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feniltiocarbamida

La feniltiocarbamida ( PTC ), también conocida como feniltiourea ( PTU ), es una tiourea organosulfurada que contiene un anillo de fenilo .

Tiene la propiedad inusual de que puede tener un sabor muy amargo o ser prácticamente insípido, dependiendo de la composición genética del catador . La capacidad de percibir el sabor del PTC suele considerarse un rasgo genético dominante , aunque la herencia y la expresión de este rasgo son algo más complejas. [2] [3]

El PTC también inhibe la melanogénesis y se utiliza para cultivar peces transparentes. [4]

Alrededor del 70% de las personas pueden sentir el PTC , variando desde un mínimo del 58% para los indígenas australianos y los pueblos indígenas de Nueva Guinea hasta el 98% para los pueblos indígenas de las Américas . [5] Un estudio ha encontrado que los no fumadores y aquellos que no están acostumbrados al café o al té tienen un porcentaje estadísticamente más alto de sentir el PTC que la población general. [6] [7] El PTC no está presente en los alimentos, pero sí en sustancias químicas relacionadas, y la elección de alimentos puede estar relacionada con la capacidad de una persona para sentir el PTC. [6] [8]

Historia

El fenómeno del gusto genético comprobado del PTC se descubrió en 1931 cuando el químico de DuPont Arthur Fox [a] liberó accidentalmente una nube de PTC fino y cristalino. Un colega cercano se quejó del sabor amargo, mientras que Fox, que estaba más cerca y debería haber recibido una dosis fuerte, no percibió nada. Fox continuó probando las papilas gustativas de diversos familiares y amigos, sentando las bases para futuros estudios genéticos. La penetración genética fue tan fuerte que se utilizó en pruebas de paternidad antes de la llegada de la comparación de ADN . [9]

La prueba de sabor PTC se ha utilizado ampliamente en la enseñanza práctica escolar y universitaria como un ejemplo de polimorfismo mendeliano en poblaciones humanas. Con base en una prueba de sabor, generalmente de un trozo de papel empapado en PTC (o el menos tóxico propiltiouracilo (PROP)), los estudiantes se dividen en grupos de catadores y no catadores. Al suponer que el gusto por PTC está determinado por un alelo dominante en un solo gen autosómico , y que la clase es una muestra imparcial de una población en equilibrio de Hardy-Weinberg , los estudiantes luego estiman las frecuencias de alelos y genotipos dentro de la población más grande. Si bien esta interpretación es ampliamente consistente con numerosos estudios de este rasgo, vale la pena señalar que otros genes, el sexo, la edad y los factores ambientales influyen en la sensibilidad a PTC. [2] [3] Además, hay varios alelos que se segregan en el gen principal que determina el sabor de PTC, particularmente en poblaciones africanas, y el alelo "catador" común es incompletamente dominante ( los homocigotos para este alelo son más sensibles a PTC que los heterocigotos ). [3] [10] Además, el PTC es tóxico y la sensibilidad al sustituto, PROP, no muestra una fuerte asociación con el gen que controla la capacidad de saborear el PTC. [3]

Papel en el gusto

Existe una gran cantidad de evidencia que vincula la capacidad para percibir el sabor de los compuestos de tiourea con los hábitos alimentarios. Gran parte de este trabajo se ha centrado en el 6-propil-2-tiouracilo (PROP), un compuesto relacionado con el PTC que tiene una menor toxicidad. [5] Un supercatador tiene una mayor capacidad para percibir el sabor del PTC. Por otro lado, los fumadores empedernidos tienen más probabilidades de tener umbrales elevados de PTC y PROP (es decir, son relativamente insensibles).

En 1976 se descubrió una relación inversa entre el estado de cata del PTC y un componente amargo del fruto del árbol Antidesma bunius . [11] La investigación sobre sus implicaciones aún continúa.

La capacidad para percibir el sabor del PTC puede estar relacionada con una aversión a las plantas del género Brassica , probablemente debido a similitudes químicas. Sin embargo, estudios realizados en África muestran una correlación deficiente entre la percepción del sabor del PTC y las diferencias en la dieta. [10]

Genética

Gran parte de la variación en la degustación de PTC está asociada con el polimorfismo en el gen del receptor gustativo TAS2R38 . [12] En los humanos, hay tres SNP ( polimorfismos de un solo nucleótido ) a lo largo del gen que pueden hacer que sus proteínas no respondan. [13] Existe evidencia contradictoria sobre si la herencia de este rasgo es dominante o incompletamente dominante . [3] Cualquier persona con una sola copia funcional de este gen puede producir la proteína y es sensible a PTC. [ cita requerida ] Algunos estudios han demostrado que los catadores homocigotos experimentan una amargura más intensa que las personas que son heterocigotas ; otros estudios han indicado que otro gen puede determinar la sensibilidad al gusto. [2]

La frecuencia de los alelos catadores y no catadores del PTC varía en diferentes poblaciones humanas. [14] La aparición generalizada de alelos no catadores en frecuencias intermedias, mucho más comunes que los alelos recesivos que confieren enfermedades genéticas, en muchas poblaciones aisladas, sugiere que este polimorfismo puede haberse mantenido a través de la selección equilibradora. [10]

Los chimpancés y los orangutanes también varían en su capacidad para saborear PTC, con proporciones de catadores y no catadores similares a las de los humanos. [15] La capacidad para saborear PTC es un rasgo ancestral de los homínidos que se ha perdido de forma independiente en los humanos y los chimpancés, a través de mutaciones distintas en TAS2R38 . [16]

Distribución del fenotipo de no catadores en poblaciones seleccionadas

Notas

  1. ^ Arthur L. Fox comentó en su artículo de 1932: "Hace algún tiempo, el autor tuvo la oportunidad de preparar una cantidad de feniltio carbamida y, al colocarla en una botella, el polvo voló por el aire. Otro ocupante del laboratorio, el Dr. CR Noller, se quejó del sabor amargo del polvo, pero el autor, que estaba mucho más cerca, no observó ningún sabor y así lo afirmó. Incluso probó algunos de los cristales y le aseguró al Dr. Noller que no tenían sabor, pero el Dr. Noller estaba igualmente seguro de que era el polvo lo que probaba. Probó algunos de los cristales y los encontró extremadamente amargos. Con estas dos observaciones diversas como punto de partida, se investigó a un gran número de personas y se estableció que esta peculiaridad no estaba relacionada con la edad, la raza o el sexo. Se demostró que hombres, mujeres, personas mayores, niños, negros, chinos, alemanes e italianos tenían en sus filas tanto catadores como no catadores". [20]
    El hallazgo de Fox recibió atención inmediata y apareció en breves artículos periodísticos tanto en Science como en The Scientific News Letter . Estos artículos se centraron en la curiosidad del hallazgo, pero también llamaron la atención de los genetistas, que estaban empezando a explorar la organización del genoma humano . El botánico Albert Francis Blakeslee replicó los resultados básicos de Fox e informó que la ceguera gustativa del PTC parece ser un gen recesivo . [21]

Véase también

Referencias

  1. ^ GHS: Registro de feniltiourea en la base de datos de sustancias GESTIS del Instituto de Seguridad y Salud Ocupacional , consultado el 22 de diciembre de 2021.
  2. ^ abc Guo; Reed, DR (2001). "La genética de la percepción de la feniltiocarbamida". Anales de biología humana . 28 (2): 111–142. doi :10.1080/03014460151056310. PMC  3349222 . PMID  11293722.
  3. ^ abcde McDonald, John H. "La cata de PTC: el mito". Mitos de la genética humana . Consultado el 11 de mayo de 2015 .
  4. ^ Karlsson, Johnny; von Hofsten, Jonas; Olsson, Per-Erik (2001). "Generación de peces cebra transparentes: un método refinado para mejorar la detección de la expresión génica durante el desarrollo embrionario". Biotecnología marina . 3 (6): 522–527. doi :10.1007/s1012601-0053-4. PMID  14961324. S2CID  7980753.
  5. ^ ab Kim U, Wooding S, Ricci D, Jorde LB, Drayna D (2005). "Diversidad de haplotipos a nivel mundial y variación de secuencias codificantes en loci de receptores de sabor amargo humanos". Human Mutation . 26 (3): 199–204. doi : 10.1002/humu.20203 . PMID  16086309. S2CID  31248094.
  6. ^ ab Fischer R, Griffin F, Kaplan AR (1963). "Umbrales gustativos, tabaquismo y aversiones alimentarias". Medicina Experimentalis. Revista Internacional de Medicina Experimental . 9 (3): 151–67. doi :10.1159/000135346. PMID  14083335.
  7. ^ Kaplan AR, Glanville EV, Fischer R (1964). "Umbrales gustativos de amargor y tabaquismo". Nature . 202 (4939): 1366. Bibcode :1964Natur.202.1366K. doi : 10.1038/2021366a0 . PMID  14210998. S2CID  4184237.
  8. ^ Forrai G, Bánkövi G; Bánkövi (1984). "Percepción del gusto por la feniltiourea y elección de alimentos: un estudio húngaro en gemelos". Acta Physiol Hung . 64 (1): 33–40. PMID  6541419.
  9. ^ Lee Phillips M (15 de julio de 2003). "Los científicos encuentran el gen del gusto amargo" . Consultado el 5 de diciembre de 2009 .
  10. ^ abc Campbell; et al. (2012). "Evolución de alelos funcionalmente diversos asociados con la sensibilidad al sabor amargo de PTC en África". Biología molecular y evolución . 29 (4): 1141–1153. doi :10.1093/molbev/msr293. PMC 3341826 . PMID  22130969. 
  11. ^ Henkin, RI y WT Gillis (1977). "Respuesta divergente del gusto a la fruta del árbol Antidesma bunius ". Nature . 265 (5594): 536–537. Bibcode :1977Natur.265..536H. doi :10.1038/265536a0. PMID  834304. S2CID  1259447.
  12. ^ Drayna, Dennis (2005). "Genética del gusto humano". Revista anual de genómica y genética humana . 6 : 217–235. doi : 10.1146/annurev.genom.6.080604.162340 . PMID:  16124860.
  13. ^ Kim UK, Jorgenson E, Coon H, Leppert M, Risch N, Drayna D (2003). "Clonación posicional del locus de rasgos cuantitativos humanos que subyace a la sensibilidad gustativa a la feniltiocarbamida". Science . 299 (5610): 1221–1225. Bibcode :2003Sci...299.1221K. doi :10.1126/science.1080190. PMID  12595690. S2CID  30553230.
  14. ^ Fareed, M.; Shah, A.; Hussain, R.; Afzal, M. (2012). "Estudio genético de la percepción del gusto por feniltiocarbamida (PTC) entre seis poblaciones humanas de Jammu y Cachemira (India)". Egypt J Med Hum Genet . 13 (2): 161–166. doi : 10.1016/j.ejmhg.2012.01.003 .
  15. ^ Fisher, Ford y Huxley, RA; Ford, EB; Huxley, Julian (28 de octubre de 1939). "Prueba de sabor de los simios antropoides" (PDF) . Nature . 144 (750): 750. Bibcode :1939Natur.144..750F. doi : 10.1038/144750a0 . hdl :2440/15129. S2CID  4136526.
  16. ^ Wooding, Stephen; et al. (2006). "Evolución independiente de la sensibilidad al sabor amargo en humanos y chimpancés". Nature . 440 (7086): 930–934. Bibcode :2006Natur.440..930W. doi :10.1038/nature04655. PMID  16612383. S2CID  4395892.
  17. ^ Harris, H.; Kalmus, H. (1949). "La medición de la sensibilidad gustativa a la feniltiourea (PTC)". Anales de eugenesia . 15 (1): 24–31. doi : 10.1111/j.1469-1809.1949.tb02419.x . PMID  15403125.
  18. ^ abc Hadžiselimović, R.; Novosel, V.; Bukvic, S.; Vrbić, N. (1982). "Distribucija praga nadražaja za ukus feniltiokarbamida (PTC) u tri uzorka stanovništva Jugoslavije". Dios. Biol. Inst. Univ. U Sarajevu . 35 : 72–80.
  19. ^ abc Harrison et al. (1977): Biología humana. Introducción a la evolución, variación, crecimiento y ecología humana. Oxford University Press, Oxford, ISBN 978-0-19-857164-3 ; ISBN 978-0-19-857165-0 .  
  20. ^ Fox, Arthur L. (enero de 1932). "La relación entre la constitución química y el gusto". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 18 (1): 115–120. doi :10.1073/pnas.18.1.115. ISSN  0027-8424. PMC 1076170 . 
  21. ^ Wooding, Stephen (abril de 2006). "Feniltiocarbamida: una aventura de 75 años en genética y selección natural". Genética . Centro Nacional de Información Biotecnológica , Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos . Consultado el 4 de agosto de 2024 .

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