TRIGO MODIFICADO CON RAÍCES MÁS LARGAS PARA RESISTIR A LA SEQUÍA

Cultivar trigo en condiciones de sequía podría volverse más fácil en el futuro, gracias a una nueva investigación genética realizada por la Universidad de California, Davis. Un equipo internacional de científicos ha descubierto que la duplicación de un grupo específico de genes puede estimular un crecimiento de raíces más prolongado en el trigo, lo que permite a las plantas extraer agua de capas más profundas del suelo. Estas plantas de trigo resultantes tienen más biomasa y producen un mayor rendimiento de grano, según un estudio publicado en la revista Nature Communications.

El hallazgo de esta investigación nos proporcionará herramientas novedosas para modificar las raíces del trigo, lo que permitiría a las plantas resistencia a las condiciones de sequía. La raíz desempeña un papel vital en la absorción de agua y nutrientes para el crecimiento de las plantas, y este descubrimiento podría ayudar a diseñar sistemas radiculares que mejoren el rendimiento del trigo en condiciones de escasez de agua.

El estudio reveló una familia de genes conocida como OPRIII y se descubrió que diferentes copias de estos genes afectaron la longitud de las raíces. La duplicación de estos genes resulta en una mayor producción de una hormona vegetal llamada ácido jasmónico, lo que conduce a la producción acelerada de raíces laterales. Ajustar la dosis de estos genes permite diseñar sistemas de raíces adaptados a diferentes condiciones, como sequía o condiciones normales.

El equipo de investigadores desarrolló la tecnología de edición genética CRISPR para eliminar algunos de los genes OPRIII duplicados en líneas de trigo con raíces más cortas, lo que resultó en raíces más largas. Además, la inserción de un cromosoma de centeno tendrá una disminución de los genes OPRIII del trigo y, como resultado, raíces más largas.

Conocer la combinación correcta de estos genes permitirá a los investigadores buscar variedades de trigo que presenten estas variaciones naturales y utilizarlas en programas de mejoramiento genético para desarrollar cultivos de trigo adaptados a condiciones de escasez de agua.

Este descubrimiento es un avance significativo en la búsqueda de soluciones para mejorar la producción de trigo y abordar los desafíos planteados por el cambio climático y la seguridad alimentaria. Al adaptar las raíces del trigo a la sequía, se espera poder garantizar suficiente suministro de alimentos en un escenario de calentamiento global y una población en crecimiento.

El estudio fue llevado a cabo en colaboración con investigadores de la Universidad Agrícola de China, la Universidad Fudan de China, el Instituto Médico Howard Hughes de Maryland, el Instituto Karolinska de Suecia, la Universidad Nacional de San Martín de Argentina, el Instituto Tecnológico de Chascomús de Argentina, la Universidad de Berkeley, la Universidad de Haifa de Israel y el Centro de Metabolómica de la Universidad de Riverside. Los investigadores recibieron financiamiento del Fondo de Investigación y Desarrollo Agrícola EE. UU.-Israel BARD, el Departamento de Agricultura de EE. UU. y el Instituto Médico Howard Hughes.

Fuentes: El Periódico, Chile Bio

OBTIENEN LUZ DE LA FOTOSÍNTESIS DE LAS PLANTAS

Un grupo de estudiantes de la Universitat Autónoma de Barcelona y de la Ramón Llull, encabezado por el joven de 25 años, Pablo Vidarte, ha diseñado un sistema para generar electricidad a partir de las plantas, gracias a la aplicación de la biotecnología, rama de las ciencias biológicas que usa los organismos vivos o partes de los mismos para producir bienes y servicios.

El objetivo del proyecto es fusionar naturaleza y tecnología a través de soluciones innovadoras. Se trata del proyecto Bioo, una batería biológica que atrapa los electrones que normalmente se escapan durante el proceso de la fotosíntesis. Es el primer sensor sostenible para la agricultura de precisión alimentado energéticamente por la propia tierra, evitando el uso de pilas químicas y de instalaciones de paneles solares, y sus mantenimientos, con el consiguiente ahorro de costes. Es, por tanto, una batería biológica alimentada por la tierra.

Su funcionamiento se basa en que la celda microbiana de Bioo se nutre de materia orgánica y fertilizantes. El mecanismo de la celda está potenciado por un consorcio de microorganismos que viven en su medio natural. La materia orgánica y los fertilizantes son arrastrados por la irrigación y la lluvia hacia la celda, así los microorganismos rompen la materia orgánica liberando electrones, creando una corriente eléctrica en la batería.

Gracias al proyecto Bioo, las familias podrían cubrir sus necesidades de electricidad a través de unos paneles de diez por diez metros de vegetación. Ya es capaz de cargar un móvil y de ofrecer conexión wifi, pero el objetivo es ir más allá, pues los paneles vegetales generarían electricidad para usarse también fuera del ámbito doméstico. Según explicaron en el Mobile World Congress de Barcelona, el sistema genera una potencia de 3 a 40 vatios por metro cuadrado. El dispositivo es capaz de producir electricidad constantemente mediante un sistema de autoabastecimiento, que además no daña a las plantas.

Solo existen dos proyectos fuera de España que cuenten con dispositivos parecidos, pero según aseguran los estudiantes del proyecto, Bioo tiene un mínimo de producción eléctrica diez veces mayor, y su implementación es más barata.

Además, Bioo ha desarrollado un panel vegetal único que genera y suministra energía de las bacterias de la tierra misma para encender sistemas de parques y jardines. Otra de sus ideas son los interruptores biológicos que se activan cuando un ser vivo entra en contacto con una planta, percibe los cambios en frecuencias, que los convierten en un voltaje que se transmite por sus cuerpos conductores y la tierra. El dispositivo captura esta señal convirtiéndolo en un interruptor capaz de activar cualquier sistema alimentado externamente. 

Por otro lado, los estudiantes apuestan por el concepto de ciudad inteligente, que permita a las personas que utilicen Bioo, comprar o vender electricidad.

Fuentes: OkDiario, HuelvaBuenasNoticias. Canal Sur

MARSUPIALES EN PELIGRO DE EXTINCIÓN POR TENER SEXO DESENFRENADAMENTE

Los quolls del norte, unos pequeños marsupiales australianos, están renunciando a dormir para tener todo el sexo posible. Pero este hábito está acabando con sus vidas, según una investigación realizada por la Universidad de Sunshine Coast y la Universidad de Queensland, en Australia. 

El macho de esta especie pasa el 8% de su tiempo descansando en comparación con el 24% de las hembras y el 13 % de su tiempo caminando, en comparación con el 9 % de las hembras.

Los investigadores colocaron rastreadores en varios individuos de esta especie durante 42 días, en Groote Eylandt, una isla frente a la costa del Norte de Australia. Los quolls (del género dasyurus) que escogieron para el estudio eran machos y hembras salvajes. Los expertos observaron que estos animales hacían un gran sacrificio para aparearse, “Dos machos, a los que llamamos Moimoi y Cayless, se movieron entre 10,4 y 9,4 kilómetros en una noche, respectivamente. Una distancia humana equivalente a 40 kilómetros, basada en la longitud de zancada promedio”, explica Christofer Clemente, coautor del estudio y profesor de la Universidad de Sunshine Coast.

Los machos durante la época de reproducción se vuelven totalmente vulnerables y solo se encargan de aparearse con el mayor número posible de hembras. Dedican menos tiempo a sus funciones vitales, como acicalarse, lo que atrae a más parásitos, la búsqueda de comida, su tiempo de descanso o evitar el peligro de los depredadores. “Se convierten en presa fácil, no pueden evitar las colisiones de vehículos o simplemente mueren de agotamiento”, señala el autor principal del estudio, Joshua Gaschk.

“Suelen aparearse hasta la muerte en su temporada de reproducción, entre julio y agosto. Las hembras, por otro lado, pueden vivir y reproducirse entre tres y cuatro años”, explica Clemente. Los expertos que han desarrollado este estudio, creen que esta forma de reproducirse forma parte de su ciclo natural.

Las hembras de los marsupiales han logrado sincronizar sus ciclos reproductivos, todas procrean en la misma época del año. 

También son muy promiscuas, ya que esto promueve la competencia espermática entre los varones, explicó Diana Fisher, doctora de la Universidad de Queensland y autora principal de su estudio, "Las hembras que se aparean con más machos logran eliminar a los de mala calidad debido a esta competencia de esperma".

Esta época de reproducción es muy obsesiva para los machos, se ven impulsados por hormonas, como la testosterona, a no parar de reproducirse y estas sustancias químicas elevan los niveles de hormonas del estrés y sus sistemas simplemente no lo resisten.
A pesar del esfuerzo y sacrificio de los machos por la supervivencia de esta especie, están incluidos en la Lista Roja de Especies Amenazadas de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza desde junio de 2015 y según datos del Gobierno australiano, la población de los quolls del norte se redujo en un 95% entre los años de 1980 y 2010.

Fuentes: National Geographic, BBC, El País

¿SIMILITUD ENTRE LOS DEDOS HUMANOS Y LAS ALETAS DE LOS PECES?

Una nueva investigación ha explorado el misterio sobre la formación de las aletas de los peces se debe a mecanismos genéticos similares a los que regulan la formación de los dedos humanos.

Para el estudio se han realizado experimentos en modelos animales como el pez medaka y el ratón.

Los resultados de la investigación, actuada por científicos del CSIC en España, han revelado que los mecanismos que usan las células de las aletas de los peces y las de los dedos de mamíferos para dividirse son muy similares, a pesar de que estas estructuras son muy diferentes.

Entre otros cambios, los peces desarrollaron pulmones que les permitían extraer el oxígeno del aire y sus aletas, adaptadas a la natación, se transformaron en patas robustas que les permitieron caminar en el medio terrestre. Esta estructura de extremidad es la misma que podemos observar en el esqueleto humano. Pero, ¿de dónde vienen estos huesos, que no están presentes en los peces?

En concreto, el número de dedos que se forman está bajo el control de la vía Shh-Gli3. Si disminuye la actividad de esta, se forman menos de cinco dedos y si la vía está más activa, se forman más. De hecho, el gen Gli3 es responsable de restringir el número de dedos a cinco, y mutaciones en humanos o en ratón que inactivan este gen dan lugar a manos y pies con entre 6 y 9 dedos, lo que se conoce como polidactilia.

El estudio, cuyos primeros firmantes son Joaquín Letelier y Silvia Naranjo, ha sido resultado de una colaboración entre los grupos liderados por José Luis Gómez-Skarmeta, Juan Ramón Martínez-Morales y Javier López-Ríos, investigadores del CABD, Instituto mixto del CSIC, la Universidad Pablo de Olavide (UPO) y la Junta de Andalucía, y que recientemente ha renovado su acreditación como Unidad de Excelencia María de Maeztu.

Estos investigadores se plantearon: ¿Qué ocurre si inactivamos el gen Gli3 en peces, que no tienen dedos? Para responder a esta pregunta, López-Ríos explica: “Recurrimos a la tecnología CRISPR/Cas9 para eliminar la función del gen Gli3 en pez medaka, un pez de origen japonés y separado evolutivamente de los tetrápodos por más de 400 millones de años de evolución. Sorprendentemente, los peces que carecen de la actividad Gli3 desarrollan alelas mucho más grandes, con muchos más huesos, lo que recuerda a la polidactilia que aparece en ratones y humanos cuando Gli3 no funciona correctamente”.

Mediante métodos moleculares y genéticos, se concluye que las aletas de los peces y nuestros dedos se forman mediante mecanismos parecidos, pero no idénticos, y que nuevos genes se fueron incorporando a estas redes de regulación que controlan el desarrollo de la extremidad para dar lugar al esqueleto de nuestros brazos y piernas como los conocemos en la actualidad.

Estos estudios revelan que la función primigenia de la vía Shh-Gli3 era controlar el tamaño de las aletas, y que esta función se ha mantenido en las aletas de los peces y los dedos de los tetrápodos, lo que indica que, al contrario de lo que se pensaba, existe una relación ancestral muy profunda entre estas estructuras.

Fuentes: Agencia Sinc, El País, Noticias de la Ciencia

CREAN UNA CÁPSULA INGERIBLE PARA DETECTAR ENFERMEDADES DIGESTIVAS

El positivo fue diseñado y llevado a cabo por ingenieros del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y del Instituto Tecnológico de California (Caltech). Este avance podría ayudar a los médicas a detectar trastornos en la motilidad del aparato digestivo con mayor facilidad, además de hacer posible un seguimiento diario de los pacientes por su cuenta. 

Este sensor, de 3,8 cm aproximadamente, es ingerible y está equipado con bacterias que pueden detectar problemas gastrointestinales, hemorragias o estreñimiento entre otros. Las bacterias utilizadas son de un grupo llamado hemo, formado por distintas proteínas entre las que destaca la hemoglobina. Los microbios están combinados con pequeñas piezas tecnológicas, como una batería de 2,7 voltios, que haría posible su funcionamiento durante más de 1 mes sin interrupción. 

En su última investigación, descubrieron la manera de rastrear el sensor mientras recorría el cuerpo del paciente, con una bobina electromagnética ubicada fuera del cuerpo que crea un campo magnético con el sensor. Este campo electromagnética se controla desde un ordenador, y así se puede medir el problema gastrointestinal y su ubicación.  Esto sería una posibilidad para sustituir otros procedimientos más invasivos como la endoscopia. 

Los investigadores realizaron un pequeño experimento colocando la cápsula en el interior del estómago de un animal grande y lo monitorearon en su recorrido por el aparato digestivo durante varios días. 

Fuentes: RTVE, El Mundo