martes, 11 de julio de 2017

Frutas enriquecidas para África. El plátano dorado.

Hace algún tiempo, 3 años ya, os conté que unos investigadores de la Queensland University of Technology (QUT), en Australia, habían desarrollado plátanos modificados para producir mayor cantidad de b-caroteno. El objetivo, según comentaban, era evitar la ceguera y la muerte causada por la deficiencia de vitamina A a miles de niños de Uganda y los países vecinos. 




Aquí cuesta pensar que la gente pueda morir por falta de una vitamina, pero ocurre. En otros países. Ahora mismo.

Según la OMS, hay 45 países en el mundo donde la deficiencia de vitamina A se considera un problema de salud pública. Estos datos son bastante obsoletos y aunque la OMS admite que han seguido aumentando notablemente, no hay forma de tener datos reales porque algunos países no disponen de prevalencia nacional. Aún así, hablamos de 190 millones de niños menores de 5 años, que, en el mejor de los casos podrían quedar afectados por ceguera nocturna. Solo la deficiencia de vitamina A es responsable de la muerte de al menos el 6% de niños menores de 60 meses en África y el Sudeste Asiático. 

Hay programas de fortificación de alimentos (hablé de los alimentos biofortificados en una serie  de tres post aquí) y suplementación vitamínica, promovidos por estas organizaciones, pero ya veis que no parecen ser todo lo efectivos que deberían, así que el equipo liderado por el profesor James Dale, se ha centrado en desarrollar un cultivo que pudiera suplir esa carencia. 

Como os podéis imaginar, antes de decidirse por qué genes daban lugar al mejor producto, han hecho cientos de combinaciones no sin problemas, para obtener aquel plátano que tuviera una cantidad importante de pro-vitamina A. Hace tres años, su propósito era obtener un plátano transgénico Cavendish que llegara a los 20 μg/g de peso seco de β-caroteno (el precursor de la vitamina A) y hacer ensayos de campo en Australia. Pues bien, no solo lo consiguieron, sino que lo superaron. Utilizando la fitoeno sintasa 2a, (un enzima que participa en la síntesis de pro-vitamina A) procedente de un banano más rico en pro-vitamina A de Papua Nueva Guinea, obtuvieron uno de la variedad Cavendish con 55 μg / g de b-caroteno. ¡Más del doble! También lo intentaron con uno de los genes con los que se obtuvo el arroz dorado, el que codifica la fitoeno sintasa 1 de maíz, pero obtuvieron plátanos con otros efectos no deseados (hojas doradas, por ejemplo). 


Adaptado del artículo científico del equipo del profesor Dale, bajo licencia CC. 


La buena noticia es que se espera que en 2021, los agricultores ugandeses estén cultivando estos plátanos ricos en pro-vitamina A. Han hecho falta más de 12 años de pruebas y ensayos de campo para llegar a unos resultados satisfactorios y seguros. 12 años. Ahora en Uganda podrán hacer lo mismo replicando la técnica con sus variedades locales. Si me vierais, ahora mismo, estoy sonriendo y feliz. 

Os dejo un pequeño vídeo del canal de su propia universidad donde podéis ver el proceso y los avances de una forma muy resumida.





GRACIAS. Gracias a todos estos investigadores que dedican su vida a tratar que la de otros no se interrumpa demasiado pronto, por algo que podemos evitar. Por creer que se puede hacer algo y luchar por conseguirlo. Por intentar que esos bebés se hagan mayores y jueguen descalzos al fútbol. Porque como Norman Bourlaug, quizá sin saberlo, estén en un futuro salvando la vida de millones de personas.


Más info:

Paul, J.-Y., Khanna, H., Kleidon, J., Hoang, P., Geijskes, J., Daniells, J., Zaplin, E., Rosenberg, Y., James, A., Mlalazi, B., Deo, P., Arinaitwe, G., Namanya, P., Becker, D., Tindamanyire, J., Tushemereirwe, W., Harding, R. and Dale, J. (2017), Golden bananas in the field: elevated fruit pro-vitamin A from the expression of a single banana transgene. Plant Biotechnol J, 15: 520–532. doi:10.1111/pbi.12650

Imdad A, Mayo-Wilson E, Herzer K, Bhutta ZA. Vitamin A supplementation for preventing morbidity and mortality inchildren from six months to five years of age. Cochrane Database of Systematic Reviews 2017, Issue 3. Art. No.: CD008524. DOI:10.1002/14651858.CD008524.pub3

jueves, 29 de junio de 2017

Cuando las plantas pelean por la luz

En una superficie cultivable cada vez menor y habitada por mayor número de personas, es fundamental optimizar los recursos disponibles para aumentar la producción agrícola. Al fin y al cabo, comemos todos los días y gran parte de nuestra cesta de la compra, viene del campo.

Fuente: Eric Chan (Flickr, CC)

La luz es la principal fuente de energía para las plantas y ya se sabe que una planta que crece “contenta” se traduce en biomasa, es decir, en producción. Así que conocer cómo influye la luz en las plantas y cómo estas son estas capaces de responder, es vital para la agricultura.

Son inmóviles, no pueden buscar el mejor medio para crecer ni escapar de condiciones adversas. Más bien lo contrario. Suelen crecer en entornos muy cambiantes donde hay una fuerte competencia con las plantas vecinas por los recursos limitados, principalmente agua y nutrientes, pero también la luz. Para hacer frente a la sombra pueden hacer tres cosas: evitarla, tolerarla o llevar a cabo "acuerdos" a través de las raíces.

Cuando una planta crece demasiado próxima a otra, es muy posible que, al estar tan cerca, las hojas se solapen y se den sombra, así que en plantas de sol se crea una especie de conflicto entre ambas a ver cuál es capaz de captar mayor cantidad de luz. No es un tema trivial. Esta competencia es un factor muy importante que determina la biodiversidad y la densidad de las comunidades vegetales. Además de fuente de energía, la luz es una fuente de información para que la planta pueda responder. Al igual que los vertebrados tenemos dos tipos de receptores de luz en la retina llamados conos y bastones, las plantas han desarrollado una variedad de fotorreceptores que son capaces de detectar principalmente la luz roja, roja lejana y azul, dentro de un espectro más amplio de lo que es capaz de percibir el ojo humano. 

Fijaos cómo las plantas perciben longitudes de onda
que nosotros no llegamos a ver

La mayoría de las plantas son capaces de reaccionar a la dirección, intensidad, composición, periodicidad y duración de la luz durante el día pero también por la noche. Todos estos factores regulan no solo el crecimiento y desarrollo óptimo, sino otros procesos como la germinación de semillas, el tiempo de floración y el síndrome de huida de la sombra. ¿Cuál es la causa que desencadena este síndrome? La relación entre la cantidad de luz roja y roja lejana que la planta detecta (R:RL) es un indicador de densidad y proximidad de vegetación inversamente proporcional a la cantidad de sombra. En campo abierto es un ratio constante, pero cuando empiezan a hacerse sombra, este ratio disminuye, y activan la respuesta de huida de la sombra. Quieren y necesitan luz. La respuesta consistirá en crecer como locas, alargando los tallos y los peciolos (esos rabitos que unen las hojas al tallo) buscando el sol y en dirigir sus hojas hacia él. Por el contrario, esta adaptación tiene un coste: adelantar la floración y tener que sacrificar la longitud de las ramificaciones y el tamaño de las hojas que se harán más pequeñas*. 

Pensad en un campo de cereales o en un bosque tropical donde difícilmente llega la luz al suelo…



Dado que estas características son indeseables en la mayoría de cultivos de interés agronómico, que crecen en gran densidad y se pueden ver afectados por este síndrome, los científicos deben seguir investigando el efecto de la luz en las plantas con objeto de minimizar las pérdidas en la producción y maximizar el aprovechamiento de los recursos.

*Además del coste mencionado, un artículo publicado en The Plant Cell (y que podéis leer aquí) en 2014 y llevado a cabo por investigadores del Centro Nacional de Biotecnología de Madrid, mostró que esa redistribución de recursos para el crecimiento tiene como contrapartida una ¡¡disminución de la capacidad de activación de defensas!!, entre ellas, las que dependen del jasmonato (una hormona vegetal). Es decir, que la sombra, reduce la posibilidad de hacer frente a insectos y patógenos necrótrofos.

Nota: Este post titulado "Cuando las plantas pelean por la luz" fue publicado originalmente en Next, la Sección de Ciencia de Voz Populi, en un Especial con motivo de la celebración del Año Internacional de la Luz. Puedes leerlo también en su fuente original aquí.

A estas alturas de la lectura, es probable que os hayáis acordado de un tuit que se volvió viral no hace mucho tiempo. El de la "timidez de las plantas" ¿os suena?

Fenómeno de fisuras de timidez en el dosel de Dryobalanops aromatica.
Instituto de Investigación Forestal de Malasia. Wikipedia


Y después de ver la imagen ¿Os suena ahora? A pesar de que es un fenómeno que se viene observando desde principios del siglo XX (1920, concretamente), no está nada claro su origen. De hecho, he encontrado poquísima bibliografía científica sobre el tema. Como ocurre tanto en árboles de la misma especie como entre árboles de distintas especies, se barajan varias hipótesis. Una de ellas, simplificando mucho, sería causada por rachas de viento, de manera que al chocar violentamente las ramas, van sufriendo daños y se van "podando" dando lugar a esos espacios vacíos. También se contempla que sea por el contacto entre ramas de distintos árboles. La fricción continua de ese contacto limitaría el crecimiento.  

Sin embargo, parece que la hipótesis que cobra más valor es la que os acabo de contar más arriba: la respuesta de huida de la sombra y en definitiva, la percepción de la luz. Como ya habéis visto, las plantas son capaces de obtener información de su entorno, así que podríamos decir que aplican el dicho popular ese de "Vive y deja vivir" respetando el espacio de las demás y compitiendo, eso sí, en altura. Ya podíamos aprender nosotros.  

lunes, 31 de octubre de 2016

Buscando la rosa negra

Si hay una flor que destaca por su belleza y simbología en todas las partes del mundo, es sin duda, la rosa. 

Desde hace siglos la rosa azul ha estado en la imaginación del hombre, en cuentos y leyendas hasta que finalmente, después de muchos intentos infructuosos, llegamos a encontrarla gracias en la ingeniería genética de manos de un laboratorio de la empresa japonesa Suntory. 

Pero en un día como hoy me planteé ¿y una rosa negra? ¿habrá rosas negras en la naturaleza? En una noche como la de Halloween, la rosa negra es otro símbolo de lo oculto, lo diabólico, casi más ligada a la fantasía que a la realidad.

Buscando la rosa negra, por el camino me he encontrado con dos variedades de rosa que pueden pasar por negras aunque realmente no lo son: la rosa "Black Baccara" y otra aún más oscura, la "Perla Negra". La "Black Baccara" es una de las más codiciadas del mundo y una auténtica pieza de coleccionista. La "Perla Negra", se cultiva en los llamados black rouse nursery, una especie de viveros en los que su temperatura y ambiente está totalmente controlado, por ser flores extremadamente delicadas.




Sin embargo, si seguimos buscando, encontramos que sí hay rosas naturales completamente negras en la naturaleza. Son las rosas de Halfeti.

Tenemos que irnos a Halfeti, una pequeña región del sur de Turquía, a orillas del río Eúfrates. Las condiciones únicas del suelo y el pH de las aguas subterráneas de esta zona hacen que se desarrollen rosas de un rojo tan oscuro que se convierte en negro. Normalmente son de un rojo oscuro intenso, pero solo en los meses de verano crecen de color negro.

El elevado contenido de antocianinas de estas rosas, que le da el color tan oscuro, es muy sensible al pH, por lo que se ve afectado y confiere a estas flores el color negro.






Preciosas y llenas de misterio ¿verdad? Pues sí... de ser cierto. Lamentablemente es otro de los mitos que circulan por la red. Lleva dando vueltas desde 2013 y parece que está bastante extendido. El origen se sitúa en RocketNew24 y como si se tratara del juego del teléfono roto, en algún momento surgió la idea de la existencia de rosas negras que crecían en Halfeti, rumor que se propagó como la pólvora.

En realidad, no se han encontrado pruebas de rosas negras en Turquía ni en ninguna otra parte del mundo y todo apunta a que las fotos donde aparecen se tratan de rosas que han sido teñidas o bien la imagen ha sido digitalmente retocada. Una lástima.

Por tanto, queridos amigos, si queremos una rosa negra, lo más parecido que podremos encontrar es una de la variedad "Black Baccara" o la "Perla Negra". Las rosas negras seguirán perteneciendo más a la leyenda que al mundo real. Durante siglos los alquimistas la han buscado y no cabe duda de que su simbolismo vinculado a la brujería y al culto demoníaco hace que siga siendo un reto obtener una rosa de este color. Quién sabe si como pasó con la rosa azul, sea la ciencia la que pueda aportar algo de luz oscuridad al asunto...

¿Truco o trato? ¡¡Feliz Halloween!!





martes, 20 de septiembre de 2016

"El poder de las brujas" [charla en #Naukas16]

Un año más, y ya son tres para mí, nos hemos dado cita en la capital del mundo, Bilbao, para vivir y disfrutar de la ciencia en sus distintos formatos: charlas divulgativas de 10 minutos, espectáculos, talleres científicos, etc 

Esto es NAUKAS 2016 señores, y los responsables de hacernos felices estos días y del vacío que sentimos ahora, son la plataforma de divulgación Naukas y la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU. Detrás, han estado Irreductible e Iñako jugándose el tipo, las horas de sueño y tranquilidad, y probablemente un poquito la salud para que todo esto haya salido como ha salido. 

Creo que el post que escribí en Naukas en julio terminó de darme la idea de la charla de septiembre. Hablé de la mandrágora (lo podéis leer aquí) y tuvo muy buena acogida así que me interesé por las plantas en la Edad Media, mitos y leyendas y brujería. 

El resultado se llama "El poder de las brujas" y lo podéis ver aquí y en el siguiente vídeo. Espero que os guste y os hechice aunque solo sea 10 min. ;-)
Ahhh, no os asustéis al final. La Inquisición vino a por mí y me llevó pero logré escapar.




Como habéis visto, me faltó una diapositiva por terminar. Por problemas técnicos no pudieron enseñarme el tiempo restante y cuando pude verlo, ya era demasiado tarde. 

Lo que he hice fue poner la última diapo en twitter así que os la dejo aquí junto con el texto que la acompañaba. 


"Sanadores, curanderas, hechiceras, chamanes, sacerdontes... han sido durante siglos e incluso milenios, los mejores conocedores de las plantas. Este conocimiento ha sido la base de la mayor parte de la medicina moderna. Pero no basta con alcanzar la sabiduría. Saber utilizarla, nos ha dado el poder de curar.... o de matar!"

Hemos tenido entre el público infiltrada a Mónica Lalanda, médico de urgencias y como podéis ver, una gran ilustradora. En directo y mientras disfrutaba de las charlas, se dedicó a ilustrarlas de una forma espectacular. No dejéis de verlas porque de verdad, merecen la pena. "Las ilustraciones de Mónica Lalanda en #Naukas16" . ¡¡Ha sido todo un descubrimiento!!





Este año queríamos agradecer de alguna forma a nuestro público la entrega que muestra desde el minuto 1 guardando largas colas desde una hora antes para entrar al evento, así que preparamos una sorpresa en la que nos involucramos más de 40 divulgadores bajo la dirección de Natalia Ruiz (@bynzelman) y la coreografía de Guillermo Peris (@waltzing_piglet).
Está claro que la mayoría no nos podríamos ganar la vida con esto... pero lo pasamos en grande en los ensayos y en el momento de la verdad. El musical tiene varias partes, pero de momento solo disponemos de esta, grabada por Arturo Quirantes, @elprofedefisica (gracias!!).





Nota: No olvidéis pasaros por la colección de fotografía que Xurxo hace cada año. Es capaz de recoger la esencia y el alma de lo que es Naukas y plasmarla en imágenes. Mirad aquí

La magia de Naukas. Foto de Xurxo Mariño


Colas para entrar al auditorio una hora antes del comienzo. Xurxo Mariño


Entre conjuros y encantamientos... Foto de Xurxo Mariño

Esto es NAUKAS. Cualquier cosa que os pueda decir no abarca todo lo que se vive y se siente, pero Xurxo, en la siguiente imagen ha sido capaz de capturar esa magia. ¿O no? :-)