Se ha decodificado el genoma del aguacate

Los científicos han secuenciado el genoma del aguacate; revelando los antiguos orígenes de esta fruta mantecosa y sentando las bases para mejoras en la agricultura.

La investigación “The avocado genome informs deep angiosperm phylogeny, highlights introgressive hybridization, and reveals pathogen-influenced gene space adaptation” (El genoma del aguacate informa: la filogenia de angiospermas profundas, destaca la hibridación introgresiva y revela la adaptación del espacio génico influenciado por patógenos) publicada el 6 de agosto de 2019 en la revista científica “Proceeding of the National Academy of Sciences” (PNAS), sobre la decodificación del genoma del aguacate, tiene mayor relevancia para México y los más de 10 principales países productores a nivel mundial.

Investigación

En el estudio se revela por primera vez que el popular aguacate Hass heredó aproximadamente el 61% de su ADN de variedades mexicanas; y aproximadamente el 39% de las variedades guatemaltecas. Existen muchos tipos de aguacates, pero la variedad Hass, que se plantó por primera vez en la década de 1920; comprende la mayor parte de los aguacates cultivados en todo el mundo.

La investigación también proporciona material de referencia vital para aprender sobre la función de los genes del aguacate y que permite utilizar la ingeniería genética para:

  • Aumentar la productividad de los árboles de aguacate
  • Mejorar la resistencia a las enfermedades
  • Crear fruta con nuevos sabores y texturas.

El proyecto fue dirigido por el Laboratorio Nacional de Genómica para la Biodiversidad (LANGEBIO) en México; la Universidad Tecnológica de Texas y la Universidad de Buffalo (UB).

En la reconstrucción del genoma del aguacate, el grupo de investigación de la UGA/LANGEBIO empleó las tecnologías más modernas que tenían disponibles. Se utilizaron dos plataformas de secuenciación de nueva generación. Lo que al final permitió reducir el tiempo de secuenciación de un año y medio, a menos de un mes.

Importante para la agricultura

El creciente mercado mundial de aguacates alcanzó un valor de alrededor de $ 13 mil millones de dólares en 2017, con México, el mayor productor, que exportó unos $ 2.5 mil millones de dólares de la fruta ese año, según Statista, un proveedor de datos de mercado y consumo. En todo el mundo, los aguacates se untan o colocan sobre tortillas; se mezclan para dar sabor a las tostadas; se enrollan en sushi; y hasta se mezclan en batidos, lo que es una delicia popular en algunas partes del sudeste asiático.

Los científicos secuenciaron el aguacate Hass, y también los aguacates de México, Guatemala y las Indias Occidentales; que albergan cultivos de la fruta genéticamente distintos.

Todos los aguacates tienen el mismo genoma, solo que existen alelos o variantes de genes diferentes en cada uno. Lo que permite identificar aguacates más resistentes a una enfermedad o capaces de producir aceites de mayor calidad, entre otras características. Esa información contribuirá a futuro para seleccionar o manipular el genoma del aguacate”, mencionó por su parte Alfredo Herrera Estrella, titular de UGA/LANGEBIO del CINVESTAV, y otro de los líderes de esta investigación.

Nuestro estudio prepara el escenario para comprender la resistencia a las enfermedades para todos los aguacates“, dice Victor Albert, PhD, profesor de Ciencias de la Biología de Empire Innovation en la Facultad de Artes y Ciencias de la UB y profesor visitante en la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (NTU Singapur). Albert fue otro líder del estudio con HerreraEstrella. “Si tienes un árbol interesante que parece ser bueno para resistir hongos, puedes entrar y buscar genes que sean particularmente activos en este aguacate. Si puedes identificar los genes que controlan la resistencia a la infección y si sabes dónde están en el genoma, puede intentar cambiar su regulación. Existe un gran interés en desarrollar portainjertos resistentes a enfermedades en los que se injertan cultivos de élite“.

Esperamos que el gobierno mexicano siga apoyando este tipo de proyectos ambiciosos que utilizan tecnología de punta para proporcionar una comprensión profunda de la genómica de las plantas nativas mexicanas“, dijo HerreraEstrella.

Todo ello con el fin último de mejorar la salud de las personas, pues el conocimiento del ADN de los alimentos permitirá caracterizar mejor sus componentes y ello a su vez, favorecerá el desarrollo de conocimientos para una mejor nutrición.

Desarrollan robot pinza con agarre firme y seguro, pero con delicadeza de manipulación humana

Las manos humanas son notablemente hábiles para manipular una variedad de objetos. Podemos recoger un huevo sin romperlo o una fresa con delicadeza; pero también podemos martillar con fuerza y firmeza un clavo.

Una característica que nos permite realizar esa variedad de tareas es la capacidad de alterar la firmeza de nuestro agarre. Lo interesante es que los ingenieros de la Universidad de Buffalo (UB) han desarrollado una mano robótica de dos dedos que comparte ese rasgo.

Pinza robot

El diseño de la mano robótica le permite absorber energía de los impactos durante las colisiones. Esto evita que se rompa lo que sea que esté sosteniendo el robot. También hace que sea más seguro para las personas trabajar con el robot y cerca de las máquinas.

Dichas pinzas serían un activo valioso para la asociación humano-robot en líneas de ensamblaje en la industria automotriz, de empaque electrónico y otras industrias, dice el Dr. Ehsan Esfahani, profesor asociado de ingeniería mecánica y aeroespacial en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la UB.

Firme y seguro, pero con la delicadeza

Nuestra pinza robótica imita la capacidad de la mano humana para ajustar la rigidez de la empuñadura. Estas pinzas están diseñadas para robots colaborativos que trabajan junto con las personas“, destaca el Dr Esfahani. “Van a ser ayudantes, por lo que deben ser seguros; y las pinzas de rigidez variable ayudan a lograr ese objetivo“.

El estudio “A Robot Gripper with Variable Stiffness Actuation for Enhancing Collision Safety” (Pinza robot con accionamiento de rigidez variable para mejorar la seguridad contra colisiones) publicado en línea el 10 de septiembre de 2019 en IEEE Transactions on Industrial Electronics destaca el diseño del dispositivo, incluso a través de experimentos que muestran cómo las características amortiguadoras de la pinza evitan que un palo de espagueti se rompa durante una colisión.

Los imanes le dan a este robot un toque suave.

El Dr Ehsan explica que los imanes son el secreto detrás de la versatilidad de la pinza robótica.

En lugar de tener dos dedos fijos en su lugar, cada uno de los dedos de la pinza tiene una base magnética que se encuentra entre dos imanes de neodimio que repelen o empujan el dedo.

Características de seguridad

El espacio de aire entre los imanes actúa como un resorte; creando un pequeño espacio para ceder cuando la mano levanta un objeto o choca con una fuerza externa. La rigidez del agarre también se puede ajustar aumentando o disminuyendo el espacio entre los imanes.

En el documento, Esfahani y Amirhossein Memar, un ex candidato a doctorado en ingeniería mecánica y aeroespacial de la UB, informan sobre estas características de seguridad.

En una serie de pruebas, los ingenieros colocaron un palo corto de espagueti a lo largo entre los dedos de la mano robótica. Cuando la pinza choca contra un objeto fijo, el dispositivo detecta la fuerza externa que se está aplicando. Ello  hace que los imanes ajusten su posición, reduciendo temporalmente la rigidez de la empuñadura y permitiendo que la pinza absorba parte de la energía de la colisión.

¿El resultado final? El palo de espagueti se quedó en una sola pieza.