Degustación de PTC

La degustación de PTC es un marcador genético clásico en las investigaciones de genética de poblaciones humanas .

En 1931, Arthur Fox, químico de DuPont en Wilmington, Delaware , sintetizó feniltiocarbamida ( PTC ). Algunos investigadores reportaron un sabor amargo al entrar en su laboratorio , mientras que otros, incluido el propio Fox, no experimentaron tal sensación. ^{[ 1 ]} Un estudio posterior de este fenómeno realizado por L. H. Snyder en 1931 llevó a la conclusión de que la incapacidad para percibir el sabor de la PTC era un rasgo recesivo. ^{[ 2 ]} Sin embargo, en 1932, Albert Blakeslee realizó un estudio a gran escala sobre la herencia de la capacidad de percibir el sabor de la PTC en familias, concluyendo que dicha sensibilidad es muy probablemente un rasgo mendeliano complejo cuya varianza depende en gran medida de un único locus genético; además, es probable que otros genes también tengan un efecto menor. ^{[ 3 ]}

En 1939, Fisher et al. descubrieron que la frecuencia genética de la capacidad de saborear el PTC era la misma tanto en chimpancés como en humanos. Esto sugiere que el gen que controla la capacidad de saborear el PTC proporciona una ventaja selectiva, ya sea porque evolucionó y se mantuvo durante millones de años desde antes de que los humanos y los chimpancés divergieran en especies separadas, o porque evolucionó en dos eventos separados después de la divergencia de especies. ^{[ 4 ]} Desde que se descubrió que la capacidad de saborear el PTC tenía una aparente ventaja selectiva natural, los científicos comenzaron a plantear la hipótesis de que esta ventaja consistía en que la capacidad de saborear sustancias químicas naturales similares al PTC ayudaba a los ancestros humanos a mantenerse alejados de algunas plantas tóxicas. Sustancias que se asemejan al PTC hoy en día se encuentran en algunas verduras de la familia de las coles ( Brassicaceae ), como el brócoli y las coles de Bruselas. ^{[ 5 ]}

En 1950, William Boyd encontró evidencia de que el mismo gen que controla la degustación de PTC también controla la "degustación" de un compuesto diferente que actúa como un fármaco antitiroideo similar al que se encuentra en las plantas de repollo. ^{[ 6 ]} A pesar de toda esta evidencia convincente de que los "catadores" de PTC tienen una ventaja selectiva sobre los "no catadores", no había explicación para las proporciones constantes de "no catadores" en poblaciones humanas y de chimpancés hasta que los científicos descubrieron que los sujetos con un fenotipo "no catador de PTC" podían saborear un compuesto amargo diferente que los "catadores de PTC" no podían. Este compuesto era jugo de una planta de antidesma y notablemente, este estudio encontró una relación perfectamente inversa entre la degustación de PTC y antidesma. ^{[ 7 ]} Estos resultados fueron replicados en 2005 por otro equipo de investigadores que encontraron la misma relación inversa entre la degustación de PTC y antidesma ^{[ 8 ]} Sin embargo, en 2018, Davide Risso y colegas ampliaron esta relación cuando descubrieron una diferencia notable con respecto a estudios anteriores. Lo que descubrieron fue que parecía haber una pequeña población de personas que podían percibir el sabor amargo tanto del "PTC" como del antidesma. ^{[ 9 ]} Este hallazgo podría sugerir una posible ventaja para los heterocigotos dada su capacidad para percibir el sabor de ambos compuestos amargos.

En 1999, Mark Hoon y un equipo de investigadores descubrieron una familia de genes que codifica receptores del gusto, específicamente para el sabor "amargo", a la que denominaron familia de genes TAS2R. Se hipotetiza que el locus del gen (o genes) que controla la percepción del sabor del PTC forma parte de esta familia de genes TAS2R. En 2003, Dennis Drayna y sus colegas de los Institutos Nacionales de la Salud (NIH) ^{[ 10 ]} , así como un equipo de investigadores liderado por Un-kyung Kim ^{[ 11 ],} descubrieron que una variación en el locus del gen TAS2R38 es responsable de la gran mayoría de la varianza en la sensibilidad al sabor del PTC (50-80%).

Se ha sugerido que los receptores del gusto y el olfato están controlados por TAS2R38 , un gen con un pequeño intrón de aproximadamente 1000 nucleótidos. Pertenece a la familia de receptores acoplados a proteínas G o receptores de membrana de 7 dominios transmembrana . La unión de un ligando a la región extracelular del receptor genera un potencial de acción que envía un impulso a la corteza sensorial del cerebro, donde se interpreta como un sabor amargo.

Esto permite realizar una prueba experimental para el SNP en la posición 145 que tiene la mayor correlación con los 3 polimorfismos de la muestra. La prueba aísla el ADN de las células de la mejilla mediante un simple enjuague bucal con sal y la amplificación de una región del gen TAS2R38 . El fragmento amplificado (amplicón) se incuba con la enzima de restricción HaeIII , que contiene el SNP en su secuencia de reconocimiento GGCC. HaeIII corta el alelo del catador (que tiene la secuencia GGCC); esto genera un polimorfismo de longitud , y los 2 alelos se pueden separar fácilmente en un gel de agarosa.

Prácticamente todos los individuos no catadores (dd) no pueden percibir el sabor del PTC, mientras que los catadores homocigotos ( TT ) ocasionalmente reportan una incapacidad o una capacidad débil para percibir el sabor de la sustancia química. El genotipo heterocigoto ( Tt ) presenta el fenotipo más débil, ya que la capacidad de percibir el sabor reducida o ausente es relativamente común. Esto se denomina formalmente efecto heterocigoto .