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Un cambio en el genoma produce tomates sin semillas

El estudio del tomate, denominado ‘hydra’, ha permitido la identificación de un gen clave en la formación de los frutos de esta planta

CSIC/DICYT Un estudio liderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha permitido la identificación de un gen clave en la formación de los frutos de tomate sin semillas. Los resultados de la investigación han sido publicados en la revista New Phytologist.

“Los frutos partenocárpicos, o sin semillas, tienen interés en agricultura ya que permiten el crecimiento del ovario de la fruta sin necesidad de que exista fertilización, una ventaja en caso de que las condiciones ambientales no favorezcan la polinización. De cara al consumidor, su valor reside en que la ausencia de semillas puede aumentar la vida útil de los frutos y supone una ventaja en el caso de la fabricación de zumos y pastas de tomate, en las que se tienen que eliminar las semillas durante el proceso de elaboración”, explica la investigadora Concha Gómez Mena, del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas, centro mixto del CSIC y de la Universitat Politècnica de València.

Los tomates de la variedad hydra son un 40% más pequeños y pesan un 80% menos que los de la variedad clásica a partir de la que se ha conseguido la mutación (Solanum lycopersicum). Según los investigadores, esto podría deberse a que las semillas constituyen fuentes de señales hormonales que promueven el crecimiento del ovario en las plantas silvestres.

Desarrollo sin semillas

La reproducción de las plantas angiospermas, o plantas con flores, comienza con el desarrollo floral y termina con la formación de frutos que protegen los embriones durante el desarrollo y contribuyen a la dispersión de semillas. La formación del fruto generalmente ocurre después de una polinización y la fertilización de los óvulos, lo que desencadena el crecimiento del ovario de la planta, que se convierte en el fruto. Sin embargo, en determinadas circunstancias, el desarrollo del fruto puede darse sin la fertilización y sin el desarrollo de la semilla, dando lugar a frutos partenocárpicos.

Existen dos estrategias para obtener frutos partenocárpicos: una, mediante cultivo de variedades de plantas que han mutado y producen frutos sin semillas; y la otra, que consiste en la aplicación externa de reguladores del crecimiento, tales como las auxinas y las giberelinas.

“Mediante técnicas de clonación, silenciamiento génico y experimentos de análisis de expresión, hemos identificado el gen HYDRA, que es similar al gen SPOROCYTELESS/NOZZLE de la planta modelo Arabidopsis. Nuestro estudio realizado en tomate ha revelado una nueva función para estos genes, que es la prevención del crecimiento precoz de los ovarios, con lo que al estar el gen inactivo en la variedad hydra se produce el desarrollo de frutos sin semillas, añade el investigador José Pío Beltrán, del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas.

Referencia bibliográfica
Pilar Rojas-Gracia, Edelin Roque, Mónica Medina, Maricruz Rochina, Rim Hamza, María Pilar AngaritaDíaz, Vicente Moreno, Fernando Pérez-Martín, Rafael Lozano, Luis Cañas, José Pío Beltrán y Concepción Gómez-Mena. The parthenocarpic hydra mutant reveals a new function for a SPOROCYTELESS-like gene in the control of fruit set in tomato. New Phytologist (2017) DOI: 10.1111/nph.14433

Los osos se comunican a través del olor de sus pies

Las secreciones de las glándulas en la palma de sus pies y manos transmite información precisa sobre cada individuo

CSIC/DICYT Los osos se comunican mediante los pies. Esa es la conclusión a la que ha llegado un estudio internacional con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) que se publica en la revista Scientific Reports. Los resultados del trabajo revelan que los osos se comunican entre sí a través de las secreciones emanadas por las glándulas situadas en la planta de sus pies y manos, transmitiendo información precisa sobre el ejemplar que ha pasado por la zona.

El hogar de los osos es muy amplio por lo que esta comunicación química les permite conocer con qué congéneres conviven. Ya se conocían algunos comportamientos que permitían la comunicación entre diferentes individuos; como marcar árboles para establecer dominancia o emitir secreciones a través de las glándulas anales, señales relacionadas con el sexo del ejemplar. “Aunque sabíamos desde hace tiempo que los osos realizaban una especie de “baile” apretando con fuerza sus manos y pies contra el suelo, desconocíamos el fin con el que lo hacían. Ahora hemos descubierto que este comportamiento, que había pasado desapercibido para la comunidad científica, está relacionado con la comunicación química entre individuos”, explica Eloy Revilla, investigador del CSIC en la Estación Biológica de Doñana.

Los expertos identificaron esta “danza” mediante la observación de grabaciones de osos pardos en la cordillera Cantábrica y para confirmar su hipótesis realizaron análisis histológicos, bioquímicos y de comportamiento. Los datos han demostrado la presencia de glándulas sudoríparas y sebáceas especializadas en la palma de las manos y pies de los osos. Dichas glándulas segregan 26 compuestos químicos específicos, seis de ellos exclusivos de los machos, que los osos utilizan activamente para transmitir información sobre su presencia a los demás individuos con los que conviven.

Como apunta Agnieszka Sergiel, miembro del equipo polaco que participa en el estudio: “Los osos son animales que pasan la mayor parte del tiempo solos y, sin embargo, comparten espacio con otros individuos. Necesitan saber si hay congéneres en su territorio, si hay machos rivales, otros ejemplares con quien aparearse o saber si algún macho puede suponer una amenaza para sus crías. La información que ofrecen las emisiones de las glándulas sudoríparas y sebáceas es fundamental”. “Igual que algunos humanos pueden saber quién ha estado en una habitación por el rastro del olor que ha dejado, los osos pueden hacerlo aunque de una manera muy precisa y en un espacio mucho mayor”, añade Sergiel.

Referencia bibliográfica
A. Sergiel, J. Naves, P. Kujawski, R. Maślak, E. Serwa, D.Ramos, A. Fernández-Gil, E. Revilla, T. ZwijaczKozica, F. Zięba, J.Painer y N. Selva. Histological, chemical and behavioural evidence of pedal communication in brown bears. Scientific Reports. DOI: 10.1038/s41598-017-01136-1

Sistemas criptográficos optomecánicos para aumentar la seguridad de las comunicaciones ópticas

Investigadores de la UPV participan en un estudio, liderado por el Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2), en el que proponen una nueva alternativa para transportar información codificada

UPV/DICYT Un estudio, en el que han participado investigadores de la Universidad Politécnica de Valencia, a través de su Centro de Tecnología Nanofotónica; el Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2) –líder del trabajo- y la Universidad de La Laguna, ha establecido las bases para el desarrollo de una tecnología de bajo coste que permitiría alcanzar grandes niveles de seguridad en comunicaciones ópticas. La clave reside en la generación de señales caóticas en una cavidad optomecánica fabricada en un chip de silicio. Su trabajo ha sido publicado en la revista Nature Communications.

Según explican los investigadores, la luz es esencial para las comunicaciones modernas basadas en la fibra de vidrio. Los cristales optomecánicos se diseñan a escala nanométrica para confinar fotones y unidades cuánticas de movimiento mecánico (fonones) en un mismo espacio físico. Estas estructuras todavía se estudian en entornos experimentales complejos pero podrían cambiar el futuro de las telecomunicaciones.

Investigadores de la Universidad Politécnica de Valencia UPV

En una cavidad optomecánica hay varias partículas interactuando fuertemente entre sí: aparte de fotones (luz) y fonones (vibraciones), se pueden generar electrones por fenómenos de origen no lineal. La interacción entre dichas partículas es muy compleja, pero se puede controlar de forma adecuada para dar lugar a nuevos fenómenos físicos.

“Las no linealidades son claves en nuestro sistema: al inyectar luz a una cavidad tan pequeña se produce la interacción controlada entre fotones, fonones y electrones, lo que nos permite tener múltiples estados, y pasar de estados muy ordenados – emisión coherente de fonones – a muy desordenados – generación caótica de fonones – cambiando la longitud de onda de la excitación láser” apunta Alejandro Martínez, investigador del Centro de Tecnología Nanofotónica de la UPV.

La interacción entre fotones y movimiento mecánico está mediada por fuerzas ópticas que, al interactuar con un cristal optomecánico, producen un haz de luz fuertemente modulado. En los estudios de optomecánica las no linealidades ópticas suelen considerarse perjudiciales y se procura minimizar sus efectos. Los investigadores sugieren usarlas para transportar información codificada en el caos.

“Sería factible codificar datos en las señales caóticas que se generan, lo que tendría una enorme utilidad en comunicaciones seguras no descifrables. Con la estructura propuesta la forma de generar señales caóticas es muy sencilla y eficiente, aunque todavía tenemos que demostrar la sincronización de cavidades optomecánicas actuando como fuente y receptor de señales caóticas. La idea sería incorporar a un sistema óptico de comunicaciones dos chips integrados que contengan cavidades optomecánicas para proteger la información añadiendo caos en el haz de luz en el punto de emisión y eliminándolo en el punto de recepción”, apunta Alejandro Martínez.

En el artículo publicado en Nature Communications, los investigadores presentan las complejas dinámicas no lineales observadas en un cristal optomecánico de silicio. El Dr. Daniel Navarro-Urrios es el primer autor de este trabajo que describe cómo un láser de onda continua y baja potencia se ve alterado tras atravesar una de esas estructuras que combinan las propiedades ópticas y mecánicas de la luz y la materia.

“Los resultados establecen las bases de una tecnología de bajo coste que permitiría alcanzar grandes niveles de seguridad en comunicaciones ópticas mediante la integración de sistemas criptográficos optomecánicos basados en el caos”, destaca.

Este estudio se enmarca dentro de PHENOMEN, un proyecto Europeo liderado por el ICN2, cuyo objetivo es establecer las bases de una nueva tecnología de la información que combine fonónica, fotónica y señales electrónicas de radiofrecuencia (RF).

El antepasado más antiguo de las aves y los dinosaurios

Un nuevo estudio, en el que participó un investigador del CONICET, muestra que algunos rasgos característicos de los dinosaurios habrían aparecido antes de lo que se creía y la diversidad anatómica habría sido mayor a la esperada

CONICET/DICYT Hace aproximadamente 250 millones de años ocurrió la extinción masiva del Pérmico-Triásico, un evento en el cual murieron hasta el 96 por ciento de las especies marinas y un porcentaje similar de las terrestres. Cerca de tres millones de años después se produjo la separación, a partir de un ancestro en común, de los linajes que con el tiempo darían origen a las aves y los cocodrilos. El grupo que incluye tanto a cocodrilos como aves se lo denomina Archosauria, que significa ‘reptiles dominantes’.

A partir de esos hechos – documentados por el hallazgo de sus fósiles – la ciencia fue estableciendo los linajes y la evolución de las diferentes especies de cocodrilos y dinosaurios a lo largo de millones de años.

Sin embargo, la descripción reciente de una especie, Teleocrater rhadinus, obliga a replantear mucho de lo que se sabía: incluye los huesos fósiles más antiguos del linaje que daría origen a los dinosaurios y a sus descendientes, las aves.

A partir de esta información los científicos deben rearmar el árbol de la evolución porque Teleocrater es el primer ejemplar de un nuevo grupo de reptiles enigmáticos, que llamaron Aphanosauria, que vivió antes de la separación entre los linajes de dinosaurios y pterosaurios. El trabajo fue publicado en la reconocida revista Nature.

Es decir que, a partir de un único ancestro en común se abrieron dos ramas: la que con el tiempo llevaría a la aparición de los cocodrilos (rama cocodriliana), y la segunda (rama aviana), que daría con el tiempo origen a los dinosaurios no avianos y a las aves. Es al inicio de esta segunda rama que se ubica Teleocrater.

Este animal tenía características físicas similares a los dinosaurios y los cocodrilos. “Nos muestra que los precursores de los dinosaurios tenían una diversidad anatómica mucho más amplia de la que se pensaba y muchas características presentes en los precursores de los cocodrilos se encontraban también en los miembros más antiguos del linaje de las aves, como por ejemplo una configuración de los huesos del tobillo que se creía que era exclusiva de los cocodrilos y sus predecesores”, explica Martín Ezcurra, investigador adjunto del CONICET en el Museo Argentino de Ciencias Naturales ‘Bernardino Rivadavia’ (MACN-CONICET) y uno de los autores del trabajo.

La edad de los fósiles ronda los 240-245 millones de años. Teleocrater era un cuadrúpedo de constitución ligera, con un largo aproximado entre 2 y 3 metros, una altura cercana al medio metro, pesaba entre 10 y 30 kilos y tenía una cola larga. Era más parecido a un cocodrilo que a los pequeños precursores de los dinosaurios que se conocían de rocas algo más jóvenes del noroeste de la Argentina. Los aphanosaurios tenían un cuello relativamente largo, como otras especies emparentadas con los dinosaurios, y dientes afilados, serrados y curvos, lo que sugeriría una dieta carnívora.

“Teleocrater y el nuevo grupo de animales que describimos en nuestro trabajo, los Aphanosauria, permiten llenar una brecha anatómica y temporal en la historia evolutiva del linaje que condujo a los dinosaurios”, agrega Ezcurra.

Parientes cercanos

El nombre Teleocrater deriva del griego antiguo y se refiere a la forma de la cavidad de la cadera donde se insertaba el fémur (‘Teleos’, significa completo y ‘krater’, cuenca), y rhadinos, que significa esbelto, en referencia a su contextura anatómica.

“Esta especie provee nueva información que nos permite reconocer un grupo completamente nuevo de reptiles enigmáticos (que hemos llamado Aphanosauria) en la base de la línea aviana de los arcosaurios, antes de la división entre los linajes de pterosaurios y dinosaurios”, explican los autores en el trabajo.

“Los miembros de Aphanosauria tenían morfologías transicionales que combinan características presentes en los ancestros comunes de aves y cocodrilos, como articulaciones en los tobillos similares a las de los segundos, articulación accesoria en las vértebras dorsales, modificación en la segunda costilla sacra y la presencia de inserciones musculares ubicadas en regiones características cercanas a la articulación del fémur y la cadera”, agrega Ezcurra.

Teleocrater rhadinus. Imagen: gentileza Gabriel Lío.

La historia del antepasado que nadie conocía

Las aves y los cocodrilos, ambos arcosaurios modernos, divergieron de su ancestro común en el Triásico Temprano, hace aproximadamente 247 millones de años, antes de la aparición de los primeros dinosaurios. En el momento de esta separación (conocida como divergencia entre cocodrilos y aves) ocurrieron cambios morfológicos, como en las proporciones de los miembros y el tamaño del cuerpo, entre otros.

Teleocrater rhadinus vivió en el Triásico Medio, entre 240 y 245 millones de años atrás. Por esa época el supercontinente Pangea, donde vivía, habría comenzado a separarse y por eso los fósiles de Teleocrater y sus parientes fueron encontrados en Rusia, India, Tanzania y Brasil.

Los primeros fósiles de Teleocrater fueron hallados en 1933 por F. Rex Parrington en Tanzania, un paleontólogo británico de la Universidad de Cambridge. Estos restos fueron estudiados preliminarmente en 1956 por el también británico Alan Charig pero nunca se publicaron. Nuevos restos de Teleocrater fueron encontrados también en la misma región de Tanzania por un equipo internacional – del que participaron varios autores de este trabajo – en 2015.

Tabaco transgénico producirá plástico biodegradable

El nuevo producto servirá para elaborar bolsas plásticas y frascos desechables, e incluso para encapsular medicamentos, con lo cual se generaría para el cultivo de tabaco un mercado diferente al de la producción de cigarrillos

UN/DICYT La línea transgénica de tabaco tendrá la capacidad de expresar en sus tejidos un material denominado polihidroxialcanoato (PHA) que posee una composición química y física similar al plástico sintético derivado del petróleo.

Gracias a la transferencia al genoma vegetal de un gen codificante de la enzima PHA sintasa, producida por la bacteria Aeromonas caviae, el Grupo de investigación de Ingeniería Genética de Plantas del Departamento de Biología de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.), Sede Bogotá, trabaja en la producción de este tipo de tabaco. La investigación es dirigida por Alejandro Chaparro Giraldo, profesor del Departamento de Biología y del Instituto de Genética de la Institución.

La investigación se encuentra en la fase de cultivos de tejidos in vitro sobre dos variedades de tabaco Virginia K399 y K326/UN

El desarrollo de la nueva línea de tabaco transgénico del que se pueda derivar plástico 100 % biodegradable, busca mejorar la productividad y competitividad de la cadena productiva de ese cultivo en el Huila.

Los PHA son sintetizados y almacenados por bacterias como fuente de energía y carbono cuando existe un desbalance nutricional en el ambiente, y es degradado cuando se encuentran en condiciones de estrés. Tal propiedad es una de las ventajas de este tipo de material, capaz de reemplazar plásticos convencionales derivados del petróleo.

Un PHA está conformado por una cadena de monómeros constituida por átomos de carbono que generalmente se obtienen a partir de la degradación de ácidos grasos o carbohidratos, los cuales se agrupan químicamente o se polimerizan por la enzima PHA sintasa. Así lo explica Diana Daniela Portela Dussán, quien actualmente cursa el Doctorado en Biotecnología.

La idea es diseñar un gen semisintético que se clona en un vector o plásmido y se transfiere en el genoma o material genético de la planta, por medio de la transformación con una cepa específica de la bacteria Agrobacterium tumefaciens, capaz de infectar el tabaco y transferir e insertar de forma estable el gen en el genoma vegetal.

Para determinar si las plántulas han aceptado el vector dentro de su genoma, este contiene un gen codificante de un marcador de selección que confiere resistencia de las plantas a un antibiótico. De esta manera, si las plántulas han sido transformadas podrán crecer sin ningún tipo de efecto negativo en el medio de cultivo que contiene el antibiótico como agente de selección.

Según la candidata a doctora, “gracias a este procedimiento la planta de tabaco puede codificar la enzima PHA sintasa para polimerizar los monómeros obtenidos a partir de la metabolización de ácidos grasos y carbohidratos y producir los polihidroxialcanoatos”.

“Con el fin de comprobar que la planta efectivamente contiene el gen semisintético efectuamos diversas pruebas moleculares que nos permiten identificar su presencia o ausencia, así como el que efectivamente se esté expresando en el genoma de la planta”.

Finalizada esta fase del proceso, se extraen los PHA mediante la destrucción de las hojas, por medio de un tratamiento con fenol cloroformo que permita liberarlos para luego identificarlos, a través de la determinación de la composición de las cadenas poliméricas con un análisis cualitativo de espectrometría de masas que permite determinar la composición de las cadenas de polímeros y clasificar el PHA o los PHA producidos.

Descubren una firma genética común entre los nativos de toda América

AGENCIA FAPESP/DICYT  Un grupo de científicos de Brasil, Estados Unidos y España descubrió señales de acción de la selección natural en un determinado tipo de gen no sólo en la población del Ártico, tal como ya se sabía, sino también dispersas por todo el continente americano. Este resultado sugiere que hubo un evento adaptativo único, en una población ancestral común, que habría acaecido antes de la migración de los americanos por el continente.

La evidencia detectada se relaciona con la evolución en humanos de genes conocidos como desaturasas de ácidos grasos (genes FADS – del inglés Fatty Acid Desaturase). Se trata de enzimas que hacen posible la digestión de alimentos ricos en grasas insaturadas. Esto es lo que sucede con los inuit en Canadá y en Groenlandia, aptos para consumir una dieta rica en lípidos, como la carne de foca.

Firma genética común entre los nativos de toda América/Agencia FAPESP

El descubrimiento de esta adaptación genética existente entre los inuit lo concretó un equipo internacional en 2015. Luego de leer el artículo publicado referente a dicho estudio, Tábita Hünemeier, docente del Instituto de Biociencias de la Universidad de São Paulo, en Brasil, resolvió investigar si esa misma adaptación no estaría presente en los genes de los nativos americanos.

Y Hünemeier y sus colaboradores han confirmado ahora que la señal positiva referente a la adaptación al consumo de lípidos se encuentra presente en poblaciones de indios de toda América. El estudio, cuyos resultados se publicaron en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, contó con el apoyo de la FAPESP.

“Cuando leí el artículo sobre la adaptación de los inuit a la dieta de lípidos no me extrañó la ocurrencia de la adaptación genética, sino el hecho de que la misma se haya concretado entre los inuit. En términos evolutivos, éstos constituyen una población muy reciente. Están asentados en Groenlandia y en Canadá hace sólo seis mil años. Es poco tiempo como para permitir que una adaptación genética haya generado una variabilidad propia dentro de la población”, dijo Hünemeier.

Los inuit, también conocidos como esquimales, son descendientes de una segunda oleada migratoria humana hacia América que ocurrió hace seis mil años y que se restringió al Ártico. Partiendo de la comparación genética entre poblaciones, los autores del trabajo realizado con el ADN inuit encontraron la señal positiva para la adaptación al consumo de lípidos en genes del cromosoma 11.

“Los autores compararon el genoma inuit únicamente con el ADN de chinos y europeos. No tuvieron en cuenta a los nativos americanos”, dijo Hünemeier.

Debido a ello, la investigadora decidió escrutar genomas de poblaciones nativas americanas y del resto del mundo en busca de la señal positiva que indique la adaptación al consumo de lípidos. La genetista contó para ello con la ayuda de dos posdoctorandos, Carlos Eduardo Amorim y Kelly Nunes, becaria de la FAPESP.

Nunes explica así la técnica que emplearon en el análisis: “Primeramente comparamos el genoma de nativos americanos con los genomas de africanos, europeos y asiáticos, a los efectos de verificar cuáles serían los alelos que tienen alta frecuencia en las poblaciones indígenas americanas y frecuencias bajas en el resto del mundo”, dijo.

Los investigadores encontraron tres variaciones en la secuencia del ADN de los nativos americanos, los llamados SNPs (se pronuncia “snips”, y quiere decir “polimorfismos de nucleótido único”, en inglés).

“Encontramos tres SNPs significativos, dos en el cromosoma 11 y otro en el cromosoma 22”, dijo Nunes. El siguiente paso consistió en verificar si esas variaciones estarían relacionadas con la señal positiva para la desaturación de lípidos. El resultado indicó dos SNPs del cromosoma 11 de los nativos americanos, localizados en el mismo punto donde se había detectado la señal positiva para la desaturación de lípidos en el genoma de los inuit.

“Son dos mutaciones relacionadas con problemas metabólicos de frecuencia muy alta entre los nativos americanos y baja en el resto del mundo”, explicó Hünemeier.

Como los nativos americanos y los inuit poseen la misma señal positiva, de ello se desprende la constatación de que ambos grupos descienden de la misma población ancestral que habría vivido en Beringia, la parte de tierra firme que unió Alaska y Siberia durante las glaciaciones, también conocida como Puente de Beringia.

Señal positiva

Faltaba saber si esa señal había surgido en el genoma nativo americano por selección neutra, es decir, movida por procesos genéticos aleatorios, o si era un producto de la selección natural, por la cual individuos con la mutación genética que les permitía consumir carnes grasosas obtuvieron una ventaja adaptativa con relación a los demás.

“Todas las evidencias apuntan hacia un evento de selección natural”, dijo Hünemeier. Según la investigadora, una presión selectiva en Beringia habría hecho que los individuos con el gen destinado a procesar lípidos dejasen más descendientes que aquéllos que carecían de tal mutación.

“La señal es muy fuerte como para haberse originado en un evento de selección neutra. Nuestro estudio indicó que se trataba de una señal selectiva”, dijo Nunes.

La indicación de que la presión adaptativa para el consumo de carnes grasosas fue una adaptación que ocurrió en Beringia reside en el hecho de que la señal positiva para el consumo de lípidos no apareció en la investigación del ADN fósil de un siberiano fallecido hace 20 mil años.

La Arqueología y la Paleoantropología han intentado descifrar cuál es el origen de los primeros seres humanos que entraron al continente americano desde la década de 1930, cuando se descubrieron los artefactos del pueblo clovis en el sudoeste de Estados Unidos.

Desde entonces se han realizado muchos descubrimientos, que derivaron en otras tantas hipótesis; y en nuevas dudas. Con el surgimiento de la biología molecular, en la actualidad se estima que los paleoindios permanecieron confinados en Beringia durante alrededor de cinco mil años, toda vez que el territorio de Canadá estaba cubierto de glaciares que impedían el avance de los inmigrantes en dirección hacia el sur.

De acuerdo con Hünemeier, la mayoría de los estudios sobre el poblamiento de las Américas coinciden en que la diferenciación genética de las poblaciones nativas americanas actuales ocurrió probablemente durante la permanencia forzosa en Beringia, adonde llegaron migrantes provenientes de distintas regiones de Asia hace alrededor de 23 mil años, para habitar el lugar durante entre cinco mil y ocho mil años.

De este modo, los ancestros de los indios americanos tuvieron tiempo para adaptarse al nuevo continente, antes de que los glaciares empezasen a derretirse, en un proceso que tuvo su inicio hace 15 mil años. Fue cuando se abrió un corredor terrestre entre los glaciares canadienses que permitió el poblamiento del resto de América. Con el fin del último período glacial y la elevación del nivel de los mares, el Puente de Beringia desapareció hace 12 mil años.

Confirman la combinación de caracteres primitivos y modernos en el Homo antecessor

El investigador del CENIEH José Mª Bermúdez de Castro lidera el equipo científico que publica un estudio sobre la dentición temporal de esta especie del Pleistoceno Inferior hallada en el nivel TD6 del yacimiento de Gran Dolina, en Atapuerca

José Mª Bermúdez de Castro, coordinador del Programa de Paleobiología del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH) lidera el equipo científico que acaba de publicar en la revista American Journal of Physical Anthropology un artículo sobre la dentición temporal o decidua de la población infantil de Homo antecessor, que confirma que esta especie tiene rasgos muy primitivos en los dientes, mezclados con caracteres derivados, y que unido a otros estudios del resto del esqueleto nos da una información mucho más completa de la combinación única y exclusiva de esta especie.

Este artículo, titulado ‘Early Pleistocene hominin deciduous teeth from the Homo antecessor Gran Dolina-TD6 bearing level (Sierra de Atapuerca, Spain)’ describe la muestra de dientes de leche de Homo antecessor que fueron apareciendo entre 2003 y 2007 en el nivel TD6 del yacimiento de Gran Dolina en la Sierra de Atapuerca (Burgos).

Se trata del primero de una serie de dos trabajos sobre los nuevos dientes de TD6, que ya incluyen la estratigrafía realizada por los investigadores del CENIEH Alfredo Pérez González e Isidoro Campaña. Con esos datos estratigráficos y la información de dientes, maxilares y mandíbulas se puede estimar el número mínimo y máximo de individuos representados en la zona hasta ahora excavada: un mínimo 10 y máximo de 15. “Si el número fuera 15, que es lo más probable, el porcentaje de individuos inmaduros sería del 80%. Un dato muy interesante para estudiar crecimiento y desarrollo de Homo antecessor”, explica José Mª Bermúdez de Castro.

Los investigadores confían en que la nueva excavación en extensión de TD6 pueda reiniciarse dentro de cinco años, ya que como explica Bermúdez de Castro “así se podrá contrastar las hipótesis que estamos proponiendo en la actualidad con la información disponible”.

Hallado uno de los mecanismos genéticos que desencadenan la degeneración neuronal en el alzhéimer

Mutaciones en el gen PLD3 producen pérdida de la función de los lisosomas, lo que activa procesos de muerte celular

Un equipo liderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha descubierto que el gen PLD3 está implicado en el desarrollo del Alzheimer. Una mutación en este gen estaría relacionada con la pérdida de función de los lisosomas, orgánulos subcelulares responsables de la correcta eliminación y “reciclaje” de las proteínas en la célula. Este mecanismo provoca neurodegeneración y desencadena procesos de muerte celular.

Marañas en las neuronas impiden la comunicación entre ellas y ocasionan en los pacientes la pérdida de memoria en el alzheimer. FOTO: UNAM

Los resultados del trabajo, que aparecen publicados en la revista Nature, demuestran que la hipótesis sugerida en estudios anteriores estaba equivocada. En aquellas investigaciones se aseguraba que las mutaciones del gen PLD3 estaban vinculadas al aumento de la producción de péptido amiloide, el principal componente de las placas amiloides acumuladas en el cerebro de los pacientes.

El papel de PLD3, tanto en condiciones fisiológicas, como en la enfermedad de Alzheimer, ha sido investigado empleando nuevos modelos de ratón. “Cuando los lisosomas no funcionan correctamente, estos residuos de proteínas se acumulan dentro de las neuronas y, como consecuencia, contribuyen a la neurodegeneración, activando procesos de muerte celular. De lo anterior se deduce que la pérdida de función de los lisosomas está ligada a las mutaciones en el gen PLD3”, destaca Pietro Fazzari, investigador del CSIC en el Centro de Bilogía Molecular Severo Ochoa.

El trabajo es importante para entender el papel de PLD3 en las neuronas y, más en general, profundiza en los mecanismos moleculares que conducen a la degeneración neuronal relacionada directamente con la enfermedad.

Referencia bibliográfica
Pietro Fazzari, Katrien Horre, Amaia M. Arranz, Carlo Sala Frigerio, Takashi Saito, Takaomi C. Saido y Bart De Strooper. PLD3 gene and processing of APP. Nature. DOI: 10.1038/nature21030

La patata europea, a salvo por ahora de la bacteria que la ataca en América y Nueva Zelanda

Un estudio realizado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha constatado que existe un riesgo bajo de que la enfermedad causada por la bacteria Candidatus Liberibacter solanacearum (Lso), presente en los cultivos de América y Nueva Zelanda, afecte a la patata europea. El trabajo, publicado en Scientific Reports, ha comprobado que los insectos presentes en España no son vectores eficaces de la enfermedad en este cultivo.

Psila de la zanahoria, Bactericera trigonica. Foto: CSIC.

Lso es una bacteria fitopatógena que afecta al tejido conductor encargado del transporte de azúcares y otros nutrientes en las plantas (floema) y que causa pérdidas millonarias a la industria de la patata en América y Nueva Zelanda. Hasta el momento, los cultivos de patata en Europa no se han visto afectados, pero sí se han producido importantes pérdidas económicas en algunas especies hortícolas, como la zanahoria, el apio y otras apiáceas, en el Mediterráneo y norte de Europa.

“La transmisión de esta bacteria corre a cargo de diferentes especies de psilidos, un grupo de insectos que se alimenta absorbiendo la savia del floema de sus plantas huéspedes. En España existen diferentes especies de psilidos pero hasta el momento el único vector conocido de Lso es el psílido de la zanahoria, Bactericera trigonica. Existen otros posibles vectores como el psilido del puerro y la cebolla, B. tremblayi”, sin embargo hasta el momento su capacidad de transmitir la enfermedad no había sido estudiada, explica el investigador del CSIC Carlos Antolinez, del Instituto de Ciencias Agrarias.

Durante el estudio, los investigadores evaluaron la transmisión de la bacteria por ambos tipos de insectos en diferentes cultivos hortícolas: zanahoria, apio, patata y puerro. Los resultados prueban que B. trigónica es un gran transmisor de Lso en el apio y la zanahoria, pero no en la patata, donde es incapaz de localizar y alimentarse del floema de la planta. Por otro lado, el otro vector potencial, B. tremblayi, a pesar de ser capaz de alimentarse y adquirir la bacteria de zanahorias infectadas, se mostró incapaz de inocularla en plantas sanas.

“Los resultados de este trabajo son fundamentales para entender cómo se dispersa Lso en Europa y completan estudios previos sobre el comportamiento alimenticio de los Psílidos y su relación con la transmisión de bacterias fitopatógenas. Este conocimiento ayudará a idear estrategias de control a largo plazo que impidan la transmisión de la bacteria, ya que, aunque los vectores que tenemos en España no son capaces de transmitirla, si se encontrase o introdujese en Europa una especie de insecto capaz de alimentarse de la patata, como ocurre con la psila americana, el riesgo sería muy elevado”, concluye el investigador.

Referencia bibliográfica
C. A. Antolinez, A. Fereres, A. Moreno. Risk assessment of ‘Candidatus Liberibacter solanacearum’ transmission by the psyllids Bactericera trigonica and B. tremblayi from Apiaceae crops to potato. Scientific Reports. DOI: 10.1038/srep45534

Una de cada veinte personas ya sufre adicción al móvil

En la denominada era digital, alrededor del 15,4% de la población española mantiene un uso del teléfono móvil muy elevado y en riesgo de padecer complicaciones, mientras que en el 5,1% ya se puede considerar problemático o una adicción, según una investigación en la que participa la Universidad Complutense de Madrid (UCM).

El uso del teléfono móvil se convierte en problemático cuando es excesivo en horas o interfiere en actividades cotidianas, laborales, sociales, familiares, e incluso, perjudica la salud física del individuo sin capacidad de control. Si este, además, padece otros síntomas como dificultad para resistir a un impulso, angustia o adicción a otras sustancias, tendrá más posibilidades de caer en el enganche al aparato tecnológico.

El uso del móvil es problemático cuando impide actividades como dormir. / m01229.

“Históricamente se ha observado que las variables psicológicas de ansiedad e impulsividad anteceden o son predictoras de las adicciones con sustancias; es decir, son factores de predisposición. Esto implicaría que el uso problemático del móvil podría ser considerado una adicción”, explica José de Sola, investigador del departamento de Psicobiología de la UCM y uno de los autores del estudio.

El trabajo, publicado en Frontiers in Psychiatry, se basó en cuestionarios realizados entre enero y diciembre de 2014 en un total de 1.126 individuos de entre 16 y 65 años de toda España.

No solo en los más jóvenes

El objetivo de los científicos fue cruzar los factores de ansiedad, depresión, impulsividad y consumo de alcohol con el uso problemático del móvil. En un principio, también se tuvo en cuenta el tabaco, pero a lo largo de la investigación se descartó “por la escasa consistencia del instrumento utilizado en su valoración, aunque otras investigaciones demuestran que tiene un peso relevante”, según de Sola.

El investigador distingue entre valores relacionados y predictivos. Así, la depresión, las drogas ilegales, o algunas patologías psiquiátricas como las obsesiones son variables relacionadas, mientras que ansiedad, impulsividad y el consumo de alcohol pueden predecir esta adicción.

Para llevar a cabo el estudio, se utilizaron herramientas de medida estadística como las escalas del uso problemático del teléfono móvil (MPPUS), la de estados de ansiedad (STAI), del comportamiento impulsivo (UPPS-P), el inventario de depresión de Beck o el cuestionario AUDIT de consumo de alcohol.

Otro de los resultados que se deriva de este estudio es el del perfil del individuo que padece este problema. Como era de esperar, afecta más a jóvenes, desde los 16 años, pero también alcanza a poblaciones adultas de hasta 45 años.

“Esto implicaría que, de encontrarnos con una adicción, el problema no sería exclusivo de los jóvenes y adolescentes, sino que implicaría a capas de población más amplias”, señala el investigador de la UCM. Además, De Sola alerta de la tendencia creciente que ha adoptado esta adicción que “cada vez interfiere más en la vida cotidiana”.

Referencia bibliográfica
José De Sola, Hernán Talledo, Gabriel Rubio y Fernando Rodríguez de Fonseca. “Psychological Factors and Alcohol Use in Problematic Mobile Phone Use in the Spanish Population”. Frontiers in Psychiatry. Vol. 8. Art. 11. Febrero de 2017. DOI: 10.3389/fpsyt.2017.00011