viernes, 30 de enero de 2015

NUEVOS DATOS DE LA EVOLUCIÓN DE LOS GENES DE LA RESPUESTA INMUNITARIA EN LA NATURALEZA

La especie Arabidopsis thaliana, que se distribuye de modo natural por todo el hemisferio norte, es un miembro de la misma familia de la mostaza. Se trata de un organismo muy importante como modelo de estudio en biología vegetal, ya que su genoma es relativamente pequeño y muy adecuado para los estudios genéticos.
Una investigación, publicada en la revista PLOS Genetics, ofrece nuevas pistas sobre la evolución del sistema inmunitario en poblaciones europeas de esta planta y los mecanismos subyacentes en el mantenimiento de determinados genes relacionados con la inmunidad en la naturaleza. 

El camino evolutivo de los genes de la inmunidad

La evolución natural de genes de resistencia (R) en las plantas puede provocar una respuesta autoinmunitaria en determinadas circunstancias genéticas. Este fenómeno se denomina incompatibilidad híbrida asociada al sistema inmunitario (HI, del inglés hybrid incompatibility), y provoca la inhibición del crecimiento y la pérdida de fertilidad por la activación inadecuada y permanente de las defensas de la planta.
Estas incompatibilidades híbridas reflejan probablemente distintos caminos evolutivos que han emprendido en la naturaleza genes relacionados con la inmunidad; pero no está claro si estas trayectorias divergentes son causa de la adaptación local o de la deriva genética, es decir, el cambio en la frecuencia de una variante del gen (alelo) en una población debido al azar.
En este estudio, los investigadores examinaron la arquitectura genética de un grupo de genes de resistencia presentes en la cepa Landsberg deArabidopsis thaliana centroeuropea. Esta cepa es incompatible con cepas provenientes de Asia central; es decir: existe un mecanismo genético que impide el crecimiento de los híbridos correspondientes.
"Hemos comprobado que la expresión de un gen de resistencia de Landsberg (R3), dentro de un clúster de ocho genes R en tándem (R1-R8), controla el equilibrio entre crecimiento y defensa, pero que R3 necesita por lo menos otro miembro del clúster para condicionar la incompatibilidad con cepas de Asia central", explica Rubén Alcázar, investigador Ramón y Cajal de la Facultad de Farmacia de la Universidad de Barcelona, que firma este trabajo en colaboración con investigadores del Instituto Max Planck de Investigación Fitogenética y del Instituto Max Planck para la Biología del Desarrollo (Alemania).

Una incompatibilidad mantenida en el tiempo

Los investigadores han rastreado estos grupos de genes en una población local de Arabidopsis descendiente de la cepa Landsberg que mantiene la incompatibilidad con las cepas de Asia central. El hecho de que esta combinación genética de incompatibilidad aparezca en el 30% de individuos genéticamente distintos en estos descendientes sugiere que no ha surgido recientemente, sino que se ha mantenido a través de selección o deriva genética durante varias décadas.
La concurrencia en la misma población de individuos que contienen distintos genes de resistencia no causantes de HI sirve de base para determinar las fuerzas genéticas, ambientales y ecológicas influyentes, y cómo los genes relacionados con la respuesta inmunitaria de las plantas evolucionan y se diversifican en la naturaleza.

Referencia bibliográfica:
Rubén Alcázar, Marcel von Reth, Jaqueline Bautor, Eunyoung Chae, Detlef Weigel, Maarten Koornneef y Jane E. Parker. "Analysis of a plant complex resistance gene locus underlying immune-related hybrid incompatibility and its occurrence in nature". PLOS Genetics, diciembre de 2014. Doi: 10.1371/journal.pgen.1004848


Fuente: Universidad de Barcelona

martes, 20 de enero de 2015

UN ROBOT AYUDARÁ A MEJORAR LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA

Un consorcio de investigación europeo, formado por universidades y empresas de España, Francia, Italia y Alemania, está trabajando en el desarrollo de un pequeño robot no tripulado, equipado con sensores no invasivos avanzados y sistemas de inteligencia artificial, que ayudará a la gestión de los viñedos. El robot permitirá obtener de forma rápida información relevante como el desarrollo vegetativo, el estado hídrico, la producción y la composición de la uva, entre otros datos.
El desarrollo de este robot forma parte del proyecto europeo VineRobot, cuyos socios se reúnen estos días en la Universitat Politècnica de Valencia para evaluar el primer año de trabajo. El proyecto, en el que participa el Laboratorio de Robótica Agrícola de la UPV, está liderado por la Universidad de La Rioja. Completan el consorcio la empresa española Avanzare, las francesas FORCE-A y Wall-YE y la italiana Sivis, junto con Les Vignerons de Buzet, una bodega cooperativa próxima a Burdeos; y la Universidad Hochschule Geisenheim (Alemania).
La mayor ventaja que ofrecerá este proyecto radica en la disponibilidad de una ingente cantidad de datos obtenidos automáticamente que, al ser representados en mapas sencillos, permitirán la fácil interpretación por parte de cualquier usuario, así como la transmisión de la información de manera inalámbrica desde la parcela.
 “La robótica y la agricultura de precisión proveen al productor de potentes herramientas para mejorar la competitividad de sus explotaciones. Robots como el que desarrollamos en este proyecto no sustituirán al viticultor, sino que lo que harán es facilitar su trabajo, evitándole la parte más dura en campo. Entre sus múltiples ventajas, permitirá predecir la producción de uva, o su grado de maduración para estimar su calidad sin tocarla y de forma inmediata”, han destacado Javier Tardáguila coordinador del proyecto e investigador de la Universidad de La Rioja y Francisco Rovira, investigador del Laboratorio de Robótica Agrícola de la UPV.
Asimism
o, Rovira apunta que un efecto colateral, pero positivo para Europa, es la atracción que ejerce la aplicación al campo de las nuevas tecnologías –robótica, agricultura de precisión, y tecnologías de la información– sobre jóvenes agricultores, “ya que la elevada edad media de los agricultores es un recurrente tema de preocupación en países industrializado. 


Primer prototipo
En el marco de la reunión del proyecto que acoge la UPV, los investigadores han presentado el prototipo del robot en el que llevan trabajando desde el año pasado. El robot incluye un circuito básico de seguridad con varios pulsadores de emergencia y un parachoques que detiene el robot ante cualquier obstáculo. El primer año se ha trabajado básicamente en la movilidad del robot en campo, mejorando el sistema de suspensión y el de tracción para ascender pendientes en presencia de malas hierbas.
De cara al próximo año, el reto es dotar al robot de autonomía para navegar entre las filas de viñedo de manera segura mediante visión estereoscópica, así como la integración de una cámara lateral que proporcione información sobre el estado vegetativo de las plantas y posibles racimos.

El proyecto está financiado con más de dos millones de euros por la convocatoria ICT-Robotics del VII Programa Marco de la Unión Europea y concluirá a finales de 2016.


FUENTE: UPV/DICYT