#Córdoba Una dieta cetogénica, libre de carbohidratos, aumenta la longevidad, memoria y rendimiento físico en ratones adultos

 

Dos equipos de investigación radicados en diversos centros de la costa oeste de Estados Unidos, con la colaboración de la Universidad de Córdoba, han demostrado simultáneamente en la revista Cell Metabolism que la administración de una dieta ‘cetogénica’ o libre de carbohidratos contribuye a un aumento de la longevidad cuando se inicia su consumo en la edad adulta, y siempre y cuando se prevenga una ingesta excesiva de calorías.

En la dieta experimental, un 90% de las calorías provenía de grasas y el 10% restante, de proteínas. Los ratones que consumieron esta dieta desde la edad adulta a la vejez conservaron su fuerza, velocidad, resistencia y memoria, tal y como se demostró mediante una batería de pruebas físicas, mientras que los ratones con una dieta normal experimentaban el declive propio de la edad. La longevidad media de los animales se incrementó en un 14% y la incidencia de tumores disminuyó.
La ausencia de carbohidratos en la dieta promueve la producción de los llamados cuerpos cetónicos, moléculas que el organismo puede usar como energía alternativa a la glucosa en órganos como el cerebro. Se ha comprobado que estos cuerpos cetónicos, además de servir como fuente de energía, pueden alterar la expresión de numerosos genes, aunque su efecto sobre el envejecimiento era hasta ahora desconocido. Estas dietas se usan en el tratamiento de la epilepsia resistente a fármacos y están siendo objeto de investigación en relación con otras enfermedades neurodegenerativas.
Estos estudios refuerzan la idea de que una mejor comprensión de las funciones de los cuerpos cetónicos puede abrir la puerta a nuevos enfoques para tratar enfermedades vinculadas al envejecimiento.

El trabajo desarrollado por uno de los equipos ha estado coordinado desde la Universidad de California, Davis, por el profesor Jon Ramsey y el investigador postdoctoral cordobés José Alberto López Domínguez, quien obtuvo el doctorado en la Universidad de Córdoba dentro del Grupo dirigido por José Manuel Villalba, Catedrático del Departamento de Biología Celular, Fisiología e Inmunología, y cuenta con la participación de Elena Gutiérrez Casado, en la actualidad estudiante de Doctorado del Programa Biomedicina, adscrita al mismo Grupo investigador de la UCO. El segundo equipo de investigación pertenece al Instituto Buck para la Investigación en el Envejecimiento (en Novato, California) y está liderado por el profesor Eric Verdin y el investigador postdoctoral John Newman.

Más información en la web de la Universidad de Córdoba.

 

#Huelva Los padres también determinan el sexo de las crías

Ejemplar de ratón silvestre (Peromyscus leucopus). / Foto: Jim Schulz. Chicago Zoological Society

 

Un estudio internacional con participación de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) demuestra que, en contra de lo que se pensaba, los padres de los mamíferos también determinan el sexo de las crías. El hallazgo, publicado en la revista Proceedings of the Royal Society B, refuta la idea de que en los vertebrados solo las madres pueden sesgar la proporción de sexos de las crías, demostrando que los machos también determinan el sexo de estas.

“Esta idea ha sido tradicionalmente rechazada porque los padres producen siempre la misma proporción de espermatozoides con cromosoma X (que dan lugar a hembras) y espermatozoides Y (que dan lugar a machos) durante la meiosis”, explica Francisco García-González, investigador del CSIC en la Estación Biológica de Doñana, que ha participado en el estudio.

El investigador Aurelio Malo, que ha dirigido el estudio, explica que “este trabajo demuestra que los machos que tienen padres con mayores niveles de variación genética producen más espermatozoides con núcleos espermáticos más pequeños, que se traducen en una mayor proporción de machos “.
Los científicos han utilizado una especie de ratón silvestre (Peromyscus leucopus) y han trabajado en condiciones experimentales de laboratorio, lo cual les permite extrapolar los resultados a otras especies en condiciones naturales, a la vez que les ha permitido la recogida de datos genealógicos y reproductivos y hacer el seguimiento de generación en generación.
El estudio también sugiere que la capacidad adaptativa de los padres está presente en todo el linaje de los mamíferos. “Las implicaciones biológicas son enormes, ya que décadas de investigación han ignorado los efectos paternos que ahora demostramos significativos y abre todo un nuevo campo para expandir la teoría de la proporción de sexos”, concluye Malo.

Más información en la web del CSIC.

 

#Sevilla Descubren cómo funciona el silenciamiento génico en plantas

Laurel

 

Un grupo de investigación dirigido por Myriam Calonje Macaya en el Instituto de Bioquímica Vegetal y Fotosíntesis (IBVF), centro mixto entre la Universidad de Sevilla y el CSIC, en colaboración con el de Franziska Turck del Max Planck Institute for Plant Breeding Research de Colonia, ha publicado recientemente en Genome Biology un estudio que supone un avance significativo en el conocimiento de la regulación epigenética mediada por las proteínas del grupo Polycomb en plantas.

Todas las células de un organismo contienen la misma información en su ADN de tal forma que, para que puedan existir distintos tipos celulares y se puedan dar los distintos procesos del desarrollo, los genes que no se necesitan en un momento determinado deben mantenerse apagados. Este proceso es lo que se conoce como silenciamiento génico.

“Cuando nace una semilla se silencian una gran cantidad de genes que no se expresarán hasta que la planta sea adulta y requiera de esa actividad”, explica la doctora Calonje.

Este estado reprimido o silenciado de los genes se transmite a las células hijas tras la división estableciéndose una memoria celular.  En este proceso participan las proteínas del grupo Polycomb (PcG). Estas proteínas se organizan en dos complejos, PRC1 y PRC2, que incorporan modificaciones en las histonas que, junto con el ADN, constituyen la cromatina. Las modificaciones en las histonas no alteran la secuencia de ADN pero sí la estructura de la cromatina lo que afecta la expresión de los genes.

El silenciamiento génico mediado por marcas en la cromatina ocurre tanto en animales como en plantas. Los complejos PcG fueron caracterizaron primero en animales; PRC1 modifica mediante monoubiquitinación a la histona H2A, y PRC2 tiene actividad trimetiltransferasa frente a la histona H3. En base a distintos resultados obtenidos en animales, durante más de una década se pensaba que el mecanismo de acción de los complejos PcG en plantas seguía una secuencia similar a la descrita en animales, en la que la marca de trimetilación establecida por el PRC2 sirve de anclaje para el PRC1que a su vez monoubiquitina la H2A.

Científicos como Zhou, Romero-Campero y colaboradores investigaron la localización de estas modificaciones en el genoma de plantas silvestres y mutantes para determinar si esta secuencia se cumplía, pero encontraron que no. La actividad de PRC2 es dispensable para establecer marcas de monoubiquitinación; es más, se requiere la secuencia inversa para el silenciamiento de la mayoría de los genes.

Este estudio apoya un cambio en el paradigma de una década que estaba llevando a un callejón sin salida la comprensión de la función PcG en plantas”, afirma la Dra. Calonje.

Este estudio se ha llevado a cabo con una planta modelo, Arabidopsis thaliana, pero los expertos aseguran que las conclusiones pueden ser extrapoladas a otras plantas, lo que supondría aplicaciones biotecnológicas en un futuro para la mejora fisiológica y el desarrollo de plantas.

 

Más información en la Universidad de Sevilla.

 

#Málaga Estudian la actividad genética del pino para conseguir que crezca más rápido y tenga mejor madera

MadridLaDehesadelaVilla06
By Tfeliz (Own work) [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

 

Las coníferas son árboles que dominan grandes extensiones del planeta, siendo el pino marítimo la especie de mayor distribución en España. Aparecidas hace 300 millones de años, presentan un alto valor medioambiental y económico, ya que son una excelente fuente de madera y resina, ésta última, una materia prima de gran interés para las industrias farmacéutica y cosmética.

Con unas características biológicas muy particulares, enormes genomas –varias veces el humano-, gran tamaño- en algunas especies más de 100 metros de altura- y vidas muy largas –de hasta 5.000 años; el estudio a nivel molecular de las coníferas se ha convertido en el objetivo de investigadores de la Universidad de Málaga, que han desarrollado el primer mapa de expresión de los genes en los diferentes tejidos de la planta, para conseguir en un futuro seleccionar los mejores ejemplares y que estos crezcan con mayor rapidez y con madera de más calidad.

Hasta el momento, este es el primer atlas de actividad de los genes que se ha hecho en coníferas, por lo que se trata de una base de datos de enorme utilidad para la comunidad científica, ya que permite saber en qué células o tejidos actúa cada gen y así relacionar las diferentes funciones biológicas con genes concretos o grupos de estos”, afirma el investigador Rafael Cañas, quien explica que con esta herramienta se puede conocer mejor las rutas metabólicas y de regulación y, con esta información, plantear programas para mejorar el cultivo forestal.

Técnica de última generación para aislar tejidos

Un proyecto desarrollado por el grupo de Biología Molecular y Biotecnología de Plantas de la UMA ‘BIO-114’, en el que el investigador Rafael Cañas ha dado un paso más con el empleo de la técnica de captura de tejidos por microdisección láser.

“Esta técnica permite aislar tejidos de una muestra biológica para su posterior análisis individual, proporcionando datos precisos acerca de la localización de las distintas funciones biológicas”, aclara Cañas.

Más información en la Universidad de Málaga.

 

#Sevilla Nuevos elementos responsables de la inestabilidad de los cromosomas

Cromosomas
Cromosomas

La inestabilidad genómica es el principal factor de riesgo en el desarrollo de tumores en el ser humano. Entender cómo, dónde, cuándo y por qué se producen estas mutaciones del ADN es uno de los grandes objetivos de la comunidad científica mundial. En esta línea, un grupo de expertos de la Universidad de Sevilla y del Centro Andaluz de Biología Molecular y Medicina Regenerativa (Cabimer), ha publicado un estudio en el que señalan un nuevo elemento implicado en este proceso: la cromatina. En el artículo científico “Histone mutations separate R loops from genome instability induction” publicado en la revista Molecular Cell, los investigadores afirman que cuando el ARN se queda acoplado al ADN de manera fortuita o debido a una patología, la estructura de la cromatina, la envoltura proteica de los cromosomas se ve alterada, dando lugar a roturas del ADN. Las mutaciones en genes implicados en la transcripción y transporte del ARN también inducen daños en el ADN, que ahora demuestran está mediado por cambios en la cromatina. En estas circunstancias, el ADN no puede replicarse de manera natural, generando estrés replicativo, mutaciones y reorganizaciones cromosómicas.

“A través de la investigación básica en organismos modelo tratamos de entender la inestabilidad del genoma humano para identificar elementos que, en un futuro, podrían explorarse como dianas de nuevos fármacos antitumorales”, explica el investigador responsable del trabajo y director de Cabimer, Andrés Aguilera. Además, añade que “en este trabajo hemos dado un paso más al demostrar que la cromatina también ejerce un papel clave en algunas mutaciones del ADN, especialmente las dirigidas por ARN. Si somos capaces de comprobar que esta anomalía no se da en células sanas, podremos plantearnos explorar estas estructuras como posibles dianas terapéuticas”.

El trabajo es parte de las tesis doctorales de Desiré García-Pichardo y Juan Carlos Martínez Cañas, co-dirigidas por Ana García-Rondón y Belén-Gómez-González, entre otros autores, y se enmarca dentro del proyecto europeo de investigación, ERC Advanced, dirigido por Andrés Aguilera para profundizar en el conocimiento de la inestabilidad genética producida por híbridos de ADN-ARN. Dicho proyecto comenzó en 2015, finalizará a finales de 2020 y está financiado con más de 2 millones de euros de la Comisión Europea. Este grupo de científicos trabaja además en otros proyectos del MINECO (Ministerio de Economía y Competitividad), de la Asociación Española Contra el Cáncer, de Pharma Mar. S.A, y de la Worldwide Cancer Research (Asociación de Investigación del Cáncer de Reino Unido).

Más información en la Universidad de Sevilla.

 

#Córdoba El “copiapega” molecular da un nuevo paso para evitar los procesos de alteración epigenética del cáncer

Ciencia Andaluza
ADN

 

La búsqueda de información que permita entender qué ocurre realmente en las células para que éstas se vuelvan tumorales y dejen de funcionar correctamente destruyendo la vida ha ocupado a miles de investigadores a lo largo del último siglo y medio. La ciencia ha mirado dentro y fuera de la célula para intentar entenderla. Una de esas miradas es desde hace años la del grupo de Epigenética de la Universidad de Córdoba, que, según cuenta en un artículo publicado recientemente en la revista Epigenetics, ha puesto la lupa sobre las plantas buscando en ellas alguna clave que sirva para corregir anomalías en humanos. Concretamente, el equipo de investigación cordobés, adscrito al Instituto Maimónides de Investigación Biomédica (IMIBIC) y liderado por la Catedrática de Genética Maria Teresa Roldán Arjona, ha encontrado en las plantas una manera de borrar las etiquetas moleculares que silencian genes que resultaría especialmente interesante para evitar el comportamiento de las células cancerígenas.

Ese proceso que en el reino animal se antoja especialmente complicado de manipular incluso para quienes dominan las técnicas de epigenética es absolutamente natural en las plantas, que anulan esas etiquetas gracias a unas enzimas que no existen en el reino animal.El traslado de ese proceso natural a células humanas es lo que ha conseguido hacer el equipo de la Universidad de Córdoba. Concretamente y según explica uno de los coordinadores del grupo, el catedrático de Genética Rafael Rodríguez Ariza, “lo ideal sería un sistema de borrado de origen animal, pero tal sistema es complejo e ineficiente”. Para conseguir el objetivo final de su investigación –lograr que las células tumorales no silencien genes a su antojo- han aplicado el sistema que usan las plantas, pero perfeccionándolo, ya que éstas lo hacen sin distinguir su secuencia. Por eso, el equipo de la UCO se planteó diseñar una enzima que pueda ser dirigida a genes concretos y, según los resultados publicados, han probado que esa dirección artificial es posible utilizando en sus ensayos de laboratorio la enzima responsable del borrado junto con una proteína de levadura que actúa como guía para encaminarla hacia la diana marcada.

Los resultados, según el profesor Rodríguez, demuestra que pueden usarse enzimas vegetales para reactivar genes silenciados, abriendo así nuevas opciones para estudiar la función de la metilación de ADN, fundamental para la expresión de genes, en situaciones normales o en patologías como el cáncer.

Más información en la web de la Universidad de Córdoba.

 

#Sevilla Investigadores de la US y el CABIMER revelan una nueva vía de regulación en la reparación de roturas en el ADN

Ciencia Andaluza
ADN

 

Un paso más en el estudio del funcionamiento de las células humanas es lo que ha logrado un grupo de investigadores del Centro Andaluz de Biología Molecular y Medicina Regenerativa (CABIMER) y de la Universidad de Sevilla, en colaboración con la Universidad de Carolina del Norte y el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa de Madrid. Lo han hecho tras identificar en células humanas una nueva vía de regulación de la reparación de roturas de doble cadena en el ADN. Estas roturas representan la lesión más peligrosa para la célula, ya que pueden provocar su muerte o generar reordenamientos cromosómicos que contribuyan al desarrollo de cáncer.
“En concreto hemos descubierto que cuando estas roturas se producen en el ADN nuclear, una proteína esencial en la respuesta celular a ese daño, llamada ATM, modifica por fosforilación a la ADN Polimerasa Lambda, una enzima que sintetiza ADN en situaciones muy específicas”, explica el investigador José F. Ruiz, del Departamento de Bioquímica Vegetal y Biología Molecular de la Universidad de Sevilla.
En este trabajo se demuestra, por tanto, que la modificación hecha por ATM es la señal necesaria para que la enzima Pol Lambda vaya a esas roturas en el ADN y contribuya a su reparación. Esto es esencial para que la célula siga su ciclo vital con normalidad.
Se trata de un trabajo de investigación básica que arroja luz sobre el funcionamiento de un proceso biológico que ocurre cada día en las células humanas, las cuales están continuamente expuestas a diferentes tipos de agentes que originan este tipo de roturas en el ADN. “En un fututo, nuestro descubrimiento podría tener aplicación biotecnológica o ser utilizado como biomarcador para el seguimiento o identificación de enfermedades como el cáncer, pero para eso aún tenemos que seguir investigando”, indica el profesor Ruiz.

En la actualidad, estos investigadores trabajan también en el estudio de las translocaciones cromosómicas, que son especialmente relevantes por su potencial oncogénico en células humanas. Estas translocaciones ocurren por la reparación anómala de las roturas de doble cadena en el ADN que se pueden generan bien espontáneamente o bien en respuesta a determinados agentes que dañan el ADN, como la irradiación o algunos productos químicos. Por otro lado, están caracterizando otras posibles modificaciones que regulan a la Pol Lambda humana, la enzima que participa en esos procesos de reparación de roturas en el ADN.

Más información en  la web de la Universidad de Sevilla.

#Sevilla La promiscuidad como método para mejorar la especie

Pistacia lentiscus
See page for author [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) or CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)], via Wikimedia Commons

Investigadores del departamento de Biología Vegetal y Ecología de la Universidad de Sevilla han demostrado que dos tipos de arbustos comunes en Andalucía, el mirto o arrayán y el lentisco, mejoran su descendencia al ser polinizados por semillas de distinto origen. Al mismo tiempo, han confirmado que si la fertilización se produce en una proporción mayor con el mismo padre tienen menos posibilidades de crecimiento y de supervivencia.

En un hábitat deteriorado, algunas especies tienen complicada la germinación y son fertilizadas desde diferentes fuentes para producir hijos más fuertes. El sistema de propagación sexual más conocido en plantas es la alogamia, también llamada fecundación cruzada. De esta forma se garantiza la variabilidad genética y, por tanto, nuevas combinaciones dentro de una especie al tomar el polen de otro origen y no de sí misma.

Sin embargo, muy pocos estudios realizados hasta ahora han tenido en cuenta otros parámetros del método de apareamiento que no sean las tasas de fecundación cruzada. Los efectos directos de la diversidad genética de la semilla recibida por las madres, conocida como paternidad correlacionada, es la medida que indica los distintos progenitores. Es decir, la proporción de hijos fecundados por un mismo padre.

Más información en la fuente de la noticia Remedios Valseca / Fundación Descubre

 

#Almería Investigadores de la UAL y Valencia descubren un nuevo género de plantas vasculares en la Península Ibérica

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By Willis & McElwain (2002). Color and Spanish translation by User:RoRo [Public domain], via Wikimedia Commons

 

Las universidades Almería y de Valencia están de enhorabuena, sus botánicos acaban de describir y dar a conocer a la ciencia un nuevo género de plantas vasculares, lo que supone uno de los descubrimientos más notables de los últimos años en la flora española. El artículo científico generado ha aparecido en el último número de Phytotaxa, una prestigiosa revista internacional especializada en la descripción de especies nuevas para la ciencia.

Fue hace casi cinco años cuando los miembros de la Asociación Naturalista Almeriense, encontraron en la Sierra de Gádor, Almería, la población de una especie que no pudieron determinar y enviaron las muestras a Juan Mota, catedrático de botánica de la Universidad de Almería y Jaime Güemes, conservador del Jardín Botánico de la Universidad de Valencia, para que las estudiaran. Estos botánicos, que ya había trabajado conjuntamente en diversos estudios sobre la flora española amenazada, apreciaron de inmediato la singularidad del hallazgo y decidieron hacer un riguroso estudio taxonómico que se ha prolongado durante varios años.

Durante el proceso han realizado una investigación comparada de la forma de las flores y los frutos de todas las especies del grupo. También han observado sus cromosomas y han realizado la secuenciación de parte de sus genes. Todo para poder establecer las relaciones evolutivas de la nueva especie con otras especies de los géneros ya conocidos de la misma familia, y determinar la antigüedad y el posible origen de tan singular descubrimiento.

Finalmente la planta ha sido descrita con el nombre de Gadoria falukei Güemes & Mota, haciendo referencia a su lugar de origen y, probablemente, su única localización en la actualidad: la Sierra de Gádor; además rinde homenaje a la persona que la descubrió en el campo y supo apreciar su singularidad: Francisco Rodríguez “Faluke”.

Se estima que es una especie muy antigua, que pudo diferenciarse en el Mioceno, hace unos 5 millones de años. Quizá la planta quedó refugiada en las zonas más cálidas de la Península Ibérica durante las glaciaciones de la era Cuaternaria y adquirió adaptaciones que le permitieron sobrevivir en las duras condiciones de temperatura y aridez que marca el clima mediterráneo en el sur de la Península. Se trata de una especie que, en la actualidad, corre un elevado riesgo de extinción, ya que sólo se conocen 16 individuos reproductores en una única localidad de la Sierra de Gádor, habiendo ha recibido la categoría Críticamente Amenazada, de acuerdo con los criterios de la UICN evaluados durante el estudio.

Más información en la Universidad de Almería.

 

#Sevilla Demuestran la relación genética entre la conformación del caballo y su habilidad para la Doma Clásica

Ciencia Andaluza
Caballos

 

Expertos de la Escuela Técnica de Ingeniería Agronómica (ETSIA) de la Universidad de Sevilla han publicado un estudio que abre la puerta a la preselección por características morfológicos de caballos de Pura Raza Española (PRE) para fines deportivos. De este modo, el ganadero podría decidir de antemano a qué caballos entrenar para esta disciplina con resultados óptimos, ahorrando mucho dinero y utilizando caballos que, de otra forma, nunca serían usados para participar en pruebas de Doma Clásica.

“La inversión que un ganadero tiene que hacer en un caballo para Doma es muy alta. Por lo tanto, el ganadero arriesga mucho a la hora de elegir un potro al que empezar a domar para competir. Por primera vez se ha demostrado la relación genética entre la conformación del caballo y su habilidad para desarrollar los ejercicios de Doma Clásica”, explica la catedrática de la Universidad de Sevilla y directora del estudio, Mercedes Valera.

En esta investigación se han estudiado los rasgos morfológicos de 10.127 caballos de PRE y se ha llevado a cabo el análisis de funcionalidad deportiva de 1.545 caballos que compiten en esta modalidad.

Este estudio del grupo de investigación de la Universidad de Sevilla ‘Nuevas Tecnologías de Mejora Animal y de Sus Sistemas Productivos’ es uno de los resultados de la Tesis Doctoral ‘Development of genetic evaluation  methodologies of the conformation and functional potential sport of the Pura Raza Español horse‘, de la doctora María José Sánchez, desarrollada en colaboración con expertos de la Universidad Complutense de Madrid y la Universidad de Córdoba. Actualmente este grupo de investigación, liderado por la catedrática Mercedes Valera, trabaja también en la búsqueda de marcadores moleculares (SNPs mediante chips de ADN) asociados a rendimiento deportivo, rendimiento reproductivo, comportamiento, enfermedades o defectos en caballos.

Más información en la Universidad de Sevilla

Sin Ciencia no hay futuro. Defiende la Ciencia Andaluza #CienciaAndaluza

Foto Pixabay