El Premio Nobel de Medicina y las manzanas transgénicas

Los científicos galardonados con el Nobel de Medicina 2006. (Foto: AP | Michael Probst)

Los científicos galardonados con el Nobel de Medicina 2006. (Foto: AP | Michael Probst)

¿Han oído hablar del ARN de interferencia? ¿Y de su relación con malvadas manzanas transgénicas peores que las de la bruja de Blancanieves? ¿No? Atentos a la historia que les traigo hoy al blog y en la que les voy a demostrar cómo un importantísimo descubrimiento en un área muy concreta puede ser aplicado con éxito en otra muy diferente.

En el año 2006 el Premio Nobel en Medicina y Fisiología fue concedido a los profesores Andrew Z. Fire (Universidad de Stanford) y Craig C. Mello (Universidad de Massachusetts) por el descubrimiento en 1998 de la función del ARN de interferencia (ARNi). ¿De qué les estoy hablando?

Como es conocido la información genética de un individuo está escrita en su ADN y se organiza en genes. En el núcleo celular, estos genes transcriben la información genética contenida en su ADN a ARN mensajero (ARNm). Este ARNm abandona el núcleo y se une al ribosoma de la célula, que traduce la secuencia de ARNm a su correspondiente proteína. Captura de pantalla 2015-03-02 a la(s) 09.53.02 Pues bien, esta traducción y síntesis proteica se puede bloquear actuando sobre el ARNm, tal y como hacen los ARN de interferencia, moléculas pequeñas (de 20 a 25 nucléotidos) que se generan por fragmentación de precursores más largos. Dicho con otras palabras: el ARN de interferencia es un mecanismo de silenciamiento post-transcripcional de genes específicos, de modo que pequeñas moléculas de ARN complementarias a un ARNm conducen a la degradación de éste, impidiendo así su traducción en proteínas.

Gracias a este descubrimiento, que fue publicado en la prestigiosa revista científica Nature en 1998 y mereció un Premio Nobel en 2006, muchas proteínas implicadas en la aparición y desarrollo de enfermedades pueden ser bloqueadas y muchas otras reguladas. En realidad, los resultados de Fire y Mello desvelaron el mecanismo que utiliza la naturaleza para controlar el flujo de información genética.

Mecanismo de silenciamiento génico basado en ARNi

Mecanismo de silenciamiento génico basado en ARNi. Fuente: Sylentis.

Vale, perfecto, queda claro la razón de la concesión del Premio Nobel de Medicina y Fisiología de 2006 al “descubrimiento” del ARN de interferencia que sirve para bloquear (o más bien regular) el proceso de síntesis de proteínas, pero…¿qué tiene que ver eso con las manzanas transgénicas? Veamos.

El pardeamiento enzimático es la reacción bioquímica responsable del oscurecimiento de manzanas, peras, plátanos, lechugas, etc. Esta reacción se produce cuando se pelan, trocean o golpean muchos tipos de frutas o verduras… o simplemente por el envejecimiento de las mismas. La principal causante del pardeamiento enzimático es una enzima (proteína) denominada polifenoloxidasa situada en los cloroplastos de las células vegetales y que, a través de dos etapas, convierte los monofenoles presentes en las vacuolas de dichas células en difenoles. Posteriormente, la misma enzima oxida estos difenoles a ortoquinonas. Finalmente, y a través de una reacción química, estas quinonas se convierten en esas manchas oscuras (melaninas) que todos hemos visto en uvas, manzanas, patatas, peras, etc.

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Mecanismo del pardelamiento enzimático catalizado por polifenoloxidasa

Desde hace muchos años, la búsqueda de métodos que inhiban o retrasen la aparición de las clásicas manchas oscuras en frutas y verduras que tanto repelen al consumidor, ha sido uno de los objetivos prioritarios de la industria alimentaria. Tradicionalmente se han empleado métodos como la adición de sulfitos, de boratos, de sal, el empleo de un tratamiento térmico adecuado, la eliminación del oxígeno, la disminución del pH del medio u otros similares. Sin embargo, la mayoría de ellos llevan asociados problemas nutricionales, sanitarios, etc. por lo que se están buscando nuevas alternativas. Dentro de los nuevos métodos para inhibir el pardeamiento enzimático hay uno que acaba de ser noticia: las modificaciones genéticas para retrasar el oscurecimiento de frutas.

Hace una semana los partidarios de la biotecnología alimentaria recibimos una gran noticia. El Departamento de Agricultura del país ha aprobado dos nuevas variedades de manzanas transgénicas de la empresa Okanagan Specialty Fruits, Arctic Golden y Arctic Granny. En estas manzanas la enzima polifenoloxidasa tiene reducida significativamente su actividad lo que provoca que, al cortarlas, las manzanas no se oscurezcan tan rápidamente. artic Gracias a ello pueden ser utilizadas tanto para el consumo casero, sin ennegrecerse rápidamente, como para preparar bandejas de manzanas peladas y troceadas que aguantan más tiempo en las superficies comerciales. De hecho, la empresa responsable afirma que las manzanas Arctic aguantan hasta 17 días después de trocearse sin ennegrecerse significativamente… y eso comercialmente tiene un valor muy grande.

¿Y cómo han conseguido los invstigadores de Okanagan Specialty Fruits reducir la actividad polifenoloxidasa? Pues aplicando los descubrimientos de Fire y Mello que les valieron el Premio Nobel de Medicina y Fisiología en 2006. En las manzanas Arctic lo que se ha producido es un silenciamiento de los genes que expresan la proteína polifenoloxidasa.

Mediante el uso de la función del ARNi se ha bloqueado el ARNm que daría lugar a la enzima responsable del pardeamiento enzimático y con ello se retrasa el oscurecimiento de las manzanas. No se pierdan el siguiente video. En él podemos observar lo que le ocurre en 24 horas a una manzana convencional (izquierda) y a una transgénica a la que se le ha silenciado la polifenoloxidasa.

Para conseguir el efecto que ustedes han visto en el vídeo fue necesario previamente secuenciar el genoma completo de las manzanas Arctic, compuesto ni más ni menos que 750 millones de pares de bases. Una vez determinado dicho genoma, y conocida perfectamente la secuencia de genes responsable de codificar la enzima polifenoloxidasa, los investigadores implicados introdujeron la secuencia exacta que hay que introducir en el sistema para silenciar dicha enzima.

Para ello emplearon como “vehículo conductor” la bacteria Agrobacterium tumefaciens (organismo comúnmente utilizado como medio de insertar genes foráneos dentro de las plantas y desarrollar organismos modificados genéticamente). Una vez obtenidas en el laboratorio “pequeñas hojas de manzano transgénico”, se hicieron crecer en placa Petri. Captura de pantalla 2015-03-02 a la(s) 09.35.57 Posteriormente, y mediante tradicionales injertos, se hicieron crecer manzanos transgénicos de los que se obtienen las manzanas Arctic manipualdas genéticamente. El proceso lo pueden leer en este enlace y se observa en la siguiente imagen. Captura de pantalla 2015-02-27 a la(s) 16.28.51 En un principio pensaba acabar el post aquí pero es posible que ustedes se estén haciendo una pregunta que me gustaría resolver. Si el ARNi se conoce desde 1998…¿por qué no se ha comercializado aún ningún alimento modificado genéticamente que emplee este tipo de tecnología? Pues porque hasta hace unos días no existían informes oficiales que el uso del silenciamiento de genes en un producto alimentario no diera lugar a problemas medio ambientales y/o sanitarios.

Hace unos días el Departamento de Agricultura de los EEUU emitió un informe acerca de uno de los aspectos más discutidos de las patatas transgénicas: sus potenciales efectos negativos sobre el medio ambiente a los que se acogen muchos grupos anti-transgénicos para rechazar esta ya “no tan nueva” tecnología. Según las autoridades americanas las modificaciones genéticas llevadas a cabo para producir estas variedades de manzanas no presentan ningún impacto ambiental según la Ley de Política Ambiental Nacional. Ninguno. Captura de pantalla 2015-02-27 a la(s) 16.31.55 Una vez que la Agencia de Medicamentos y Alimentación de Estados Unidos (FDA) de el visto bueno a la seguridad de estas frutas para los consumidores, la empresa, que hace ya tres años que presentó la correspondiente solicitud de comercialización, las pondrá en el mercado. ¿Y por qué estoy casi convencido de que la FDA no va a poner pegas? Porque el máximo organismo norteamericano en materia de alimentación ya aprobó recientemente una modificación genética muy similar en las patatas Innate donde el pardeamiento enzimático también estaba silenciado.

En aquella ocasión la FDA no observó ningún efecto negativo sobre la salud humana en una patata manipulada genéticamente que, además de no oscurecerse tan rápidamente como las convencionales, es más resistente a las plagas, más productiva y tiene un menor nivel de asparagina, uno de los reactivos responsables de la producción de acrilamida. patata_innate_1-680x415-2 Concluyo. Del post de hoy me gustaría que extrajeran dos conclusiones.

Sobre la primera de ellas ya les he hablado en otras ocasiones. La investigación en un campo concreto puede generar conocimiento científico que puede ser muy útil en otro campo muy distinto…aunque pasen décadas, incluso siglos, entre la generación de dicho conocimiento y la aplicación del mismo.

La segunda, no menos importante, es que no podemos seguir poniendo vallas al campo de la biotecnología. A pesar de que no se debe generalizar ya va siendo hora de que se deje de asustar al consumidor sobre los jamás demostrados riesgos de los organismos modificados genéticamente. Además, seguir escudándonos en una absurda aplicación del principio de precaución, y en el que no se sabe lo que ocurrirá dentro de 100 años si comemos transgénicos para poner trabas al desarrollo biotecnológico, es ridículo.

Estimados amigos, guste o no a determinados colectivos, los organismos modificados genéticamente autorizados para su comercialización han pasado suficientes controles sanitarios y medioambientales para poder afirmar que son segurosEl debate científico sobre su seguridad, no existe.

Jose

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“Abejas, científicos y Charlie Hebdo” (Vuelve Murcia Divulga en los Bares)

Queridos murcianos y demás habitantes de las tierras oscuras, Mordor está de enhorabuena. Mañana sábado 28 de febrero vuelve “Murcia divulga en los bares”, uno de los eventos emblemáticos de la Asociación de Divulgación Científica de la Región de Murcia. Pero no se crean que la charla que tendrá lugar a las 18:00 en el Bar Fitzpatrick’s (Plaza Cetina de Murcia) es una charla cualquiera, nos visita uno de los mejores divulgadores del país: el físico, profesor y divulgador Eugenio Manuel Fernández.

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Ciencia en la cocina (IX): Huevos saltarines

En el episodio de hoy de Ciencia en la Cocina, perteneciente al programa de TVE 2 Órbita Laika, hemos decidido… no cocinar. Hoy más que un plato culinario lo que vamos a enseñarles es un experimento de química divertido que tiene de protagonista a un huevo y al que de manera muy fácil Xabi Gutiérrez y un servidor vamos a convertir en una bola saltarina.

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“La bacteria que excitó al Gin & Tonic” [Vídeo]

El pasado viernes día 13 de febrero se celebró en la Tetería-Cafetería Adarve de Elche el acto inaugural de la Asociación de Divulgación Científica de Elche (ADCElx). Para mí fue todo un honor que los fundadores de ADCELx me propusieran dar la primera charla de la que seguro va a ser una exitosa trayectoria en pro de la divulgación científica.

Debo reconocer que, como dicen en mi tierra, me pensé “muy mucho” el tema a tratar ante las casi 100 personas que abarrotaban el Adarve. Al final me decidí por impartir la charla “La bacteria que excitó al Gin & Tonic”. A lo largo de la misma intenté aplicar una de mis máximas: enlazar historias que, aparentemente, no tienen ningún nexo común utilizando un hilo conductor algo “especial”.

Captura de pantalla 2015-02-22 a la(s) 00.44.20 Sigue leyendo

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“Biotecnología, alimentación y agricultura” [Debate]

El pasado mes de diciembre tuvo lugar el evento de divulgación Desgranando Ciencia, organizado por la plataforma de divulgación científica Hablando de Ciencia. En el marco de este fantástico evento tuve el honor de participar en la mesa de debate “Biotecnología, alimentación y agricultura” que hoy les traigo al blog.

En la mesa redonda tuve como compañeros de tertulia a Marieta Fernández (profesora del Departamento de Radiología y Medicina Física de la Universidad de Granada), José Miguel Mulet (profesor de Biotecnología de la Universidad de Valencia y autor del blog Tomates con genes) y a Aitor Sánchez (dietista-nutricionista, tecnólogo de alimentos y responsable del blog Mi Dieta Cojea). Como moderadora actuó Rosa Porcel (investigadora del CSIC y autora del blog La Ciencia de Amara).

Momento del intenso debate.

Momento del intenso debate.

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Ciencia en la Cocina (VIII): Crómlech de mandioca al cianuro de hidrógeno

En el capítulo de hoy de la serie Ciencia en la Cocina, perteneciente al programa Órbita Laika, vamos a hablar de productos tóxicos, de mandioca, de glucósidos…y todo ello gracias al proceso de elaboración de un Crómlech, un crujiente de mandioca que se obtiene al inflarse la harina procedente de esta planta cuando la metemos en aceite caliente. Comencemos.

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Scientia, 4 años de emociones

Queridos lectores, la semana pasada esta bitácora cumplió cuatro años. La razón de haber tardado tanto en publicar este post es que estaba en plena celebración. Como ustedes saben en esta región nos gusta festejar las cosas a lo grande y el cumpleaños de Scientia ha durado más que la boda de Farruquito. Como pueden ver en la siguiente imagen al gran Carlos Lobato le dio por cantar una “soleá” y yo lo seguí  “zapateando”. Los del sur somos así.

Sin título

Pero el post de hoy trae una sorpresa. A pesar de que lo habitual en estos “cumpleblogs” es escribir acerca de estadísticas, posts más leídos, reconocimientos, próximos proyectos, etc. hoy no pienso contar nada del blog. ¿Por qué? Porque como nunca me canso de repetir, “lo que más me ha aportado el mundo 2.0 son los grandes momentos que día a día paso en el mundo 1.0” . Sigue leyendo

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