un genoma de 3.227 Megabases (Mb), el arroz tiene 415 Mb, el maíz 2.500 Mb, la cebada 5.300 Mb, y una de las bacterias con genoma más pequeño conocido y la primera secuenciada completamente, el Haemophilus influenzae tiene 1.740 genes (1.8 Mb).

¿Cómo lo han descubierto y como ha podido ocurrir esto?

La pectina es un componente fundamental de la pared de las células vegetales, pero es una sustancia muy difícil de digerir por la mayoría de los seres vivos porque se necesitan un tipo de enzimas pectinolíticas (que rompe la pectina) muy específicas. Algunos animales e insectos se sirven de microorganismos que habitan en su sistema digestivo para poder alimentarse de plantas y romper esta pectina (es un buen trato para los dos, el animal es capaz de alimentarse de plantas y los microorganismos pueden vivir calentitos en los intestinos del animal con un constante flujo de alimento). En el estudio que nos ocupa, los científicos buscaban saber cómo un tipo de escarabajo, llamado Cassida rubiginosa, podía digerir las hojas. Sin embargo descubrieron que había una especie de bacteria que se ocupaba de este trabajo, dándole al escarabajo el alimento digerido.

La imagen del escarabajo, por cortesía de Ryan Hodnett (Oakville, Ontario, Canadá).

Cuando estudiaron la bacteria, secuenciaron su genoma y descubrieron que era pequeñísimo, solamente 0,27 Mb. Sin embargo mantenía los genes más importantes que le daban la capacidad de alimentarse de las clases de polisacáridos más abundantes en las plantas, homogalacturonanos y rhamnogalacturonanos.

Para comprobar que era la bacteria la que le daba al escarabajo la capacidad de alimentarse de la planta, probaron a eliminar la bacteria del interior del escarabajo. Esto resultó en una disminución radical de los escarabajos supervivientes, por lo que dedujeron que la bacteria era vital para la alimentación del insecto.

Conclusiones.

En este artículo se puede ver como la evolución ha llevado a que dos organismos se unan para obtener una ventaja evolutiva (alimentarse de pectina), de tal manera que han llegado a ser tan dependientes uno del otro que prácticamente sería imposible que sobreviviera uno sin el otro. Ha llegado hasta tal punto la evolución genética que la bacteria ha ido “perdiendo” genes que no le son necesarios y se ha especializado tanto que ha acabado con el genoma conocido más pequeño del planeta.

El artículo completo en el cual publican este descubrimiento se puede leer en este enlace.

Un poco de estrés puede ser bueno para aumentar la longevidad y reducir el daño celular

2017-11-08T11:37:00.002-08:00

Aunque suene obvio, envejecer es uno de los factores de riesgo más importantes para la mayoría de las enfermedades. Sin embargo, apenas se conoce por qué envejecemos ni la relación de la vejez con las enfermedades. Se suele considerar al envejecimiento un proceso estocástico que se caracteriza por la acumulación de daño celular. Por estocástico me refiero, a grandes rasgos, a un proceso aleatorio que tiene una dinámica, es decir, que no es lineal (unas personas envejecen más rápidamente que otras, en función de su genética interna o de cómo se hayan cuidado físicamente, pero todas las que llegan a cierta edad acaban envejeciendo poco a poco). Sin embargo, otras evidencias sugieren que el envejecimiento está programado a nivel celular como una serie de eventos que aparecen para que nos reproduzcamos.. pero eso ya es otra historia.

En este contexto, Investigadores de Gran Bretaña y Estados Unidos han descubierto que un poco de estrés controlado puede ser bueno para la salud celular. Este descubrimiento puede ayudar a comprender cómo es el proceso de envejecimiento y sus consecuencias en las enfermedades degenerativas.

Imagen de Giselle Chamorro

¿Cómo lo han hecho?

Los investigadores han trabajado en el Caenorhabditis elegans, un pequeño gusano del suelo que se utiliza como organismo modelo para estudiar los procesos celulares de los organismos superiores.

El equipo de investigación encontró que hay señales de mitocondrias (el orgánulo celular que produce la energía que consumimos) levemente estresadas que son capaces de prevenir errores en la proteostasis, que es una de los efectos del envejecimiento. La proteostasis es el mecanismo que tienen las células para controlar la calidad en el plegamiento de las proteínas, es decir, lo que controla que las proteínas se “fabriquen” bien. Si este control de calidad no es bueno, aparecen proteínas “mal hechas”, lo que provoca enfermedades como cáncer o Alzheimer. De hecho, si la mitocondria funciona perfectamente, se ha visto que las células y los tejidos se mantienen fuertes.

Concretamente lo que hicieron, a grandes rasgos, fue exponer a estos gusanitos a pequeñas dosis de sustancias tóxicas y a patógenos ( simulando una situación de estrés del animalito), lo que resultó en gusanos más saludables y que sobrevivían más tiempo.

Imagen de microscopio electrónico de Caenorhabditis elegans (agosto de 2012) Autor: Antje Thomas, Schulenburg Lab, Kiel

Aunque está claro que en este artículo se ha realizado en un organismo modelo y aún no se puede afirmar que sea exactamente igual en humanos, estos nuevos conocimientos pueden ser muy valiosos para seguir vislumbrando el complejo proceso del envejecimiento.

Conclusiones

Hasta ahora se pensaba que un estrés mitocondrial prolongado es malo. Pero este descubrimiento parece indicar que las señales de estrés desatan en los animales una reacción de supervivencia, o que le ayuda a “tener que” mantenerse más joven para sobrevivir.

Como moraleja, no hay que buscar una vida cómoda, sino una que te someta a pequeños retos y que estrese a tus mitocondrias, pero sin pasarse, que mucho estrés tampoco es bueno (esto no viene en el artículo, es de mi propia cosecha 😀)

El artículo completo se puede leer en este link de la revista Cell Reports.

¿Sabes de dónde viene la mayoría de la contaminación de las playas?

2017-11-01T03:12:00.000-07:00

Uno de los mayores problemas sanitarios de las playas de todo el mundo es la contaminación de sus aguas por bacterias fecales, que provocan todo tipo de enfermedades en los humanos. Es imprescindible para nuestra salud conocer esta contaminación tan peligrosa y especialmente saber de dónde viene, para poder reducir el riesgo al mínimo.

Con este objetivo un grupo de investigadores han estudiado si el tipo de bacterias que hay en el agua de las playas (concretamente en unas playas de Estados Unidos) procedía del ganado, de humanos o de cualquier otro origen. Su trabajo lo acaban de publicar en este artículo en la revista científica Water and Environment Journal.

Es importante destacar que los análisis (101 análisis durante 13 semanas, en 9 lugares distintos) los hicieron en las condiciones que propiciaban la aparición de bacterias procedentes de las heces del ganado, ya que los hicieron justo después de que hubiera lluvias importantes. Esto lo hicieron para ponerse en el peor de los casos, porque, en teoría habría más riesgo de que el agua arrastrara las heces del ganado a las playas.

Estos análisis se basaron en un tipo de análisis genético llamado Reacción en Cadena de la Polimerasa en tiempo real (del inglés qRT-PCR) (de la que ya hablamos en este artículo). Esta técnica se basa en la reacción de un tipo de enzima (la polimerasa) que es capaz de multiplicar el contenido de un gen de forma exponencial, y de esta manera hacerlo medible y cuantificable. Gracias a esta técnica se puede medir cuanta cantidad de un gen determinado hay en el agua, y por tanto, la cantidad de un tipo de bacteria dada. Así pudieron diferenciar cuantas bacterias procedentes de las heces del ganado, de las heces de humanos y de bacterias de otras fuentes había en el agua de baño de las playas analizadas. Concretamente estudiaron un género llamado Enterococcus, que está demostrado que es el que más directamente se relaciona con las enfermedades de los bañistas.

Desgraciadamente este estudio nos dejó a nuestra raza en muy mal lugar, resultó que la gran mayoría de las bacterias fecales existentes en el agua de las playas eran... ¡humanas!. Aunque esto no quiere decir que estas bacterias fecales procedan directamente de los bañistas (no sé si me explico), también puede proceder de las ciudades y pueblos cercanos que hacen sus vertidos al mar.

Como conclusión quiero añadir que esto es un ejemplo más sobre cómo nos afecta directamente nuestra propia contaminación y la mala gestión del medio ambiente. Es decir, cuidemos el medio ambiente, aunque solamente sea por egoísmo, porque toda la basura que le mandemos, nos la estamos mandando a nosotros mismos.

Abonos para producir verduras más sanas

2017-10-16T03:23:00.000-07:00

Las frutas y verduras son fundamentales en toda dieta sana, pero todo tiene sus riesgos, y es la función de los científicos buscar soluciones a los problemas.

El Cadmio es un elemento que aparece muy frecuentemente en los suelos agrícolas por todo el planeta. Este Cadmio puede aparecer de forma natural (por efecto de la erosión de rocas cercanas) o por efecto de la actividad humana (como por el procesado de metales, fertilizantes o por combustión de minerales fósiles). Cuando estos suelos no son calcáreos, el Cadmio se puede acumular excesivamente en los cultivos, especialmente en verduras de hoja verde (como lechuga o espinaca), con consecuencias para la salud del consumidor.

Un grupo de científicos franceses y estadounidenses han descubierto que aplicando ciertos abonos a suelos con problemas de altos contenidos en Cadmio, pueden reducir la absorción de éste por las plantas por debajo de los estándares aceptados, reduciendo los riesgos para la salud. Acaban de publicar los resultados de sus investigaciones en la revista Journal of Environmental Quality.

¿Cómo lo han hecho?

Este grupo de investigadores observaron que en unos campos de cultivo de Monterey County en California (Estados Unidos) las espinacas absorbían Cadmio en cantidades por encima de los límites saludable

Estudiaron once tratamientos distintos en plantas crecidas en invernaderos, entre los que figuraron compost, rocas calizas, Manganeso o Zinc, en diferentes proporciones.

Descubrieron que, al combinar estos compuestos en diferentes tratamientos, conseguían reducir el Cadmio final en la planta. Sin embargo, descubrieron que lo hacen de formas distintas. Unos lo hacen previniendo el paso del Cadmio a la planta mediante competencia de nutrientes (es decir, al “ofrecerle” a la planta otros nutrientes, ella prefiere otros que no son tan tóxicos). Pero otros actúan en el suelo, “capturando” químicamente el Cadmio, haciéndolo “no disponible” para la planta.

El siguiente paso para los investigadores será probar estos compuestos y sus combinaciones en diferentes suelos y diferentes cultivos.

Conclusiones.

Los investigadores han conseguido reducir el contenido en Cadmio de las espinacas hasta unos límites saludables simplemente utilizando las enmiendas y abonos adecuados.

Esto nos da una idea del tremendo potencial que tiene el correcto manejo de los suelos para muchas facetas de la agricultura, no solamente en el incremento del rendimiento de los cultivos, sino también en hacerlos más saludables y más sostenibles medioambientalmente.

Es por tanto la función, yo diría obligación, de todos los que trabajamos en el sector, de estar constantemente buscando ideas innovadoras para obtener lo mejor de los cultivos mediante soluciones que mejoren los rendimientos de una forma sostenible y saludable.

El artículo completo los puedes leer en este enlace.

Eliminar los nitratos del agua para conseguir ecosistemas más saludables

2017-10-03T11:43:00.002-07:00

El nitrógeno es uno de los pilares fundamentales de la agricultura moderna, se trata del nutriente más importante para los cultivos. Sin la aplicación de fertilizantes nitrogenados sería muy complicado (o imposible) alimentar a todo el planeta.

Pero como toda tecnología, no todo son ventajas, tiene algunos inconvenientes. La aplicación excesiva de los fertilizantes nitrogenados en la agricultura provoca que el nitrógeno sobrante que no es absorbido por las plantas se pierda en forma de nitratos, arrastrado por el agua de la lluvia o del riego. Esto puede producir graves daños a los ecosistemas naturales (por la eutrofización) e incluso a la salud humana cuando llega al agua potable.

La industria de los fertilizantes y muchos grupos científicos están trabajando en reducir o eliminar este problema con tecnologías de liberación lenta que reduzcan al mínimo la pérdida de nitrógeno por escorrentía o incluso fomentando los microorganismos del suelo fijadores de nitrógeno.

Un grupo de científicos estadounidenses acaban de publicar en la revista Journal of Environmental Quality un artículo (que puede leer completo en este enlace) en el cual han encontrado “hotspots” (o puntos calientes) en los ecosistemas que pueden actuar como “limpiadores naturales” de éste nitrógeno. Esto puede ayudar de una forma muy importante a desarrollar estrategias de manejo de los fertilizantes y de las aguas de riego para que se limpien estos nitratos sobrantes de la agricultura.

¿Cómo lo han hecho?

Los investigadores analizaron el agua de varios arroyos en zonas agrícolas de Carolina del Norte (Estados Unidos), así como su grado de degradación, contenido en nitratos y la capacidad de éstos para limpiar el agua. Además estudiaron los sedimentos y las zonas “amortiguadoras “ o “buffer” entre estos arroyos y las tierras de cultivo a lo largo del tiempo. En el estudio también incluyeron plantas nativas, conocidas por su capacidad de absorber los nitratos.

Una vez obtenidos todos estos datos, comprobaron que las zonas “amortiguadoras” eran capaces de absorber gran cantidad de los nitratos sobrantes en la agricultura. Además descubrieron que había “hotspots” dentro de los arroyos con gran capacidad de absorción de nitratos, las características de estos “puntos calientes” era que los suelos tenían textura fina, abundante materia orgánica y mucha humedad.

Por último hicieron un modelo estadístico para diseñar zonas que fueran “limpiadoras perfectas de los nitratos” y así poder implantarlos en los cauces de los ríos.

Conclusiones.

Aunque se le ha echado la culpa a los fertilizantes nitrogenados de muchos de los problemas ecológicos y de la salud, la verdad es que esto ha sido provocado por un mal uso de éstos. Los fertilizantes nitrogenados son imprescindibles para garantizar la seguridad alimentaria, lo que hay que hacer es desarrollar tecnologías que aumenten su efectividad, reduciendo las pérdidas, que son lo que ocasionan los problemas.

Este estudio que nos ocupa es una estrategia muy interesante de ayudar a solucionar este problema, ya que si diseñamos las zonas de riego y las zonas acuáticas donde acaban los residuos agrícolas de una forma racional e inteligente, muchos de los problemas de impacto medioambiental de la agricultura podrían reducirse de una forma muy importante.

Poquito a poquito vamos desvelando la complejidad de las plantas

2017-09-17T11:25:00.004-07:00

La combinación de la genética y la proteómica nos descubre que las plantas son mucho más complejas de lo que pensábamos.

Todos los días vemos, olemos y comemos unos seres vivos a los cuales apenas les damos importancia, pero que son vitales para nuestra existencia: las plantas. Pero a pesar de su importancia para nuestra vida y para la de muchos seres vivos más, apenas conocemos cómo funcionan. No sabemos por qué crecen de la multitud de formas qué lo hacen, la facilidad que tienen para adaptarse a todos los ambientes del planeta, ni siquiera conocemos todos sus componentes moleculares.

Con el objetivo de conocer un poco más sobre cómo funcionan las plantas, un grupo de científicos franceses, italianos y uno español (concretamente yo 😃 ) hemos realizado una investigación que publicamos la semana pasada en la prestigiosa revista Scientific reports. El artículo completo lo pueden ver en este link.

En esta investigación hemos combinado técnicas transcriptómicas y proteómicas para identificar los mecanismos que ocurren en una planta (desde las hojas hasta las raíces) cuando ésta es atacada por una bacteria que provoca una enfermedad.

En la imagen superior podemos ver la imagen del artículo publicado donde se pueden ver algunas de las rutas estudiadas.

¿Cómo lo hemos hecho?

En primer lugar sembramos varias semillas de trigo en condiciones controladas para que todas estuvieran en las mismas condiciones exactamente. Una vez que ya eran adultas, a la mitad de ellas las infectamos con una bacteria llamada Xanthomonas translucens, que provoca una enfermedad muy importante en cereales (en inglés llamada bacterial leaf streak (BLS)), dejando a la otra mitad como control para poder comparar. A las 24 horas recogí las hojas y las raíces de todas las plantas.

Todas estas muestras las analizamos con dos técnicas distintas, RNAseq (con el que podemos ver todos los genes que se expresan en los tejidos analizados) y Espectrometría de masas (con el que vemos la mayoría de las proteínas que existen en estos mismos tejidos).

Resumen sobre cómo tratamos las plantas

Una vez pudimos visualizar todos los genes y proteínas que estaban actuando en las hojas y raíces de las plantas atacadas por la enfermedad y en las sanas, utilizamos herramientas bioinformáticas para comparar toda esta masiva cantidad de datos y transformarlo en “rutas metabólicas” que nos dijeran que está pasando en la planta cuando es atacada por un patógeno.

Conclusiones:

Gracias a esta masiva cantidad de datos (estamos hablando de miles de genes y proteínas) pudimos llegar a muchas conclusiones, entre las cuales me gustaría destacar las siguientes:

-El ataque de la bacteria provoca una inmensa cantidad de respuestas moleculares en la planta, que intenta defenderse.

-Llama la atención que los cloroplastos es uno de los campos de batalla más estratégicos, digamos que es “la fuente de energía” de la planta, la bacteria lo sabe, y por eso ahí es donde la ataca especialmente.

-La bacteria altera el balance hormonal de la planta al atacarla.

-Las raíces reaccionan ante el ataque en las hojas, intentando ayudar desviando recursos.

Como conclusión final quiero destacar que esta investigación me parece fundamental porque nos ayuda a tener una visión global de lo que ocurre en una planta cuando es atacada por una enfermedad (y no solamente porque yo haya hecho una gran parte, ¡je, je!😎).

Un arroz multi-nutrientes para luchar contra la malnutrición en el mundo desarrollado

2017-08-14T09:04:00.000-07:00

Cerca de la mitad de la población mundial tiene como base alimentaria el arroz (si no como única fuente de calorías). Pero el problema que tiene este alimento tan importante es su deficiencia en algunos de los micronutrientes esenciales para el correcto desarrollo de los humanos. La falta de estos micronutrientes, como el hierro, el zinc o la vitamina A, son un problema muy importante en muchas zonas del planeta, especialmente en Asia. Concretamente, la deficiencia en hierro afecta a dos mil millones de personas en todo el mundo y la deficiencia de vitamina A afecta a 250 millones de personas, entre los cuales entre 250.000 y 500.000 de niños sufren ceguera causada por esta deficiencia (la mitad de ellos mueren al año de perder la vista).

En un intento de ayudar a solucionar este dramático problema, científicos del ETH de Zúrich han conseguido desarrollar un arroz que tiene estos tres elementos (vitamina A, hierro y zinc) tan importantes para la alimentación. Los detalles del trabajo publicado en la prestigiosa revista Scientific Reports los podéis leer completo en el siguiente enlace , aunque aquí os lo explico someramente.

¿Cómo lo han hecho?

Han podido introducir en el mismo locus (zona del genoma de la planta) una serie de genes que le “ordenan” a la planta que produzca estos nutrientes y que estén en el grano, para que sea asimilable por la persona que consuma ese grano.

Concretamente, los genes introducidos han sido:

Nicotianamina sintasa 1 (AtNAS1) procedente de Arabidopsis (una planta de la cual hemos hablado ya varias veces en este blog, como en este artículo o en este otro). Este gen cataliza la síntesis de Nicotianamina, que es un precursor de Ácido deoximugénico (DMA), un quelante de zinc y hierro. Es decir, hace que el hierro y el zinc esté “asimilable” tanto para la planta como para las personas.
Ferritina (PvFERRITIN), procedente de judía. Este gen produce una proteína que puede almacenar una gran cantidad de hierro.
Caroteno desaturasa (CRTI), procedente de una bacteria y Fitoeno sintasa (ZmPSY), procedente de Maíz. Estos dos genes consiguen hacer que la planta produzca β-caroteno, un precursor de la vitamina A. Cuando ingerimos β -caroteno, éste es transformado a Vitamina A en la mucosa del intestino delgado, y ésta es almacenada principalmente en el hígado en forma de éster de retinol.

Aunque no es la primera vez que se introduce un gen que mejora el contenido en un nutriente de un alimento, sí que es la primera vez que se consigue introducir genes que mejoran el contenido en tres micronutrientes en un mismo locus. Esto supone una mejora en la selección de cultivos, así como en las interacciones entre estos nutrientes, que en muchos casos son sinérgicos.

Conclusiones.

Partiendo del hecho que la solución del hambre y la malnutrición en el mundo nunca va a partir de una herramienta única. La biotecnología se presenta como una de estas herramientas que puede ayudar a combatir esta vergüenza de nuestra generación. Concretamente de nuestra generación porque, aunque siempre ha habido hambre en el mundo, somos la primera generación de la historia de la humanidad que tenemos la capacidad, tanto económica como tecnológica, para hacerla desaparecer.

Esta variedad de arroz es una de las herramientas, que si la sociedad y las leyes se lo permitieran, podría ayudar de gran manera a combatir la malnutrición mundial (repito, sin ser la solución definitiva, sino parte de la solución).
Aunque esto es muy difícil, ya se ha podido ver como ejemplo el caso del arroz dorado o el tomate morado de mi amiga Cathie Martin, que, aunque se desarrollaron hace 15 años, aún están paralizados con problemas regulatorios.

Imagen de arroz dorado frente a uno normal (Imagen de International Rice Research Institute (IRRI))

Pero es muy fácil prohibir estos cultivos modificados genéticamente desde una sociedad que tenemos el problema contrario, la obesidad (según la Organización Mundial de la Salud, la obesidad provoca 2,8 millones de muertes a año).

La combinación de compuestos naturales y bacterias: clave para la prevención de la gripe

2017-08-07T08:06:00.001-07:00

El virus de la gripe provoca anualmente de 3 a 5 millones de casos de enfermedad grave y entre unas 250.000 a 500.000 muertes (según datos de la Organización Mundial de la Salud), y aún seguimos sin saber exactamente como curarla ni prevenirla. Pero puede pasar muchas veces que la solución a nuestros problemas esté delante de nuestras narices, es más, puede que esté dentro de nosotros. Concretamente, esta solución puede estar en nuestros intestinos, en los microorganismos que estos lo habitan y en la forma que los/nos alimentamos.

Científicos estadounidenses y rusos han descubierto una nueva solución para prevenir el virus de la gripe. Acaban de publicar en la revista Science (que puedes ver completo en este enlace). Ésta se basa en la combinación entre microorganismos y su asimilación de unos elementos naturales llamados flavonoides.

¿Cómo lo han hecho?

Desde hace muchos años se sabe que los microorganismos que habitan nuestro cuerpo son una parte fundamental de nosotros mismos, incluso algunos científicos los consideran nuestro “segundo genoma”. Estos microorganismos nos ayudan a digerir los alimentos, de hecho, cuando habéis viajado alguna vez a otro país seguro que habéis sufrido la alteración de esta “flora intestinal” en continuas visitas al servicio ;) . Pero más recientemente se ha descubierto que además la alteración de estos microorganismos influye de forma directa en muchas otras enfermedades como enfermedades neurodegenerativas o inflamatorias como la enfermedad de Crohn.

Por otra parte, desde hace varios años se ha visto que los flavonoides tienen efectos muy beneficiosos para la salud. Estos flavonoides son un tipo de moléculas presentes en frutas y verduras, especialmente en los frutos rojos, te o brócoli (incluso en el vino tinto). De hecho, yo mismo he trabajado en una investigación sobre los efectos beneficiosos de extractos de frutos rojos en la prevención de la obesidad, que podéis leer en este enlace.

El problema es que no se conoce aún el mecanismo exacto de acción ni de los microorganismos ni de los flavonoides en la salud. Es decir, se sabe que los flavonoides son buenos para la salud, y que los microorganismos también, pero no se sabe por qué. Para ayudar a solucionarlo, estos investigadores estudiaron qué microorganismos de nuestro intestino eran capaces de asimilar (“comerse”) los flavonoides. Concretamente identificaron a uno, Clostridium orbiscindens, que es capaz de “comerse” los flavonoides y producir Desaminotirosina (de ahora en adelante lo llamaremos DAT), un tipo de interferón (los interfeones son un tipo de proteína señalizadora capaz de luchar contra los virus).

Estos investigadores probaron el DAT en ratas en las cuales inyectaron el virus de la gripe, comprobando que estas tenían mucho menos daño por gripe que las ratas control. Además observaron que las ratas tenían la misma cantidad de virus, es decir, que el DAT no ataca al virus, sino que evita que éste haga daño a través de la activación del sistema inmunológico del animal.

Conclusiones.

Aunque esta investigación necesita comprobarse en humanos, abre grandes esperanzas para que comprobemos la importancia de los microorganismos en nuestro cuerpo y la importancia de una alimentación saludable rica en frutas y verduras.

Por lo tanto, en este verano, aprovechad para tomar muchos flavonoides en forma de frutas y verduras, y también ¿por qué no? un poco de vino tinto, con la excusa de que es bueno para la salud (como todo, en pequeñas dosis ;) )

Plantas parásitas que “no son tan malas”

2017-07-31T08:34:00.001-07:00

Las plantas parásitas son aquellas que se “enganchan” a otras plantas, les absorben los nutrientes y pueden llegar a acabar por matar a su víctima. De hecho, ya hablamos de este tipo de plantas en el artículo “Plantas parásitas que "roban" genes”.

Concretamente, la Cuscuta es un género de plantas parásitas que se agarran a su víctima para extraer agua y nutrientes.Varias plantas pueden ser parasitadas a la vez por una o varias cuscutas, formando grandes “redes”. A través de estas conexiones se pueden transferir otras moléculas, como metabolitos, proteínas y mRNA, además de facilitar el contagio de virus.

Pero parece que no todo son problemas, también estas redes de parásitos tienen sus beneficios. Un grupo de científicos alemanes y chinos acaban de publicar en la importante revista PNAS el trabajo donde han descubierto que estas redes “parásito-hospedador” son capaces de avisar al resto de las plantas de un ataque de insectos. Es decir, cuando una planta de esta red es atacada por un insecto, se transmiten una serie de señales moleculares (a más de un metro de distancia) que avisan al resto de plantas para que “movilicen sus defensas” y de esta forma se puedan defender del ataque.

¿Cómo lo han hecho?

En el laboratorio crecieron plantas parásitas (de la especie Cuscuta australis) y plantas de soja (Glycine max). Las crecieron tan cerca que la cuscuta parasitó a la soja. Una vez establecido el sistema "planta-parásito", dejaron que la oruga Spodoptera litura atacara a la soja. Entonces tomaron muestras de hoja de la planta parasitada y la no parasitada, y de planta atacada y no atacada por la oruga. Estas muestras fueron analizadas mediante RNAseq (técnica de la que ya hemos hablado en el blog) y pudieron visualizar los genes que se “activaban” y “desactivaban”.

Gracias a esto pudieron ver cómo reaccionaban las plantas a este ataque, incluyendo todas sus rutas metabólicas.

Además repitieron estas pruebas con otras plantas como Arabidoposis y plantas de tabaco (dos plantas modelo utilizadas frecuentemente en ciencia), para ver si ocurría con más tipos de plantas. Y efectivamente, en menos de 30 minutos toda la red de plantas parasitadas eran avisadas del ataque del insecto, pudiendo disparar sus defensas. De hecho, observaron que las plantas que eran “avisadas” se defendían un 20% mejor que las que estaban fuera de la red y no podían ser avisadas.

Conclusiones.

Este trabajo nos muestra una forma muy curiosa en que un teórico parásito puede llegar a ser un aliado, pero no es el primer caso que ocurre algo así. Se ha observado que mujeres parasitadas con un tipo de helminto (gusano parásito) aumenta su fertilidad o que reduce fenómenos de autoinmunidad y alergias en humanos.

Es decir, que no todo es malo o bueno, sino que, a veces, hay que mirar dos veces antes de sacar conclusiones tajantes sobre si “algo o alguien” es tan malo como parece.

La imagen de la Cuscuta invadiendo varias plantas es por cortesía de Scot Nelson

El problema de los nemátodos parásitos, más cerca de solucionarse en los cultivos

2017-07-21T10:43:00.002-07:00

Aunque muchos no lo sepan, las plantas también tienen gusanos parásitos. Concretamente se les llama nemátodos y son microscópicos. De hecho, los nématodos son uno de los problemas más importantes de la agricultura hoy en día. Suponen unas pérdidas multimillonarias para la agricultura a nivel mundial. Estos “gusanitos” se meten en las raíces de las plantas, y empiezan a reproducirse, manipulando el genoma de las plantas para hacerlas que produzcan grandes tumores en su raíces (como se puede ver en la imagen de más abajo) y así poder alimentarse y vivir en estos tumores. Estos grandes tumores son muy perjudiciales para la planta ya que impide a ésta poder extraer del suelo el agua y los compuestos nutritivos, matándola pasado un tiempo.

Investigadores españoles y japoneses acaban de publicar un artículo en la importante revista Frontiers in Plant Science donde cuentan los grandes descubrimientos que han hecho para avanzar en la lucha contra esta amenaza de los cultivos.

¿Cómo lo han hecho?

En primer lugar se preguntaron cómo es posible que estos pequeños gusanos consigan hacer crecer unos tumores tan grandes en tantos tipos de plantas a lo largo de todo el planeta. Concretamente se centraron en uno de los nemátodos más importantes, llamado Meloidogyne incognita y en la planta Arabidopsis thaliana, una “mala hierba” de la que ya hemos hablado a lo largo del blog muchas veces, porque es una de las plantas modelo más utilizadas entre los investigadores de plantas, por su genoma tan sencillo, su tamaño y la facilidad para reproducirse.

Imagen de raíces de planta de tomate atacadas por el nemátodo (Imagen por Scot Nelson (Creative Commons).

Infectaron varias plantas con el nemátodo y analizaron las células de la raíz de la planta infectada durante varias fases con varias pruebas moleculares y por microscopía. Además hicieron una secuenciación de los genes que se expresaban en la planta mediante la técnica de RNA seq (de la cual ya hemos hablado en otros artículos del blog) comparado con el control. Además tiñeron con un tinte especial las raíces de la planta, para poder diferenciar qué células eran modificadas por el parásito durante el crecimiento del tumor.

Con todas estas pruebas pudieron ver que el parásito modifica el desarrollo de las raíces de las plantas a través de los genes de las células madres vegetales de los tejidos vasculares de la planta (es decir, lo equivalente a las células de nuestras venas y arterias en las plantas). Esto lo hace para poder alimentarse de la planta y así poder reproducirse, para poder ir atacando a otras plantas del entorno.

Conclusiones

Esta investigación es muy importante para la lucha contra este tipo de nemátodos en la agricultura, porque ha conseguido descubrir qué genes son los que manipula el nemátodo en la planta. Esto se podrá utilizar en el futuro para que se desarrollen plantas que tengan estos genes modificados y así estos gusanitos tan fastidiosos no puedan parasitar la planta.

La imagen del nemátodo al microscopio electrónico ha sido realizada por William Wergin and Richard Sayre. Colorized by Stephen Ausmus. U.S. Department of Agriculture (Wikipedia Commons).