Aunque esto fue siglos antes de que la gente supiera algo sobre genes, mutación y herencia, Los agricultores de Mesoamérica (donde probablemente se cultivaron los tomates por primera vez) sabían que plantar semillas de esta planta en particular podría darles tomates más grandes. Y eso es exactamente lo que hicieron.
A principios de los 16
th
siglo, los españoles trajeron lo que ahora conocemos como el tomate bistec a Europa, y a partir de ahí la planta pronto se extendió por todo el mundo. No fue hasta el mes pasado, aunque, cuando un equipo de científicos publicó un artículo en Genética de la naturaleza , que aprendimos cómo el bistec original se hizo tan grande en primer lugar.
"Hemos encontrado una serie de genes y un mecanismo de control para determinar cuántas células madre se producen en la planta, ”Dice el Dr. Zach Lippman, profesor asociado del Laboratorio Cold Spring Harbor y autor correspondiente del estudio. "[Ahora] entendemos las partes fundamentales del sistema de control".
En los términos más simples, los tomates y todas las demás plantas con flores tienen conjuntos de genes que regulan la producción de células madre. Uno de estos genes estimula la producción de células madre, mientras que el otro, conocido como CLAVATA, lo inhibe. Los dos generalmente logran un equilibrio feliz, resultando en una cantidad "justa" de células madre. Con muy pocos la planta no crecería lo suficiente; con demasiados, se convertiría en un desastre caótico.
Según Lippman, este mecanismo genético que regula las células madre funciona como un dial en lugar de un interruptor de luz. Reprime un poco el gen CLAVATA y obtendrás más células madre; reprimirlo un poco más, y obtienes aún más células madre. En el caso del tomate bife, la mutación genética que llamó la atención de los mesoamericanos giró aleatoriamente este dial de células madre para que las plantas produjeran tomates más grandes pero no sufrieran efectos nocivos.
Tenga en cuenta que estamos en la Edad de Oro de las calabazas gigantes. El récord mundial se ha batido todos los años menos uno desde 1998, durante ese tiempo se disparó de 1, 061 libras a las asombrosas 2 del año pasado, Espécimen de 323 libras de Suiza.
Debido a que todas las plantas con flores utilizan este mismo mecanismo de regulación de células madre, Estos hallazgos hacen que Lippman y sus colegas se pregunten si este dial de células madre genéticas podría ajustarse en otras plantas. Como en, ¿Saber por qué los tomates de ternera son tan importantes ayudará a los criadores y científicos a aumentar los rendimientos en otros cultivos alimentarios importantes?
En el caso de algo como el maíz, la respuesta parece ser tal vez, aunque otros factores complican las cosas.
CLAVATA regula las células madre en el "meristemo de la mazorca, ”Que es el tejido que eventualmente se convierte en una mazorca de maíz. De hecho, suprimir la influencia de CLAVATA aumentaría la cantidad de células madre en este meristemo de la mazorca y potencialmente daría como resultado una mazorca de maíz más grande. dice el Dr. David Holding, profesor asociado de la Universidad de Nebraska-Lincoln que está familiarizado con la investigación de Lippman. Pero el principal impulsor del enorme rendimiento del maíz, él dice, es el apretado, disposición eficiente de hileras y granos en la mazorca, no el tamaño total de la oreja.
Aumento de las células madre en el meristemo, Sosteniendo especulado, probablemente “introduciría diferencias morfológicas que dan como resultado una forma anormal de la oreja, lo que reduce la capacidad de la mazorca para compactar los granos con tanta fuerza ".
Al mismo tiempo, uno de los colegas de Lippman en el Cold Spring Harbor Laboratory, Dr. Dave Jackson, También ha publicado una investigación que muestra que los cambios en los genes que regulan las células madre en el maíz pueden danos lo mejor de ambos mundos:orejas más grandes con regular, filas rectas. (Jackson y Lippman enfatizan la importancia del ajuste fino cuando se trata de aumentar las células madre en el meristemo. Si bien una mano dura es ciertamente mala para la planta, la derecha, un toque ligero parece aumentar el tamaño y el rendimiento de la fruta).
“El conocimiento de estas vías es muy relevante para todos los cultivos, "Dice Jackson, quien piensa que esta comprensión cada vez mayor de la regulación de las células madre vegetales podría ayudar a impulsar la producción de alimentos en el futuro.
Dr. Zach Lippman con su calabaza gigante, 2007
Ninguna discusión sobre hortalizas grandes estaría completa, aunque, sin hablar de verduras REALMENTE grandes. Y curiosamente, si no fuera por el deporte del cultivo de calabazas gigantes, Es posible que la humanidad todavía no conozca el mecanismo CLAVATA que Lippman y sus colegas acaban de describir.
"No estaría sentado aquí en este momento haciendo esta investigación que hago si no hubiera comenzado a cultivar calabazas gigantes cuando tenía 13 años, "Dice Lippman, quien fue presentado por un líder Boy Scout.
Tenga en cuenta que estamos en la Edad de Oro de las calabazas gigantes. El récord mundial se ha batido todos los años menos uno desde 1998, durante ese tiempo se disparó de 1, 061 libras a las asombrosas 2 del año pasado, Espécimen de 323 libras de Suiza.
Por lo que sabe Lippman, nadie ha investigado si las calabazas gigantes deben parte de su gran tamaño a la misma mutación CLAVATA que nos dio los tomates bistec. Pero debido a que las calabazas gigantes también usan el gen CLAVATA para regular la producción de células madre, parece posible que manipularlo pueda hacer que las calabazas sean aún más grandes.
Una forma de girar el dial de CLAVATA sería utilizar la misma técnica de edición de genes de vanguardia que los científicos chinos utilizaron de manera controvertida a principios de este año para modificar embriones humanos no viables. Eso es puramente hipotético en este momento. Lippman, cuya investigación futura continuará analizando otros aspectos de la regulación de las células madre en los tomates, se rió entre dientes ante la idea de buscar financiación para la investigación para diseñar genéticamente una calabaza aún más grande. Pero si pudiera disputar el dinero, sería divertido, él dice.
"Creo que [sería] un experimento interesante, solo como prueba de principio, "Dice Lippman, reconociendo al mismo tiempo la desconfianza del público en torno a la modificación genética. "[Pero] probablemente afectaría negativamente a la gente, y lo entendería ".
Varios productores de hortalizas gigantes contactados por Granjero moderno estaban abiertos a la idea de gigantes modificados genéticamente.
"Creo que sería genial, "Dice Andy Wolf, presidente de Great Pumpkin Commonwealth, que sanciona récords mundiales para calabazas gigantes y otras verduras. "La mayoría de los muchachos están experimentando con algo ... tratando de obtener una ventaja sobre los demás".
Si esa ventaja llegara a través de la ingeniería genética, Wolf no tendría ninguna objeción personal al respecto. En la cultura de código abierto de las calabazas gigantes, él añade, los productores intercambian semillas con regularidad, consejos e información. Si una calabaza gigante ajustada a CLAVATA apareciera en escena y rompiera el récord mundial, el próximo año, los cultivadores de todo el mundo utilizarían sus semillas. Y así continuaría la marcha constante del progreso de la calabaza gigante.
Volvamos ahora al tomate. El otoño pasado, como Lippman et al. estaban preparando su papel, un hombre de Ely, Minnesota, llamado Dan MacCoy rompió un récord mundial de 28 años al cultivar un tomate de 8.41 libras. La raza, llamado Big Zac, se desarrolló cruzando dos tomates de bistec de reliquia diferentes.
MacCoy tiene 11 plantas Big Zac más que ya están creciendo esta temporada. Él piensa que una nueva técnica de poda que fue pionera el año pasado podría ser la clave para romper la abrumadora barrera de las 10 libras en el mundo del tomate. Pero si los científicos cambiaran el dial de las células madre en una planta de tomate Big Zac, MacCoy “seguro” estaría dispuesto a probarlo.
"Soy un jardinero de patio trasero bastante simple, " él dice. "Realmente no me meto demasiado en la parte científica ... Lo que sea que obtenga las frutas más grandes me funciona".
Ese enfoque funcionó para ese agricultor ahora olvidado en Mesoamérica, también, a quien el mundo entero tiene una gran deuda de agradecimiento.
