Los diferentes organismos modelo. Capítulo 4: levaduras

¿A quién no le gusta irse un domingo de cañas con los amigos o la familia, verdad? Aunque no a todos nos guste la cerveza, y me incluyo, también podemos disfrutar de la tradición “irse de cañas” pidiendo un buen vino o disfrutando de las tapas acompañadas con un buen trozo de pan, ¿verdad? Por si no los sabíais, tanto la cerveza como el pan y el vino proceden de las levaduras. “¿Pero, y eso qué es?” os estaréis preguntando. Bien, si seguís leyendo, este breve capítulo os ayudará a resolver esta duda.

Las levaduras son hongos unicelulares de muy pequeño tamaño (3-40 micrómetros), tan diminutas que no podemos verlas sin la ayuda de un microscopio. No obstante, si podemos ver agregados de levaduras. Aunque parezca mentira, estos pequeños microorganismos están en contacto con nosotros continuamente. Encontramos levaduras en plantas, animales e insectos, también en superficies como las cascaras de frutas e incluso en nuestra piel (Mejía & Saavedra). Se encuentran tanto en sistemas acuáticos como terrestres (Ainia, 2011). La palabra levadura procede del termino en latín “levare” (significa subir o levantar) ya que al añadir levadura a la harina se puede visualizar como la masa del pan se “levanta”. Otro nombre alternativo es “fermento” procedente del latín “fervere” (cuyo significado es hervir) proveniente del movimiento del mosto durante la producción de vino o cerveza (Valls, 2011).

La importancia de las levaduras radica en su larga relación con la sociedad humana, ya que estas han sido utilizadas en la industria, para producir alimentos, bebidas, fármacos y enzimas industriales. A pesar de su utilidad para la industria, también son un modelo de estudio para enfermedades como Alzheimer, Parkinson y cáncer (Mejía & Saavedra). Además gracias a su rápido crecimiento, las levaduras presentan ventajas en la producción de proteínas, ventaja que ha sido utilizada y estudiada con fines terapéuticos desde 1980, con la producción de proinsulina. Otras de las proteínas producidas mediante levaduras son la insulina y el factor de crecimiento epidérmico. (Mejía & Saavedra).

Sin embargo, las levaduras son mas conocidas por la producción de cerveza, pan y vino mediante técnicas de fermentación. Para quienes no lo sepáis, la fermentación es un proceso metabólico anaeróbico (en ausencia de oxigeno) realizado por bacterias y hongos. Estas técnicas son tan antiguas como la agricultura y la ganadería; ya se llevaban acabo bebidas fermentadas antes de Cristo en países como China, Irán y Egipto. Hasta el siglo XX, cuando la levadura fue observada como ser vivo, no se supo la razón científica de estas técnicas de fermentación. A partir de este siglo cobran gran importancia en el laboratorio convirtiéndose en organismo modelo y herramienta de laboratorio para estudiar la célula eucariota (Valls, 2011).

Saccharomyces cerevisiae

Saccharomyces cerevisiae. Foto de. Dr. A.V Carrascosa.
Imagen de Saccharomyces cerevisiae mediante microscopía óptica por contraste. Levadura utilizada para hacer vino Albariño / Dr. A.V. Carrascosa. CIAL (CSIC-UAM)

La especie más conocida y utilizada en los procesos industriales es Saccharomyces cerevisiae, cuyo nombre significa levadura comedora de azúcar, entre otros. Esta levadura fue seleccionada como organismo modelo a partir de 1930 (Mejía & Saavedra). Otras especies de importancias son S. bayanus y S. pastorianus (Ainia, 2011).

Hay cinco filos de hongos y los más abundante son los Ascomycota y Basidiomycota, conocidos como los “hongos verdaderos” (Grisales, 2017). El hongo S. cerevisiae pertenece al filo Ascomycota que incluye a más de 60000 especies, como las trufas, las colmenillas o el Penicillium, el hongo que produce la penicilina.

En 1996 se terminó la secuenciación completa del genoma de S. cerevisiae, siendo el primer organismo eucariota en ser secuenciado y actualmente es el genoma eucariota mejor conocido. Su genoma contiene unos 6000 genes y se conoce la función de casi todos ellos. Este genoma es unas cuatro veces mayor que el de E. coli, la bacteria del capitulo 3 de esta serie. (Valls, 2011).

Para leer el capítulo anterior: capítulo 3.

Para leer el capítulo siguientr: capítulo 5.

REFERENCIAS

Aina. (2011). “¿Por qué las levaduras son compuestos importantes para la industria?” Ainia insights. [online]. Disponible en: https://www.ainia.es/insights/por-que-las-levaduras-son-compuestos-importantes-para-la-industria/ [Último acceso: 13 Feb. 2020].

De Martin Barry, A. (2015). Capitulo 1, Aspectos generales del metabolismo de Saccharomyces cerevisiae. Control del metabolismo de en la síntesis de glutatión. Tesis doctoral inédita. Universidad de Granada. Disponible en: https://hera.ugr.es/tesisugr/15792390.pdf [Último acceso: 13 Feb. 2020].

Grisales, L. (2017). Hongos (reino Fungi): características y clasificación o tipos. Revista digital sobre animales y mascotas. naturaleza y Turismo. [online]. Disponible en: https://naturaleza.paradais-sphynx.com/fungi/hongos.htm [Último acceso 13 Feb. 2020].

Mejía, J. & Saavedra, A. Conociendo las Levaduras. Revista de divulgación Saber más UMSNH. [online]. Disponible en: https://www.sabermas.umich.mx/archivo/articulos/97-numero-131/193-conociendo-las-levaduras.html [Último acceso 12 Feb. 2020].

Valls, L. (2011). “Seres modélicos. Entre la naturaleza y el laboratorio”. CSIC. [online] Disponible en: http://seresmodelicos.csic.es/ [Último acceso 13 Feb. 2020].

El reloj biológico marca el tiempo de regeneración de la piel

Quemaduras
Los cortes y quemaduras producidos durante el día cicatrizan hasta un 60% más rápidos que aquellos sufridos entre las ocho de la tarde y las ocho de la mañana. / Hans (PIXABAY)

Un grupo de científicos ha establecido una relación directa entre el conocido como reloj biológico y la velocidad con la que el cuerpo humano es capaz de cicatrizar sus heridas, según un artículo divulgado por la revista Science Translational Medicine.

El estudio se ha llevado a cabo por investigadores del Consejo de Investigación Médica (MRC) del Laboratorio de Biología Molecular de la Universidad de Cambridge (Reino Unido). Estos científicos han descubierto que células tienen una mayor capacidad de regeneración cuando las heridas se producen durante el día.

Para más información, aquí os dejo el enlace de la noticia:

http://www.madrimasd.org/notiweb/noticias/reloj-biologico-marca-tiempo-regeneracion-piel

Syn 3.0, una célula sintética con menos de 500 genes

Sin título

Grupo de células JCVI-syn3.0 que muestran una forma esférica de tamaño variable. Fuente: http://science.sciencemag.org/content/351/6280/aad6253

La biología sintética es una disciplina en auge en los últimos años. Syn 3.0 es una célula sintética capaz de reproducirse y sobrevivir en condiciones de laboratorio. Posee el que actualmente se cree el genoma mínimo para la vida: 473 genes, de los cuales, 149 son un misterio. Esto son unos 50 genes menos que el organismo con el genoma más pequeño que se conoce, Mycoplasma genitalium.

Puedes leer la noticia completa en: http://francis.naukas.com/2016/03/25/el-organismo-sintetico-con-menos-genes/ y la publicación original en: http://science.sciencemag.org/content/351/6280/aad6253

¿Y si usamos células como sustitutivos de los fármacos?

La medicina, tal y como la venimos entendiendo hasta el momento, se ha basado en tres premisas: tener una enfermedad, tomarse una pastilla y matar algo. En esta charla TED, Siddhartha Mukherjee explica que el intento de reproducir este modelo de curación para todas las enfermedades no parece tener éxito. Por ello, la invención de nuevos modelos de curación es casi tan importante o más que el desarrollo de fármacos. ¿Y si curamos con células y no con pastillas?

Puedes verla en el siguiente enlace: https://www.ted.com/talks/siddhartha_mukherjee_soon_we_ll_cure_diseases_with_a_cell_not_a_pill/transcript?language=en