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.

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].

¿Realmente, las plantas y los animales, somos tan distintos?

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Libro que os recomiendo a leer. “La vida secreta de los árboles” de Peter Wohlleben. Referencia de la imagen: https://www.casadellibro.com/libro-la-vida-secreta-de-los-arboles-descubre-su-mundo-oculto-que-sienten-que-comunican/9788491110835/2937083

No sé si sois amantes de los libros o no, yo no es que lo sea, la verdad, pero desde hace un tiempo me encanta devorar libros de divulgación científica.

A inicios de este verano me compré “La vida secreta de los árboles” de Peter Wohlleben, un libro que sin duda os recomiendo. Supongo que habréis oído hablar de que las plantas son capaces de comunicarse entre sí, algo que nunca se me había pasado por la cabeza, y al escucharlo no pude evitar querer saber más sobre el tema. Este libro no sólo habla de la capacidad que tienen las plantas de comunicarse, sino también de cómo parecen seres pensantes, cómoe protegen, de su organización en el bosque, de sus habilidades para adaptarse a ciertos medios, etc.

A mí, especialmente, me llama la atención la forma en que se comunican. Por eso voy a centrar este artículo en la comunicación de los árboles. Mi compañera Sara Atienza, colaboradora de este mismo blog, publicó a finales de febrero una charla TED de Suzanne Simard sobre este mismo tema, charla la cual os invito a ver.

Peter Wohlleben, en el segundo capítulo de su libro “El lenguaje de los árboles” comienza con la definición, que encontramos en el diccionario, de la palabra lenguaje: “capacidad que las personas tienen de expresarse”. Como bien dice, es una capacidad restringida a nuestra especie, donde se refleja que pensar en que los árboles son capaces de comunicarse es algo bastante sorprendente y que pocas personas se han llegado a plantear. A medida que sigues leyendo este capítulo te das cuenta de que tienen su propio lenguaje, no mediante palabras, pero sí a través de sustancias odoríferas y señales eléctricas. Además, para esta comunicación también intervienen los hongos que ayudan al transporte de las señales uniéndose a las raíces de las especies vegetales creando kilómetros de tuberías (Galisteo, 2017).

Suzanne Simard, científica en la Universidad de Columbia Británica en Vancouver (Canadá), publicó en 1997 una parte de su tesis doctoral en la cual plasmaba su idea de que existe una relación simbiótica entre los hongos y los árboles. Los árboles proporcionan a los hongos azúcares producidos en la fotosíntesis, mientras que los hongos proporcionan compuestos inorgánicos como nitrógeno o fósforo necesarios para el árbol, y contribuyen a la transmisión de información y nutrientes entre un ejemplar y otro (Galisteo, 2017).

Tras este inciso, volvamos a los dos medios de comunicación del que disponen las plantas. En primer lugar, las sustancias odoríferas se transmiten por la superficie. Estas sustancias van a depender del viento para ser transportadas lo más lejos y rápidamente posible. No obstante, el viento también supone una desventaja para estas sustancias, ya que favorece a que se diluyan fácilmente, de hecho, no suelen alcanzar ni los 100 metros. Los árboles utilizan estas sustancias para advertir de peligros o para atraer a otros seres vivos. Por ejemplo, en la sabana africana las jirafas se alimentan de las acacias de copa plana. Las acacias, para protegerse, envían en pocos minutos sustancias tóxicas a las hojas. Lo más sorprendente es ver como las jirafas dejan unos cuantos ejemplares de árboles a un lado y siguen con su festín 100 metros más allá del árbol inicial. Esto es debido a que las acacias atacadas emiten un gas de aviso, etileno, indicando a las otras más cercanas de la proximidad de un peligro, provocando que emitan las sustancias tóxicas a sus hojas (Wohlleben, 2016). En segundo lugar, utilizan las señales eléctricas a través de las raíces para asegurarse de que el mensaje llega con seguridad. El problema de estas señales es la velocidad de propagación, ya que se transmiten con una velocidad de un centímetro por segundo. Las raíces de los árboles se extienden por el suelo más del doble de la amplitud de sus copas. Estas raíces son las encargadas de entrelazarse unas con otras y ser el canal por el que se transporta la información y los nutrientes. No obstante, hay árboles que no se enlazan con los demás provocando la pérdida de propagación. De aquí proviene la importancia de la relación simbiótica de los árboles y los hongos. Los hongos se intercalan en las raíces uniendo a todos los árboles.

Se sabe muy poco de esta super conexión del mundo vegetal, pero cada vez somos más conscientes de la importancia que supone. Los árboles se ayudan entre sí intercambiándose nutrientes, se protegen los unos a los otros enviando señales de peligro.

Así mismo, esto es sólo un pequeño artículo, podría seguir hablando de esta comunicación o sobre los nuevos descubrimientos. Como por ejemplo los descubrimientos de Mónica Gagliano, de la Universidad de Australia Occidental, acerca de la capacidad que tienen las raíces de crepitar con una frecuencia de 220 Herzz y de cómo someterlas a esa misma frecuencia, las puntas de las raíces se orientan en la misma dirección de la que proviene la frecuencia. ¿Serán las plantas capaces de escuchar?

¡Si queréis que siga escribiendo sobre más temas que se pueden leer en el libro de Peter Wohlleben, o iniciar algún debate sobre el tema os invito a dejar comentarios!

Referencias

Atienza, S. (2017). “¿Como se comunican las plantas?”. Ecotoxsan. Disponible en: https://ecotoxsan.blog/2017/02/27/como-se-comunican-las-plantas/  [Último acceso: 12 de Sep. 2017]

Galisteo, A. (2017). “Las comunicaciones secretas de las plantas”. Madridmasde. Disponible en: http://www.madrimasd.org/notiweb/noticias/las-comunicaciones-secretas-las-plantas [Último acceso: 12 de Sep. 2017]

Wohlleben, P. (2016). La vida secreta de los árboles. Ediciones Obelisco, Barcelona.