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Secuencian genoma del almendro

19/06/2019 10:52 0 Comentarios Lectura: ( palabras)

Explican a nivel genético la diferencia entre almendras amargas y dulces.

Las plantas no pueden escapar de sus depredadores, pues permanecen en el mismo sitio de donde brotan de por vida. Por eso se las tienen que apañar para protegerse de otros modos, como pueda ser formando espinas en tallos o incluso hojas. Otro método es hacerse tóxicas o venenosas.

La cuestión más crítica es proteger a su descendencia, es decir, garantizar su reproducción. Una especie de planta que no haga esto desaparecerá. Así, por ejemplo, algunas especies de pimientos contienen capsaicina o capsicina, principalmente cerca de sus semillas. Esta sustancia produce fuerte ardores en la boca de los mamíferos, pues tienen receptores específicos frente a esta sustancia, pero no en las aves que carecen de ellos. En sí las sustancia es inocua. La explicación es que los mamíferos tienen una tracto digestivos que destruye estas semillas, mientras que las aves no. Es un método perfecto para proteger y, a la vez, propagar, ya abonadas, las semillas.

A veces el sistema es expeditivo. Las almendras silvestres contienen amigdalina, una toxina que es un glucósido de cianuro. Esto es lo que da el distintivo sabor amargo de estas almendras. La amigdalina reacciona con las enzimas del intestino generando cianuro, por lo que una gran ingesta de almendras amargas puede ser letal para la salud.

La amigdalina no es del todo negativa, pues también está presente en las hojas y corteza del árbol, lo que mantiene alejadas las plagas al proporcionar un sabor desagradable muy amargo a distintos insectos.

Si tenemos almendras dulces es porque, de vez en cuando, aparece un mutante que carece de esta sustancia y nosotros nos aprovechamos de este mutante y lo cultivamos. Entonces el almendro mutante en cuestión delega su reproducción al ser humano. No es el único mutante que comemos, de hecho hay muchos más.

Si propagamos por esquejes uno de estos almendro de almendras dulces (si creamos clones), generalmente obtendremos almendros de almendras dulces, aunque los árboles pueden llegar a tener ramas que sean a su vez mutantes y diferentes al resto esto es improbable.

Las almendras han sido clave en la alimentación humana desde hace miles de años e incluso aparecen en la Biblia. A diferencia de otros miembros de la familia Rosaceae, cuyas semillas están recubiertas por una cubierta carnosa y dulce y que crecen en campos de regadíos, los almendros pueden crecer y dar fruto en áreas más secas. De hecho, ya se cultivaban estos árboles en el Creciente Fértil. Las primeras pruebas indican que hace ya 4000 se obtenían almendras dulces. Plinio el Viejo ya anotó el sabor amargo de las almendras amargas en su tomo de Historia Natural del año 77 o 79 de nuestra era. En la Grecia Clásica insertaban cuñas de madera de pino en los troncos de los almendros para forzar la producción de almendras dulces. Ahora se sabe que el estrés que esto provocaba hacía que no se generara amigdalina.

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El negocio de la almendra mueve mucho dinero. Sólo en California genera ahora unos 21 000 millones de euros de beneficio al año. El problema en la actualidad es que si cruzamos almendros para obtener nuevas variedades entonces es muy posible que, de vez en cuando, nos salga uno con almendras amargas. Esto es un problema para la agricultura, pues hay que esperar que el almendro dé fruto para saber si es dulce o amargo y si es amargo se pierde tiempo, dinero y recursos. Para que dé fruto, el almendro necesita de 3 a 4 años desde que se planta a partir de semilla.

Por esta razón un grupo internacional de investigadores de España, Suiza, Dinamarca e Italia se propuso estudiar las diferencias genéticas entre los almendros amargos y dulces mediante la secuenciación de sus genomas casi al completo y comparando las secciones que determinan el sabor amargo o no. Esta secuenciación corresponde a 246 millones de pares de pares de bases repartidas en 28000 genes, lo que representa casi el 95% del genoma del almendro. Encontraron la secuencia genética clave en este asunto. Publican ahora sus hallazgos en Science.

En este estudio compararon a nivel genético distintas variedades de almendros a lo largo de dos años, principalmente la parte del genoma reponsable de la producción de amigdalina. En estos dos años, el equipo investigador recibía cada dos meses almendras durante la temporada de crecimiento de marzo a agosto (hemisferio norte). Compararon el ADN nuclear de tanto las variedades amargas como dulces y se centraron en cinco proteínas que juegan el papel de factores de transcripción.

Al final encontraron la responsable entre esos factores, era la proteína bHLH2. En almendros silvestres esta proteína junta dos genes y facilita la producción del famoso compuesto. En la variedades dulces una versión mutante de bHLH2 no es capaz de unir estos dos genes y no se da la producción de amigdalina.

Los investigadores dicen que, gracias a este descubrimiento, se podrá saber si un almendro es dulce o amargo desde el primer momento cuando brota y no habrá que esperar a que dé fruto.

Se espera que esta secuenciación del genoma también proporcione información útil sobre ciertos rasgos, como resistencia a las plagas o el momento de la floración, algo especialmente importante ahora debido a que el Cambio Climático está cambiando las pautas climáticas, como ocurre en España.

El hallazgo tiene también implicaciones para otros cultivos, como la mandioca, que contiene compuestos similares a la amigdalina. Si se consigue una variedad dulce de algunas de estas plantas entonces se podrían cultivar en el duro ambiente tropical y servir de alimento a humanos. Sería ideal, por ejemplo, conseguir una mandioca que no contuviera amigdalina en la raíz, que es la parte comestible, y no en el resto de la planta para que así le sirva de protección. Ahora mismo la mandioca debe pasar por un proceso que elimina el componente tóxico de la harina obtenida de su raíz.

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Fuentes y referencias:

Artículo original.

Foto: Federico Dicenta.


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neofronteras.com
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Reportaje
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