Método para secuenciar directamente ARN vegetal.

Jueves, 30 de Agosto, 2012.

El trabajo de muchos genes consiste en codificar proteínas, pero en este proceso de crear proteínas a partir de la información del ADN actúa una sustancia intermedia llamada ARN. Al secuenciar el ARN, se puede apreciar exactamente qué fragmentos del genoma crean las proteínas y qué genes son activados en diferentes células en momentos particulares.

Hasta ahora, los científicos habían secuenciado el ARN por un procedimiento indirecto y bastante tortuoso, que a menudo introduce distorsiones e incluso errores. En cambio, el nuevo método permite secuenciar el ARN directamente.

Y ya se ha puesto en práctica, para secuenciar los genes de la planta Arabidopsis. Este método, que permite a los investigadores determinar dónde termina exactamente cada gen de una planta, podría ser aplicado a cultivos con la esperanza de impulsar las labores de obtención de nuevas variedades.

Esta investigación pionera, con financiación del Consejo de Investigaciones en Biotecnología y Ciencias Biológicas (BBSRC), del Reino Unido, ha surgido de la colaboración entre un equipo de biólogos dirigidos por el Dr. Gordon Simpson del Instituto James Hutton en el Reino Unido, expertos en computación dirigidos por el profesor Geoff Barton en la Universidad de Dundee, y un grupo técnico de la empresa Helicos Biosciences, con sede en Cambridge, Massachusetts, Estados Unidos.

 Esta técnica permite que los científicos determinen dónde acaban los genes con una certeza sin precedentes. Tal como explica el Dr. Simpson, esto es importante por dos razones. Primeramente, ayuda a encontrar genes individuales dentro de los genomas y deducir qué es lo que hacen. Segundo, brinda datos sobre cómo se están comportando las células.

Usando esta técnica, se puede determinar de manera inequívoca dónde acaban los genes, contar cuántos genes están activos y hasta saber la hebra de ADN de la cual se copió el ARN. El Dr. Simpson y sus colegas han encontrado nuevos extremos para miles de genes, y han encontrado genes cuya existencia no era conocida.

La enorme cantidad de datos y la novedad del procedimiento necesitaron que los expertos en computación de la Universidad de Dundee adoptaran nuevos enfoques. Sasha Sherstnev, quien realizó buena parte del análisis, cuenta con experiencia previa trabajando en el CERN en la búsqueda del bosón de Higgs. Gracias a esto, aportó la pericia necesaria para afrontar el reto de manejar grandes cantidades de datos en modos inevitablemente nuevos, derivados de los cambios en la tecnología de secuenciación.

Las plantas escogen la pareja para reproducirse.

GRANADA, ESPAÑA (22/ENE/2011).- El estudio ha sido presentado este viernes en la Estación Experimental del Zaidín del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) por el científico de la Universidad de Birmingham Javier Andrés Juárez-Díaz, quien ha partido de la exploración de cuáles son las moléculas presentes en el pistilo de la flor que permiten que la amapola sea capaz de diferenciar su polen del de otra planta similar para evitar la autofecundación. Con este sistema de reproducción, conocido como "autoincompatibilidad", la amapola es completamente estéril con respecto a su propio polen pero fértil con respecto a granos de polen no propios. El investigador ha explicado cómo su grupo de investigación ha logrado que este sistema funcione también en otras especies de plantas que en un principio pueden fecundarse a ellas mismas, como la hierba "Arabidopsis thaliana", la primera planta cuyo genoma se secuenció por entero en una tarea finalizada en diciembre de 2000. Los genes implicados en el sistema de "autoincompatibilidad" de la amapola han sido transferidos a estas otras especies vegetales mediante una técnica que consiste en el uso de pequeñas partículas de oro que son recubiertas de ADN. Estas partículas, que se disparan a las células vegetales jóvenes, entran en las células, en las que dejan algo del material genético que portan para su posterior transformación. De este modo, se consiguen plantas que dejan de ser capaces de reproducirse usando su propio polen y necesitan el polen de otra planta de la misma especie. "Las plantas también son capaces de escoger la pareja con la que van a tener su descendencia", ha declarado Juárez-Díaz, quien ha añadido que "en concreto, es la parte femenina de la planta la que decide qué polen la va a fecundar". Este avance científico puede ser de utilidad práctica en la mejora de las plantas híbridas -producto del cruzamiento de dos variedades genéticamente diferentes-, así como en el control de cultivos de plantas transgénicas. En concreto, el descubrimiento se puede aplicar a la mejora de cultivos, pues los científicos podrán introducir el polen de, por ejemplo, una planta de cebada en otra planta similar previamente seleccionada y así conseguir especies cruzadas de forma artificial para obtener semillas de unas características determinadas.

Impacto Ambiental de los Transgénicos en Latinoamérica.

SAN JOSÉ, COSTA RICA (28/FEB/2011).- Un estudio a cargo de organismos internacionales y universidades de Costa Rica, Colombia, Brasil y Perú buscará medir el impacto ambiental de los cultivos transgénicos en Latinoamérica, informó hoy el Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura (IICA). La investigación observará si los organismos genéticamente modificados, popularmente conocidos como transgénicos, generan daños ambientales. Entre las variables que los científicos estudiarán destacan "si las semillas transgénicas plantadas en una zona pueden movilizarse, por medio del viento o la polinización de las aves, y mantener sus rasgos en el nuevo ambiente o transmitirlos a especies silvestres", indica un comunicado oficial. De acuerdo con el IICA, este tipo de estudios sobre biotecnología y bioseguridad se han desarrollado en Estados Unidos y Europa, pero nunca antes a gran escala en Latinoamérica. En cada uno de los países que participarán se analizarán cultivos específicos: en Brasil se estudiará la yuca, en Perú la papa, en Costa Rica el algodón y el arroz, y en Colombia el maíz, el algodón y el arroz. El proyecto no sembrará productos transgénicos, sino que se limitará en la observación de los ya existentes y se extenderá hasta julio de 2012. "La biotecnología es aún un tema en desarrollo en América Latina, vemos países con una industria consolidada, como Brasil, y otros que apenas están empezando a experimentar en el campo. Esto genera que existan muchas dudas y mitos, que van a poder ser esclarecidos a través del estudio", explicó el especialista en bioseguridad del IICA, Bryan Muñoz. El especialista del Centro de Investigación en Biología Celular y Molecular de la Universidad de Costa Rica, Federico Albertazi, detalló que el estudio pretende concluir "si los transgénicos causan un impacto en el ambiente, si es así cuál es ese impacto y en qué porcentaje" De este modo, aseguró, se espera poder contar con las bases "para que se puedan tomar las acciones del caso en materia de bioseguridad con datos duros de la misma región y no procedentes de otras áreas, como se ha hecho hasta ahora". En el proyecto participan también el Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), el Centro de Investigación Ambiental y la Universidad Estatal de Campiñas de Brasil, la Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria, y el Consejo Nacional del Ambiente de Perú, así como la Universidad Nacional Agraria La Molina y el Centro de Internacional de la Papa del Perú.

LA PAPA Y LA BIOTECNOLOGÍA.

Los nuevos instrumentos de la biología molecular y los cultivos de células han permitido a los científicos entender mejor la reproducción, el desarrollo y la producción de tubérculos en la papa, la interacción de esta planta con las plagas y las enfermedades, y la forma en que afrontan las presiones ambientales. Estos adelantes han ofrecido a la industria de la papa nuevas oportunidades al incrementar la producción de papa, enriquecer su valor nutritivo y permitir una variedad de usos no alimentarios del almidón de la papa, como en la producción de polímeros de plástico.

Producción de material de propagación de gran calidad:
A diferencia de otros de los principales cultivos, las papas se reproducen en forma vegetativa, como clones, lo que garantiza una propagación estable, “auténtica”. Sin embargo, los tubérculos que se toman de plantas enfermas transmiten la enfermedad a las plantas que generan. Para evitarlo, el tubérculo que se usa como semilla tiene que producirse en condiciones de estricto control de las enfermedades, lo que encarece el costo del material de propagación y, de esta manera, limita su disponibilidad para los agricultores de los países en desarrollo.

La micropropagación o propagación in vitro ofrece una solución económica al problema de la presencia de patógenos en la papa semilla. Las plántulas se pueden multiplicar un número ilimitado de veces cortándolas en fracciones y sembrando estos cortes. Con las plántulas se pueden producir pequeños tubérculos en almácigas o transplantarse al terreno, donde crecen y producen papas semilla económicas y sin enfermedades. Esta técnica es muy popular y se utiliza comercialmente en muchos países en desarrollo y países en transición. En Viet Nam, por ejemplo, la micropropagación manejada directamente por los agricultores contribuyó a la duplicación de las cosechas en pocos años.

Protección e investigación de la diversidad de la papa:
La papa tiene la diversidad genética más abundante de cualquier otra planta cultivada. Los recursos genéticos de las papas de los Andes sudamericanos incluyen variedades silvestres, especies autóctonas cultivadas, variedades producidas por los agricultores locales e híbridos de plantas cultivadas y plantas silvestres. Contienen una gran cantidad de características importantes, como la resistencia a plagas y enfermedades, valor nutritivo, gusto y adaptación a condiciones climáticas extremas. Constantemente se recogen, clasifican y conservan en bancos de genes, y algunas de sus características se introducen en líneas comerciales de papas mediante cruzamiento.

Para proteger las colecciones de variedades, así como las variedades silvestres y las cultivadas de posibles enfermedades y brotes de plagas, los científicos utilizan distintas técnicas de micropropagación para mantener muestras de papa in vitro, en condiciones estériles. Las accesiones se estudian intensivamente con marcadores moleculares, las secuencias del ADN que se localizan en lugares específicos de los cromosomas del genoma y se transmiten a través de las leyes normales de la herencia.

Obtención de variedades mejoradas:
La genética y la herencia en las papas son complejas y la creación de variedades mejoradas mediante el cruzamiento tradicional es difícil y toma mucho tiempo. Hoy se utilizan mucho las técnicas de marcado molecular basadas en el cribado y otras técnicas moleculares, con el fin de mejorar y ampliar los métodos tradicionales utilizados para producir la papa. La aplicación de marcadores moleculares a las características de interés permite determinar los rasgos convenientes y simplifican la selección de variedades mejoradas. Estas técnicas se aplican actualmente en diversos países en desarrollo y países en transición, y se prevé que en los próximos años se comenzarán a comercializar algunas de estas variedades.

El Potato Genome Sequencing Consortium (Consorcio para la secuencia del genoma de la papa) está avanzando mucho en el trazado de la secuencia completa del ADN del genoma de la papa, lo que enriquecerá el conocimiento de los genes y proteínas de esta planta y de sus características funcionales. Los adelantos técnicos en materia de genómica estructural y funcional de la papa, y la capacidad de integrar los genes de interés en el genoma de la papa, han incrementado la posibilidad de transformación genética de esta planta con tecnologías de recombinación del ADN. A principios del decenio de 1990, en el Canadá y los Estados Unidos se comercializaron variedades transgénicas resistentes al escarabajo de la papa y a enfermedades virales, y seguramente saldrán a la venta en el futuro otras variedades mejoradas.

Las variedades transgénicas de papa permiten aumentar la productividad y la producción, y crear nuevas oportunidades para uso no alimentario industrial. Sin embargo, es necesario ponderar con atención todos los aspectos relacionados con la bioseguridad y la inocuidad antes de ponerlas en el mercado.
http://www.potato2008.org/es/lapapa/biotecnologia.html

Cambio Climático y sus Efectos.

¿Qué es el cambio Climático?

El clima del planeta cambia constantemente. En estos momentos, la temperatura global promedio es de aproximadamente 15°C. Evidencias geológicas y de otros tipos sugieren que en el pasado este promedio puede haber bajado hasta 7°C y subido hasta 27°C.

Pero muchos científicos señalan que el calentamiento actual no se debe tanto a cambios naturales como a fluctuaciones provocadas por la actividad humana. Los investigadores señalan que este calentamiento puede tener implicaciones graves para la estabilidad del clima, de la que depende gran parte de la vida del planeta.

¿Qué es el efecto de invernadero?

El término "efecto de invernadero" se refiere al papel que desempeña una capa de gases que retiene el calor del Sol en la atmósfera de la Tierra. Sin estos gases el planeta sería demasiado frío y la vida, como la conocemos, no podría sustentarse.

Entre los gases se encuentran el dióxido de carbono, el metano y el óxido nitroso, que son liberados por la industria moderna, la agricultura y la combustión de combustibles fósiles (carbón, petróleo, gases naturales).

Su concentración en la atmósfera está aumentando: sólo la del dióxido de carbono ha crecido en más de un 30% desde 1980. La mayoría de los científicos acepta la teoría de que el aumento de estos gases provocará que suba la temperatura terrestre.

¿Qué pruebas hay del calentamiento global?

A finales del siglo XIX se comenzaron a realizar mediciones de la temperatura mundial. Estas mediciones muestran que, en promedio, la temperatura ha aumentado en aproximadamente 0,6°C en el siglo XX. El nivel del mar ha crecido de 10 a 12 centímetros y los investigadores consideran que esto se debe a la expansión de océanos cada vez más calientes.

La mayoría de los glaciares no polares estudiados están disminuyendo y algunas mediciones indican que el hielo ártico se ha reducido en cerca de un 40% en los veranos y otoños de las últimas décadas. También hay otras anomalías: partes de la Antártida parecen estar volviéndose más frías y hay discrepancias entre los cambios de temperatura en la superficie y en la troposfera.

¿Cuánto aumentarían las temperaturas?

Según diversos modelos climáticos, si no se hace nada para reducir las emisiones, la temperatura global aumentará entre 1,4°C y 5,8°C antes de 2100. Para poner esta advertencia en contexto, se cree que la temperatura sólo ha variado en 1°C desde los albores de la civilización.

Incluso si ahora reducimos dramáticamente las emisiones de los gases que causan el efecto de invernadero, los científicos dicen que las repercusiones continuarían porque parte del sistema climático, en especial los grandes cuerpos de agua y de hielo, puede tardar cientos de años para responder a cambios de temperatura.

Algunos investigadores consideran que es posible que ya hayamos condenado a la capa de hielo de Groenlandia a su total e irreversible descongelación. Esta descongelación tardaría siglos, si no milenios, pero podría causar un aumento estimado de siete metros en el nivel del mar.

¿Cómo cambiaría el tiempo?

Globalmente, podemos esperar condiciones climáticas extremas, con olas de calor más fuertes y más frecuentes. Los científicos predicen un aumento de las lluvias, pero también señalan que como los veranos serán más calidos, aumentará el riesgo de que haya sequías en áreas de tierra adentro. Se cree que el aumento del nivel del mar y las tormentas provocarán más inundaciones. Sin embargo, podría haber grandes variaciones regionales, que son muy difíciles de predecir.


¿Qué efectos tendría?

El impacto potencial es enorme, con predicciones de falta de agua potable, grandes cambios en las condiciones para la producción de alimentos, y un aumento en los índices de mortalidad debido a inundaciones, tormentas, sequías y olas de calor.

Los países más pobres, que están peor preparados para enfrentar cambios rápidos, serán los que sufrirán las peores consecuencias. Se predice la extinción de animales y plantas, ya que los hábitats cambiarán tan rápido que muchas especies no se podrán adaptar a tiempo.

La Organización Mundial de la Salud ha advertido que la salud de millones de personas podría verse amenazada por el aumento de la malaria, la desnutrición y las enfermedades transmitidas por el agua.

¿Qué no sabemos?

No se sabe exactamente qué proporción del calentamiento global se debe a actividades humanas y cuáles serán sus efectos a largo plazo.

El calentamiento global provocará algunos cambios que acelerarán un mayor calentamiento, entre ellos la liberación de grandes cantidades de metano, uno de los gases que causan el efecto de invernadero, a medida que se derritan los hielos permanentes (conocidos como permagel).

Otros factores podrían mitigar el calentamiento, por ejemplo, el aumento de las temperaturas posibilitará un mayor crecimiento de las plantas, que a su vez podrían tomar más CO2 de la atmósfera.

Los científicos no están seguros de qué tipo de equilibrio o desequilibrio se alcanzará como resultado de la interrelación entre estos efectos negativos y positivos.

¿Qué dicen los escépticos?

La mayoría de los escépticos sobre el calentamiento global no niegan que el mundo se esté calentando cada vez más, pero dudan que se deba a actividades humanas.

Algunos dicen que los cambios actuales no son tan extraordinarios y señalan que en otros momentos de la historia de la Tierra, cuando los seres humanos todavía no existían, ocurrieron cambios rápidos similares.

Sin embargo, hay un consenso científico creciente de que, incluso más allá de la variabilidad natural del clima, algo extraordinario está pasando y la culpa la tienen los seres humanos.

¿Qué está haciendo la comunidad internacional?

Un acuerdo internacional, el Protocolo de Kioto, compromete a los países industrializados a cumplir metas específicas para reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero.

El protocolo sufrió un gran golpe cuando Estados Unidos, responsable por una cuarta parte de las emisiones globales, lo abandonó en 2001. Sin embargo en 2004 Rusia decidió ratificarlo, lo que posibilitó que se convirtiera en realidad.

Aunque muchos países ya han tomado medidas para reducir sus emisiones, se cree que las metas de Kioto no son más que una fracción de las reducciones necesarias para frenar de forma significativa el calentamiento global.

Fuente: BBC

Algas Rojas como Biocombustible.

¿Serán las algas marinas rojas un biocombustible viable en el futuro? Ahora que se ha logrado desarrollar en un laboratorio una cepa de levadura que puede acortar el proceso de fermentación de la galactosa, la respuesta es un rotundo sí.

En países como Estados Unidos es habitual pensar en el maíz o en hierbas como la Miscanthus al plantearse qué cultivos emplear para elaborar biocombustibles. Sin embargo, en las pequeñas islas o naciones peninsulares, la opción natural, obvia, es la biomasa marina, tal como apunta Yong-Su Jin, experto en genómica microbiana de la Universidad de Illinois y miembro del Instituto de Biología Genómica dependiente de dicha universidad.

Los productores de biocombustibles derivados de la biomasa de cultivos terrestres han tenido dificultades para descomponer ciertas fibras resistentes y extraer de ellas azúcares fermentables. Los duros procesos convencionales de pretratamiento utilizados para liberar los azúcares también dan lugar a subproductos tóxicos, que dificultan la fermentación microbiana posterior.

Sin embargo, la biomasa marina puede ser fácilmente degradada en azúcares fermentables, y la tasa de producción y el rango de distribución son más altos que en el caso de la biomasa terrestre.

No obstante, la elaboración de biocombustibles a partir de algas rojas ha sido problemática debido a que el proceso produce glucosa y galactosa, y hasta el momento, la fermentación de esta última ha sido muy ineficiente.

Jin y sus colegas han identificado recientemente tres genes en la levadura Saccharomyces cerevisiae, muy usada para fermentar azúcares, cuya sobreexpresión aumentó la fermentación de la galactosa en un 250 por ciento en comparación con lo conseguido por una cepa de control.

Este descubrimiento mejora en gran medida la viabilidad económica de los biocombustibles marinos.

Elaborar biocombustibles a base de algas en vez de a base de vegetales terrestres también aporta una ventaja obvia: Los biocombustibles fabricados a partir de algas no exigen dejar de destinar tierras agrícolas a la producción de alimentos, un sacrificio cada vez más insostenible ante el creciente reto de alimentar a una población mundial en constante crecimiento demográfico y las amenazas cada vez más graves a la productividad agraria impuestas por el calentamiento global.

Israel cultiva algas rojas en el desierto para combatir enfermedades.

08 de Junio del 2005.
El desierto en Israel se ha convertido en un fértil terreno para innovadoras —y rentables —industrias de acuacultura, que también son beneficiosas para la salud de los consumidores conscientes de América del Norte, Europa y Asia.
Una de tales empresas está¡ ubicada en el Kibutz Ketura, en el corazón del desierto de Arabia¡ a unos 56 kilómetros al norte de la ciudad turí­stica de Eilat.

Hay un resplandor rojizo a la entrada del kibutz, y no es precisamente de las montañas de tonalidad rosada. Una fila de brillantes áreas rojas se extiende por la tierra como surcos en el campo. La áreas cosechadas que se cultiva aquí son algas. Los transparentes tubos, llenos de agua, contienen millones de copos rojos de micro algas, llamadas Haematococcus pluvialis. Producidas por Algatechnologies Ltd. (Algatech), estas algas son la fuente natural número uno de astaxantina, un caroteno que es una parte importante de la dieta del salmónn, las langostas y muchos crustáceos, lo que les da su caracterí­stico tono rosa brillante.

Pero la astaxantina es más que alimento para pescados, también es un poderoso anti oxidante cada vez más conocido por sus propiedades para combatir enfermedades. Es usado como complemento dietético y tambien en cosmética a causa de su habilidad para proteger contra la radiación UV.

Gracias a planta de Algatech en el Kibutz Ketura, ahora Israel es lider mundial en el abastecimiento de astaxantina natural para el consumo humano.
La planta, establecida en 1998, está¡ basada en la investigación cientí­fica del Profesor Sammy Boussiba, de la Universidad Ben Gurión del Neguev, y ha estado produciendo astaxantina en cantidades comerciales desde 2003.

Los copos de Haematococcus pluvialis contienen la más grande concentración de astaxantina que se puede encontrar en la naturaleza (unas 40.000 por millón, comparado con el salmón que contiene entre 5 y 15 partes por millón).

La astaxantina es un buscador radical libre que interfiere con la producción y desarrollo de las células cancerosas, y juega un papel importante en el desarrollo del sistema inmunológico.

Ahora la astaxantina está llamando la atención de la industria de la salud. Queda mucho tiempo antes que la ciencia basada en el producto sea del conocimiento público dijo el Dr. Amir Drory, director de investigación y Desarrollo de Algatech.

Hasta ahora la astaxantina no es bien conocida por el público, pero con el tiempo pienso que será¡ la próxima Omega 3, agrega el Gerente de Comercialización Internacional Efrat Kat, refiriéndose al ácido grasoso poli saturado hallado en cierto pescado que ha estado implicado en la reducción del riesgo de cáncer. Kat y sus colegas de Algatech ya han tomado una dosis diaria de 4 miligramos de astaxantina,la dosis recomendada por la Administración de Drogas y Alimentos de EEUU.

Un resumen de la investigación sobre el uso de la astaxantina publicado en el periódico Tendencias de la Biotecnología (mayo 2003) cita más de 60 estudios de investigación y patentes, demostrando entre otras cosas que la astaxantina limita la expansión de las células cancerosas, actúa como agente anti inflamatorio, inhibe el crecimiento del colesterol malo y evita las arrugas.

En Algatech cultivos puros de algas son llevados a cabo en sistemas acuáticos completamente cerrados y controlados. Luego son transferidos a un sistema de tubos modulares y expuestos a la luz natural del sol para la crucial etapa final del proceso de coloración rojiza.