Entrades amb l'etiqueta ‘Science’

Tomàquets verds insípids

diumenge, 1/07/2012

Tomatoes_plain_and_sliced.jpg ¿Us heu preguntat mai com és que la majoria de tomàquets que trobem al supermercat són d’aspecte immaculat però alhora no tenen gust de res? Un cop més, la ciència pot haver resolt part del misteri. Un estudi, publicat aquesta setmana a la revista Science mostra com dècades de selecció per obtenir varietats de tomàquet d’un color uniforme han jugat en contra d’un gen implicat en la quantitat de sucre del fruit.

La tomaquera (Solanum lycopersicum), originària d’Amèrica del sud —probablement del Perú—, ja era cultivada a l’actual Mèxic abans de l’arribada dels espanyols i apreciada pel seu fruit carnós i suculent, que els asteques anomenaven tomatl. Actualment és cultivada arreu del món i es produeixen milions de tones de tomàquets cada any. Aquesta agricultura de proporcions industrials ens ha portat a collir-los de la planta quan encara no han madurat del tot i a que, durant els darrers 70 anys, se n’hagin anat seleccionant varietats que amb seu color verd clar uniforme marquen el punt just de la collita per tal que quan arribin al supermercat tinguin un color vermell impecable, però malauradament, també un gust força insípid. Els tomàquets de varietats silvestres, en canvi, menys uniformes, tenen un color verdós més fosc en la part superior del fruit, que fa més difícil precisar el moment en el qual han de ser collits.

Els autors de la investigació han pogut identificar el responsable d’aquesta diferència en la coloració dels tomàquets, el gen GLK2, que codifica un factor de transcripció (una proteïna que controla quan i on altres gens són actius) i han vist que, en els tomàquets silvestres, el gen GLK2 augmenta la formació de cloroplasts, els orgànuls cel·lulars on té lloc la fotosíntesi i que són plens de clorofil·la, el pigment verd que actua com a receptor de l’energia lluminosa. A continuació, els investigadors han analitzat el gen GLK2 en una dotzena de varietats cultivades de tomàquet provinents d’Europa i d’Àsia i, en totes elles, han identificat la mateixa mutació que inactiva el gen GLK2. Els tomàquets cultivats tenien menys cloroplasts i un menor contingut de sucre. Durant la fotosíntesi, les plantes sintetitzen compostos orgànics (entre els quals, hidrats de carboni), mitjançant l’energia de la llum, a partir de diòxid de carboni i aigua.

Així doncs, la selecció a favor d’un color uniforme va anar acompanyada de la selecció de varietats amb un contingut més baix de sucres, responsable en part d’un gust més dolent dels tomàquets. Els autors de l’article, van introduir una còpia intacta del gen GLK2 i van comprovar com la quantitat de sucres en el fruit madur augmentava un 40%. El contingut d’altres compostos, com ara els carotenoides (entre els quals el licopè, responsable del color vermell del tomàquet i de propietats antioxidants), també era més alt (un 20%) un cop incorporada la còpia intacta del gen.

Tot amb tot, la prova definitiva sobre si la còpia intacta del gen GLK2 és la responsable que els tomàquets tinguin més bon gust haurà d’esperar: una normativa del Departament d’Agricultura dels Estats Units va impedir que els investigadors tastessin els tomàquets transgènics produïts en la investigació. Les dades d’aquest article aporten, doncs, part de la solució al misteri dels tomàquets insípids. Altres investigadors, com l’expert en genètica del tomàquet de la Ohio State University, David Francis, que no ha participat en l’estudi, tot i destacar-ne els resultats, apunta però que el culpable de la manca de gust dels tomàquets és un sistema de producció que promou la collita quan els tomàquets encara són verds i que en modifica el procés natural de maduració, en el qual el midó es transforma en sucres.

L’agricultura no ha seleccionat sempre aquelles varietats de més bon gust i aroma i, sovint, han primat els criteris de producció, resistència al fred i a les plagues, entre d’altres. En les darreres dècades, l’agricultura intensiva ha anat acompanyada també, d’una reducció en el nombre de varietats de fruites i hortalisses que arriben a la nostra taula. Amb tot, els tomàquet, tomata, tomaca, tomacó, tomàtiga o tomàtic amb què en català anomenem el tomatl nàhuatl són un bell record eufònic d’aquesta diversitat gastronòmica perduda.

Per al virus el pollastre (o no)

diumenge, 16/01/2011

Investigadors de la Universitat de Cambridge i de l’Institut Roslin d’Edinburg han aconseguit generar pollastres modificats genèticament que, quan són infectats pel virus de la grip aviària (H5N1), són incapaços de transmetre la malaltia a altres aus. Aquests resultats obren una via interessant d’investigació per tal de poder fer front a un virus que afecta principalment les aus salvatges, però que representa una amenaça per a la producció d’aviram i un risc per a la salut humana.

Pollastre transgènic resistent al virus de la grip aviària H5N1

En l’estudi, publicat en el número d’aquesta setmana de la revista Science, els investigadors han generat pollastres transgènics que produeixen una molècula petita d’ARN en forma de llaç que actua com a esquer i inhibeix i bloqueja l’enzim polimerasa del virus H5N1, per tal d’impedir-ne la propagació.

Quan, en condicions experimentals, els pollastres transgènics són exposats al virus H5N1, s’infecten i moren, però no el transmeten a altres pollastres, siguin transgènics o no. D’aquesta manera, només uns quants pollastres resulten infectats i s’estronca la transmissió del virus a la resta d’aus estabulades. Segons el director de l’estudi, Laurence Tiley, l’objectiu final és aconseguir pollastres totalment resistents a la malaltia, i que també ho siguin per a altres infeccions virals de l’aviram com ara la malaltia de Newcastle i la de Marek.

L’ús d’aquests cassets d’expressió (fragments d’ADN que s’insereixen en el genoma de l’animal i en modifiquen alguna característica —per això l’anomenem transgènic— i que, en aquest cas concret, fan que els pollastres produeixin uns fragments d’ARN petits que actuen com a esquer per a la polimerasa del virus) podria ser una alternativa a la vacunació. Les vacunes únicament funcionen contra un subtipus del virus i han de ser actualitzades a mesura que el virus muta, en canvi si es tria adequadament la seqüència de l’esquer emprada per a produir els pollastres transgènics, hipotèticament es podrien obtenir pollastres amb una resistència duradora integrada en el genoma.

En el cas que ens ocupa, l’esquer que han triat són vuit seqüències curtes, una de cadascun dels vuit elements genètics del genoma viral, i en les quals s’uneix l’enzim polimerasa per a fer còpies del material genètic del virus per tal de produir més virus. Per fer front a aquesta estratègia, que en frena la replicació, el virus hauria de mutar la seva polimerasa i també les vuit seqüències seleccionades, fet poc probable; encara que, com afirmen alguns experts, els virus de la grip són autèntics professionals en la matèria. L’estudi publicat a Science vol demostrar que una tecnologia com aquesta és factible per fer front a infeccions d’un alt impacte en la ramaderia.

Tot i això, l’aplicació pràctica d’una tecnologia com aquesta per combatre la grip del pollastre té diverses dificultats. Entre d’altres, la premsa en contra i la mala recepció dels transgènics i altres organismes modificats genèticament per part de la societat, la dificultat en l’extensió/substitució a tot el món de les varietats de pollastre no transgènic, i en especial en alguns països subdesenvolupats, on la grip aviària és endèmica, i en els quals hi ha molts petits ramaders que no obtenen els animals dels grans criadors i distribuïdors mundials d’aviram.

Fotografia de Norrie Russell / The Roslin Institute

Arsènic per compassió

divendres, 3/12/2010

Feia dies que la xarxa bullia d’especulacions sobre quin seria l’anunci de la NASA en la roda de premsa del dijous: alguna de grossa en tenien preparada i ja sabeu que Internet funciona com un bon amplificador de rumors que, en moltes ocasions, sembla més aviat el joc del telèfon: l’existència de vida extraterrestre, un àlien… pareu el carro!

La realitat no supera la ficció, però tot i així, la descoberta, que ha estat publicada a la revista americana Science, s’ho val (article). Els científics de la NASA i del US Geological Survey (en col·laboració amb científics de diverses universitats americanes) han descobert, al llac Mono de Califòrnia, un bacteri que pot créixer fent servir arsènic en comptes de fòsfor.

Tots els éssers vius depenen de sis bioelements principals (tot i que n’hi ha d’altres): el carboni (C), l’hidrogen (H), l’oxigen (O), el nitrogen (N), el sofre (S) i el fòsfor (P). Tots nosaltres —i la resta d’éssers vius, inclòs el bacteri en qüestió— estem fets d’aquests sis elements: el nostre material genètic (ADN i ARN), les nostres proteïnes i els nostres greixos (o lípids)… totes les molècules que sustenten la vida com la coneixem a la Terra estan constituïdes de C, H, O, N, S i P… entre d’altres de menys abundants. Ara bé, sembla que la soca bacteriana de la família Halomonadaceae aïllada de sediments de la vora del llac Mono, que els científics han batejat com a GFAJ-1, pot substituir el fòsfor per l’arsènic per mantenir el seu creixement. Les biomolècules, com ara els àcids nucleics i les proteïnes, contenen fosfats; en canvi, en el cas del bacteri GFAJ-1, els científics han pogut aïllar biomolècules que no contenien un dels bioelements principals (el fòsfor) i en canvi han incorporat arsènic en forma d’arsenats.

Un dels autors de l’estudi, Paul Davies, en declaracions al diari The Guardian, afirmava que «aquest bacteri té una habilitat dual –tant pot créixer amb fòsfor com amb arsènic– i això el fa especial, encara que no el converteix en una forma de vida “alienígena” que pertanyi a un tronc de vida diferent i amb un origen separat del nostre. Tot i això, el bacteri GFAJ-1 pot ser un indici de l’existència d’altres formes de vida encara més estranyes. El Sant Greal seria un microbi que no contingués gens de fòsfor.»

La primera signant de l’article, la investigadora postdoctoral i astrobiòloga de la NASA Felisa Wolfe-Simon, va aconseguir fer créixer el bacteri en el laboratori en condicions pobres en fòsfor i riques en arsènic i, tot i que el bacteri creixia millor amb fòsfor en el medi de cultiu, va demostrar que podia créixer en arsènic i incorporar-lo a les biomolècules.

El bacteri descobert no és una raresa si tenim en compte que hi ha altres organismes (que anomenem extremòfils) que viuen en condicions de temperatura o d’acidesa extremes, en les quals la majoria d’organismes no podrien viure. La descoberta té implicacions per a la cerca de formes de vida en altres planetes que es basin en bioelements diferents dels que constitueixen la vida al planeta Terra.

De tenir les habilitats d’aquests bacteris, els pobres solters (animals multicel·lulars, vertebrats i mamífers) de la pel·lícula de Frank Capra, i de l’obra de teatre en la qual es basa i que en anglès s’anomena Arsenic and Old Lace, no haurien acabat enterrats en el soterrani de la casa de les “adorables” tietes brooklynianes de Cary Grant.

Més informació i reaccions a la descoberta:

Vídeo de la roda de premsa de la NASA (1 de 4, 2 de 4, 3 de 4, final)

Centpeus | Arsènic per a la vida

iCIENTIFICats | La NASA ens canvia la vida