Ciencia para todos T03E27: Un nuevo factor de transcripción implicado en la maduración de las fresas

Por Francisco R. Villatoro, el 29 marzo, 2021. Categoría(s): Biología • Ciencia • Noticias • Podcast Ciencia para Todos (SER) • Recomendación • Science

Te recomiendo escuchar el podcast del episodio T03E27, «Un grupo de investigación de Málaga ha descubierto un nuevo gen implicado en la maduración de la fresa», 25 mar 2021 [11:07 min.], del programa de radio “Ciencia para todos”, en el que participo junto a Enrique Viguera (Universidad de Málaga), coordinador de Encuentros con la Ciencia. Esta sección semanal del programa “Hoy por Hoy Málaga” presentado por Esther Luque Doblas, se emite todos los jueves en la Cadena SER Málaga (102.4 FM) entre las 13:05 y las 13:15. Enrique y yo hemos intervenido desde nuestras propias casas.

Hemos entrevistado a David Posé Padilla, profesor del Departamento de Biología Molecular y Bioquímica de la Universidad de Málaga, supervisor de un proyecto ERC Starting Grant de la Unión Europea que ha recibido 1.5 millones de euros. El motivo es un reciente artículo publicado en la revista científica The Plant Cell, cuya primera autora es Carmen Martín Pizarrro, quien aún desarrolla su tesis doctoral en este grupo, junto a 

Escucha «Un grupo de investigación de Málaga ha descubierto un nuevo gen implicado en la maduración de la fresa», 25 mar 2021 [11:07 min.] en Play SER.

Esther: «Lo hemos contado alguna vez, es época de fresas, esa deliciosa fruta que nos tomamos con yogur, helados, crudas o en tartas, pasteles o mermeladas… con ese delicioso color rojo que parece estar diciendo “cómeme”. Hoy es noticia porque un grupo investigación de la Universidad de Málaga ha descubierto un nuevo gen implicado en la maduración de la fresa. Enrique, tú como biólogo, que nos puedes decir de las fresas».

Enrique: «Lo primero, me encantan las fresas. Tanto las fresas originales, la fresa silvestre europea con un sabor intenso, como el fresón, que es el que vemos normalmente en los comercios. Ya lo dice la propia etimología del nombre: la planta silvestre se llama Fragaria vesca, donde Fragaria es un nombre que proviene del latín fraga, «fresa», que se refiere a la fragancia de la fruta. El fresón tiene origen americano. Hay dos variedades: el fresón chileno o frutilla blanca (Fragaria chiloensis) de un tamaño grande y el virginiano (Fragaria virginiana) caracterizada por un sabor muy fino. Cuando allá por el siglo XVIII se cruzaron ambas plantas se obtuvo un híbrido, que es una de las variedades que más se consumen hoy día».

«Lo que nosotros nos comemos en realidad es un fruto complejo denominado «eterio» en el que encontramos las pepitas o aquenios de color claro en la parte externa, que son los verdaderos frutos. Curiosamente, el género Fragaria pertenece al orden Rosales, que incluye la mayor parte de las especies de frutas que consumimos en casa como las manzanas, peras, membrillos, melocotones, cerezas, ciruelas, albaricoques, frambuesa, etc. y especies ornamentales como las rosas».

Francis: «Aparte de su color y sabor, comer frases es muy recomendable por su aporte en vitamina C, vitamina B9, potasio y fibra, además de que casi carecen de grasa y son un alimento hipocalórico. La vitamina C (el ácido ascórbico) es un antioxidante que ayuda a reducir daño en el ADN y, por tanto, el riesgo de cáncer, y además facilita la absorción de hierro a nivel gastrointestinal. La vitamina B9 (el ácido fólico o folato) es importante para los embarazos sanos y protege contra las enfermedades cardiovasculares y el cáncer. El potasio es bueno para los músculos y el sistema nervioso. Y la fibra facilita el tránsito intestinal. La fresa es un alimento muy saludable.»

Esther: «Se acaba de publicar un artículo científico liderado por investigadores malagueños que realiza un descubrimiento fascinante sobre el cultivo de fresa. Enrique, ¿qué nos puedes decir?»

Enrique: «Pues precisamente ha sido una publicación de investigadores del Departamento de Biología Molecular y Bioquímica de la UMA, pertenecientes también al Instituto de Hortofruticultura Subtropical y Mediterránea (IHSM) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y de la Universidad de Málaga. Han logrado identificar un nuevo gen, cuyo papel no se conocía antes. Este gen codifica una proteína» [bautizada como RIF (Ripening Inducing Factor, o Factor de Inducción de la Maduración)] «que interviene en el proceso de maduración de las fresas. Todos sabemos la importancia de que tras su recolección la fresa no madure demasiado pronto para que se pueda comercializar desde Huelva hasta Suecia, por ejemplo. Este trabajo ha sido publicado en una de las mejores revistas científicas de plantas, The Plant Cell. Yo estoy muy contento porque ha sido liderado por uno de mis primeros estudiantes en la Universidad de Málaga, durante el curso 2003/2004″.

Esther: Hoy contamos con el investigador David Posé Padilla, profesor del Departamento de Biología Molecular y Bioquímica de la Universidad de Málaga, que lidera un proyecto europeo de tipo ERC financiado con millón y medio de euros. [Saludos David] Carmen, estáis estudiando el proceso de maduración de la frase, ¿en qué consiste este proceso?

David: «Nos interesa la maduración de la fresa porque es el proceso de desarrollo por el cual el fruto adquiere las características que lo hacen atractivo para el consumo. La fresa acumula azúcares para que sea dulce, compuestos volátiles que le dan el aroma típico, va a bajar la acidez, va a perder el color verde de la clorofila, va a adquirir el color rojo típico de la fresa gracias a las antocianinas y además el fruto se va a reblandecer. Se producen todos estos cambios para que el fruto sea comestible».

Enrique: «En vuestro artículo en la revista Plant Cell habéis identificado este gen, esta proteína, que tiene un papel fundamental en la maduración de la frase. David, ¿cuál es la diferencia respecto a otros proteínas que también están implicadas en la maduración?

David: «Se han estudiado otras proteínas de este tipo, llamadas factores de transcripción, que controlan la expresión de otros genes. Básicamente activar o reprimir a otro gen. Ya se han descrito otros factores de transcripción en el proceso de maduración, pero muchos de ellos tienen un papel bastante específico; por ejemplo, unos están implicados en el control del color de la fresa, en la acumulación de antocianinas, otros están implicados en el reblandecimiento del fruto, … Una de las novedades de este trabajo es que este nuevo factor de transcripción es un regulador bastante general; además, está el principio del proceso de maduración y por ello controla muchos aspectos de este proceso».

Fuente: The Plant Cell, koab070 (2021): https://doi.org/10.1093/plcell/koab070.

Francis: Los factores de transcripción son proteínas que se pegan a un trozo de ADN que está cerca de un gen, controlando el encendido y el apagado del gen, que se active o que se desactive. Habéis descubierto un promotor. Pero para un control preciso de la expresión de tantos genes como están involucrados en la maduración, ¿no interesaría también tener el control contrario, el control de un represor, o es suficiente con un promotor para regular todo lo que nos gustaría regular?

David: «En este caso el factor de transcripción es un promotor, pero nosotros somos capaces de reducir la actividad de este promotor de la maduración. Este es uno de los estudios que hemos hecho en este trabajo y que demuestra que tiene un papel como promotor. Nosotros eliminamos o reducimos los niveles de esta proteína, de este factor de transcripción, y esto desemboca en un retraso general del proceso de maduración. Y por el contrario, si nosotros aumentamos los niveles de esta proteína tenemos un proceso de maduración mucho más rápido y acelerado, con frutos mucho más rojos, más oscuros, más blando, … En función de cómo se modulen los niveles de esta proteína se puede modular el proceso de maduración».

Esther: «Las fresas son un fruto delicado, que se estropea con facilidad. David, ¿el gen que habéis descubierto podría ayudar a que las fresas se estropeen menos y duren más tiempo en buen estado sin perder todo su sabor?»

David: «Ese es el siguiente paso. Nosotros hemos estudiado el proceso de maduración, que en fresa ocurre cuando el fruto está a la planta. Si nosotros quitamos el fruto, no sigue madurando. El siguiente paso es estudiar qué ocurre con el fruto una vez se ha recogido. De hecho, en fresa es uno de los principales problemas que tiene; lo que llamamos la vida que tiene el fruto fuera de la planta».

«Si nosotros reduciendo los niveles de esta proteína somos capaces de trazar la maduración es esperable que el fruto sea capaz de mantenerse más tiempo. Los resultados preliminares que tenemos apuntan en ese sentido. Pero todavía se requiere más trabajo y más estudio para poder afirmarlo. De todas formas, hemos conseguido modificar o alterar el proceso de maduración de manera que no se pierdan en gran parte los caracteres de calidad que es lo más importante».

Fuente: The Plant Cell, koab070 (2021): https://doi.org/10.1093/plcell/koab070.

Francis: «Un gen clave en la regulación de la maduración de las fresas permitirá usar herramientas de ingeniería genética para diseñar fresas por ingeniería genética con mejores características. Mucha gente tiene miedo a los alimentos genéticamente modificados y a los alimentos transgénicos. David, ¿qué les dirías a estas personas para que sepan que son alimentos tan sanos como los que ya tomamos?»

David: «En nuestro estudio, como en la mayoría de los estudios de Biología Molecular en plantas, se requiere generar transgénicos. Esta es la única manera que tenemos de manipular los genes para estudiar su función. La legislación actual, sobre todo en Europa, no permite su comercialización; pero esto es un debate para otro día. En cualquier caso, aunque nosotros utilicemos como herramienta generar plantas transgénicas, lo importante es que la información que obtenemos nos sirve para saber que este gen es una diana de selección; así en programas de mejora tradicional o de búsqueda de variedades se pueden seleccionar las plantas que tengan mayores o menores niveles de esta proteína; realizando ese proceso de forma natural se pueden comercializar sin ningún problema según la legislación actual».

Esther: «Un tema apasionante pero ya tenemos que despedir a David Posé Padilla, profesor del Departamento de Biología Molecular y Bioquímica de la Universidad de Málaga…»

David: «Me gustaría reconocer el trabajo de todo el equipo de investigación. Tenemos colaboradores externos, pero en el IHSM es el trabajo principal de Carmen Martín Pizarro; ella prácticamente ha llevado todo este trabajo. También han colaborado otros compañeros como José Vallarino, Sonia Osorio, Victoriano Meco, María Urrutia, Karen Merchante, Victoriano Valpuesta y Miguel Ángel Botella; quería mencionarles a ellos porque son parte importante de este trabajo. Creo necesario reconocerles su labor». 

Esther: «Un grupo de investigación de la Universidad de Málaga que ha descubierto un nuevo gen implicado en la maduración de la fresa». [Despedida y cierre].



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