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jueves, 20 de enero de 2011

Un mamut vivo, dentro de cinco años

De Jose Manuel Nieves 


Un equipo de investigadores japoneses asegura estar en condiciones de llevar a cabo un experimento científico sin precedentes: el nacimiento en laboratorio de un mamut lanudo, el primer ejemplar vivo de una especie que desapareció de la faz de la Tierra hace cerca de 10.000 años. Si todo marcha según lo previsto, el primer mamut de la era moderna podría ser una realidad en un plazo de cinco  o seis años.


Están a punto de hacerlo. Y están convencidos de que, esta vez, tendrán éxito en su intento de "resucitar" una especie extinguida hace ya miles de años. Un paso crucial se ha dado ya: fue el pasado verano, cuando los investigadores consiguieron extraer ADN viable del tejido de un mamut congelado en los hielos perpetuos de Siberia y conservado en un laboratorio ruso especializado en los restos de este antiguo pariente de los elefantes.


"Los preparativos para llevar a cabo este objetivo ya se han realizado", afirma Akira Iritani, profesor emérito de la Universidad de Kyoto y director de las investigaciones.


Según los planes del científico, los núcleos de varias células obtenidas del mamut congelado se insertarán en óvulos de elefante (previa extracción de sus núcleos originales), para crear un embrión que contenga los genes del gigante desaparecido. Después, el embrión se implantará en el útero de una elefanta y, si todo marcha según lo previsto, la naturaleza hará el resto y nacerá el primer mamut que vive en la Tierra desde los lejanos tiempos de su extinción.


El camino para llegar hasta aquí ha sido largo y tortuoso, y a pesar de que la idea de la sustitución nuclear no es nueva, lo cierto es que hasta ahora no había sido posible extraer núcleos celulares de mamut viables, que resultaran adecuados para llevar a cabo el ambicioso experimento.


Desde 1997, en efecto, un equipo de la Universidad de Kinski había logrado obtener, hasta en tres ocasiones diferentes, tejido de la piel y músculos de mamuts congelados en Siberia. Sin embargo, y a pesar de la buena conservación de los tejidos, la mayor parte de los núcleos celulares resultaron estar dañados por los cristales de hielo del permafrost siberiano. Razón por la que el proyecto de clonación de un mamut fue finalmente abandonado.


Pero en 2008, un biólogo japonés, Teruhiko Wakayama, del centro Riken para la Biología del Desarrollo, en Kobe, dio un enorme paso al conseguir, por primera vez en el mundo, clonar con éxito un ratón a partir de células que habían permanecido congeladas durante dieciséis años.
Ahora, y basándose en las técnicas de Wakayama, el equipo de Iritani ha logrado desarrollar un método eficaz para extraer los núcleos celulares de mamut sin dañarlos. Algo extremadamente difícil, ya que apenas entre el 2 y el 3% de las células obtenidas reunían las condiciones adecuadas para intentarlo.


Otro hito importante se dio durante la primavera pasada, cuando el equipo de Iritani invitó a participar en el proyecto a Minoru Miyashita, profesor de la Universidad der Kinki, que había sido director del zoo Tennoji, en Osaka, y que solicitó a zoológicos de todo Japón que cedieran óvulos de elefantas cuando éstas fallecieran.


Por último, el equipo invitó también al director del laboratorio ruso de investigación sobre mamuts y a dos expertos norteamericanos en biología de elefantes y fertilización in vitro de animales.
Así, si Iritani consigue crear por clonación un embrión de mamut, Miyashita y los dos norteamericanos se encargarán de trasplantarlo al útero de una elefanta africana viva. Si todo marcha según lo previsto, dentro de cinco o seis años nacerá un mamut, el primero qque se verá en la Tierra desde la última Edad de Hielo.


"Si logramos crear el embrión -afirma Iritani- tendremos que discutir, antes de trasplantarlo al útero de una elefanta, cómo deberemos alimentarlo y cómo lo presentaremos al público. Tras el nacimiento del mamut, estudiaremos su fisiología y sus genes para averiguar los motivos que llevaron a la extinción de su especie".

http://www.abc.es/blogs/nieves/public/post/un-mamut-vivo-dentro-de-cinco-anos-7686.asp

viernes, 25 de junio de 2010

¿Por qué existe el trébol de cuatro hojas?

Fuente: mundo-geo.es

Hasta ahora los científicos no estaban seguros sobre si la existencia de una cuarta hoja se debe a causas ambientales o genéticas. Ahora, un equipo internacional de investigadores, en el que han participado científicos españoles del CSIC, ha descubierto el gen responsable de la existencia de tréboles de cuatro hojas.

Trébol de cuatro hojas

Tiene fama de dar buena suerte a aquellos que lo encuentran: la leyenda dice que sus cuatro hojas representan la esperanza, la fe, el amor y la suerte. Y lo cierto es que no es fácil toparse en el campo con un trébol de cuatro hojas. Se calcula que de cada 10.000 tréboles de tres foliolos en la naturaleza, sólo hay uno de cuatro.

Los científicos han identificado un gen que al mutar hace que el 'Medicago truncatula', una leguminosa de la misma familia que el trébol y la alfalfa, tenga cinco hojas en lugar de tres, por lo que los investigadores creen que podría también ser responsable de la existencia de los tréboles de cuatro hojas, según han prublicado en la revista 'Proceedings of National Academy of Science' (PNAS).

"La formación de nuevas hojas tiene lugar en el ápice del tallo, a partir de unas pequeñas protuberancias, llamadas primordios, formadas por células que se están multiplicando", ha explicado el científico español del CSIC, Francisco Madueño.

Los primordios de las hojas simples crecen y dan lugar a la forma final de la hoja, con una sola lámina, llamada foliolo, unida al tallo por el peciolo. Los de las hojas compuestas, como las del trébol, el tomate o la leguminosa estudiada, tienen mayor capacidad de proliferación y forman a su vez nuevos primordios, que dan lugar a más foliolos.

La formación de estos nuevos primordios se debe a la expresión en ciertas zonas del primordio original del factor de transcripción SGL1 (una proteína que regula la activación e inactivación de los genes), que favorece la proliferación de ese grupo de células.

El estudio ha descubierto que el gen identificado, PALM1, controla de manera precisa la expresión de SGL1, de manera que cuando PALM1 no funciona SGL1 se expresa descontroladamente, permitiendo la formación de un mayor número de foliolos.

domingo, 13 de junio de 2010

¿Qué es un alimento transgénico?

Alimentos trasgénicosLos alimentos transgénicos son aquellos que incluyen en su composición algún ingrediente procedente de un organismo al que se le ha incorporado, mediante técnicas genéticas, un gen de otra especie. Gracias a la biotecnología se puede transferir un gen de un organismo a otro para dotarle de alguna cualidad especial de la que carece. De este modo, las plantas transgénicas pueden resistir plagas, aguantar mejor las sequías, o resistir mejor algunos herbicidas. En Europa no todas las modalidades de transgénicos están autorizadas, sólo algunas pueden ser cultivadas y posteriormente comercializadas.

España acoge el 42% de todos los experimentos con transgénicos al aire libre que se han realizado en la Unión Europea en los últimos años según ha sido publicado Amigos de la Tierra. Este motivo suscito gran polémica a principios de mayo al hacerse publicó la situación exacta de las parcelas donde se ha solicitado realizar ensayos con cultivos transgénicos experimentales de nuestro país. Desde la industria de los transgénicos se ha lanzado una agresiva campaña de criminalización contra dicha ONG por haber hecho públicos estos datos. Pese a la existente, una reciente sentencia del Tribunal Europeo de Justicia afirma que la localización de los cultivos transgénicos están sujetos al libre acceso a la información por ello, agricultores, consumidores y ecologistas rechazan las presiones de la industria y exigen transparencia y libre acceso a la información en el caso de los transgénicos, según la Confederación de Consumidores y Usuarios (CECU). “Estos ensayos conllevan la utilización al aire libre de organismos de los que aún no se conoce sus efectos sobre la biodiversidad o la salud y suponen un grave riesgo de contaminación genética”, explica la organización.

Pros y contras

Los transgénicos, desde su nacimiento, han suscitado mucha polémica. Existen seguidores fanáticos y detractores acérrimos. Por ejemplo, Juan Felipe Carrasco, ingeniero agrónomo y responsable de la Campaña contra los Transgénicos de Greenpeace en España, cree que "la agricultura industrial, la que actualmente se nos vende como aquella que produce alimentos para toda la humanidad, desgraciadamente, está produciendo también muchísimos daños irreversibles". Para Carrasco "no es cierto que la ciencia esté a favor de los transgénicos", apuntando además que "los que estamos en contra de los transgénicos no estamos en contra de la ciencia del futuro, estamos en contra de la liberación de transgénicos en el medio ambiente". Para Greenpeace los transgénicos incrementan el uso de tóxicos en la agricultura , la pérdida de biodiversidad, los riesgos sanitarios no están evaluados, etc.
Sin embargo, Francisco García Olmedo, catedrático de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad Politécnica de Madrid, piensa todo lo contrario. "Los transgénicos son la mayor innovación en producción de alimentos que se ha hecho en los últimos 25 años y no ha habido un solo incidente adverso ni para la salud humana ni para el medio ambiente" explicaba durante la última edición de MadridFusión 2010.

En cualquier caso, sea cual sea la elección final del consumidor, no está de más saber qué productos contienen organismos modificados genéticamente. Con este objetivo, Greenpeace ha elaborado la "Guía roja y verde de alimentos transgénicos". En la lista verde se encuentran aquellos productos cuyos fabricantes han garantizado que no utilizan transgénicos ni sus derivados en sus ingredientes o aditivos. En la roja están aquellos productos para los cuales Greenpeace puede garantizar que no contengan transgénicos. Por ejemplo, a nivel de alimentación infantil, la ONG incluye en la lista roja a todos los productos de la marca Nestlé y algunos de Danone, mientras que en la verde están los productos de Hero, Santiveri o Granovita.

Agricultura: ¿Qué es un alimento transgénico?

lunes, 10 de mayo de 2010

Resucitan hemoglobina de mamut en laboratorio

Resucitan hemoglobina de mamut en laboratorio


La receta parece sencilla. Se inserta un gen de mamut lanudo de hace 43.000 años en una bacteria viva, por ejemplo Escherichia coli. Se reserva la mezcla para dar tiempo a que el gen se exprese en su nuevo entorno... y se obtiene el impresionante resultado: hemoglobina de mamut 'resucitada', plenamente funcional y operativa. Y portadora, además, de un 'secreto' ancestral: la fórmula 'anticongelante' que permitió a estas criaturas sobrevivir a las crudas temperaturas de la Siberia prehistórica. La receta y sus resultados acaban de aparecer en la revista Nature Genetics.

El gen utilizado, en efecto, encargado de codificar la hemoglobina (la proteína responsable del transporte de oxígeno a los músculos), permitió a estos enormes animales sobrevivir incluso a las temperaturas más extremas. Lo que han conseguido los investigadores, afirma Kevin Campbell, biólogo de la Universidad canadiense de Manitoba 'no es diferente a regresar 40.000 años al pasado y tomar una muestra de sangre de un mamut vivo'.

En lugar de ello, Campbell y su equipo obtuvieron muestras de ADN de un hueso de mamut congelado en el subsuelo siberiano. Y trabajó después con ese ADN junto a uno de los mayores expertos en ese campo, Alan Cooper, de la Universidad de Adelaida, en Australia. Gracias a este trabajo conjunto fue posible aislar el gen responsable de la hemoglobina. El paso siguiente fue el de insertar ese gen específico en una bacteria (E. coli) para conseguir, por primera vez en un laboratorio, hemoglobina de mamut.

Los científicos aseguran que, a pesar de haber sido sintetizada por una bacteria, la hemoglobina resultante es idéntica a la que producían las célunas del mamut cuando estaba vivo. Si la bactaria Escherichia coli puede fabricar hemoglobina humana perfectamente funcional, se preguntaron los científicos, "por qué no podría hacer lo mismo con hemoglobina de mamut"?

Dicho y hecho. Una vez conseguida la preciada proteína, los investigadores la compararon de inmediato con hemoglobina de elefantes africanos y asiáticos (también obtenida en laboratorio por el mismo procedimiento de insertar genes en E. coli). En los elefantes modernos, igual que en el ser humano, la hemoglobina trabaja mucho mejor a temperaturas cálidas. Un ambiente templado, de hecho, favorece el transporte de oxígeno hasta los músculos, que pueden así funcionar con normalidad. Por el contrario, el frío ralentiza este proceso, reduciendo el aporte de oxígeno en la misma proporción en que baja la temperatura exterior. El resultado son músculos entumecidos, lentos y que no responden bien en ambientes muy fríos.

Pero la hemoglobina del mamut funcionaba (y funciona ahora, en laboratorio) de forma muy distinta, y libera oxígeno en cantidades constantes y sin importar cuál sea la temperatura reinante. Una diferencia que puede explicar las razones que le permitieron adaptarse y sobrevivir con normalidad a temperaturas de decenas de grados bajo cero. Además, Campbell apunta a la posibilidad de que los mamuts hubieran desarrollado un sistema que permitiría a sus miembros y extremidades enfriarse de forma extrema para conservar la temperatura corporal estable, un "truco" que también utilizan algunos modernos habitantes de tundras y estepas.

lunes, 8 de febrero de 2010

Identifican la primera variante genética del envejecimiento

Fuente: Jose Manuel Nieves, en El Blog


Un grupo de científicos de la Universidad de Londres y el King College británico ha conseguido, por primera vez, identificar una variante genética responsable del envejecimiento biológico en los seres humanos. Para lograrlo, los investigadores analizaron más de medio millón de variantes a lo largo de todo el genoma. Finalmente, lograron identificar algunas de ellas, cerca de un gen llamado TERC, como rsponsables de los deterioros de la edad. El estudio acaba de publicarse en Nature Genetics.

Los autores explican que existen dos formas de envejecimiento diferentes: el cronológico, que se refiere a la edad que se tiene (los años que cumplimos); y el biológico, en el que las células de algunos individuos son más viejas o jóvenes de lo que sugiere su edad. Según Nilesh Samani, codirector del estudio, "existe evidencia acumulada de que el riesgo de enfermedades asociadas a la edad incluye la enfermedad cardiaca y otros tipos de cánceres más relacionados con la edad biológica que con la cronológica".

La investigación partió del estudio de unas estructuras llamadas telómeros que son las "puntas" de los cromosomas (en rojo en la imagen). Todo individuo nacen con telómeros de una cierta longitud y se van acortando a medida que las células se dividen y envejecen. Por eso, la longitud de los telómeros se considera un excelente marcador del envejecimiento biológico.

"En este estudio lo que descubrimos es que estos individuos que portan una variante genética particular tenían telómeros más cortos, por lo que parecían biológicamente más mayores. Dada la asociación de los telómeros más cortos con las enfermedades asociadas a la edad, los descubrimientos plantean la cuestión de si los individuos que portan la variante se encuentran bajo un mayor riesgo de desarrollar tales enfermedades", adelanta Samani.

Tim Spector, del 'King's College' de Londres y otro de los codirectores del trabajo, apunta que las variantes identificadas se encuentran cerca de un gen llamado TERC que ya se conocía por su importante papel en el mantenimiento de la longitud de los telómeros.

"Lo que nuestro estudio sugiere es que algunas personas están genéticamente programadas para envejecer a una tasa más rápida. El efecto era bastante considerable en aquellos con la variante, equivalente a entre 3 y 4 años de 'envejecimiento biológico' medido por la pérdida de longitud de los telómeros", afirma Spector.

Por otro lado, el investigador añade que las personas susceptibles genéticamente podrían envejecer incluso más deprisa cuando si se expusieran a ambientes 'malos' para los telómeros como el tabaquismo, la obesidad o la carencia de ejercicio, y terminar varios años biológicamente más mayores o sucumbir a más enfermedades asociadas a la edad.

http://www.abc.es/blogs/nieves/public/post/identifican-la-primera-variante-genetica-del-envejecimiento-2917.asp

domingo, 10 de enero de 2010

Listo el mapa genético del cáncer del pulmón y el melanoma

Fuente: Muy Interesante

cigarro-cancerInvestigadores del Instituto Wellcome Trust Sanger en Cambridge (Reino Unido) han secuenciado los genomas del melanoma maligno y el cáncer de pulmón. Sus resultados, que se publican en la revista Nature, ofrecen información sobre la interacción entre los mecanismos de mutación y reparación del ADN que se producen a medida que la enfermedad progresa.

Todas las células cancerígenas portan mutaciones genéticas que no se han heredado sino que se acumulan a medida que la célula progresa hacia la enfermedad. Los científicos, dirigidos por Mike Stratton, secuenciaron el genoma de una línea celular de melanoma que originariamente se derivó del tumor de un hombre de 43 años de edad con el objetivo de conseguir una mejor comprensión de las mutaciones asociadas con este tipo de cáncer de piel. Según los investigadores, muchas de las mutaciones identificadas portan las características de los daños en el ADN producidos como resultado de una exposición a la luz ultravioleta, un conocido factor de riesgo del melanoma.

En una segunda investigación, el mismo equipo de científicos secuenció el genoma de una línea celular del cáncer de pulmón. El análisis sugiere que un fumador típico adquiere una mutación por cada 15 cigarrillos consumidos.

En ambos estudios, los científicos descubrieron evidencias de que los mecanismos de reparación del ADN habían estado funcionando, pero que finalmente no habían tenido éxito.

domingo, 20 de diciembre de 2009

Convierten a un gusano hembra en hermafrodita alterando dos únicos genes

Fuente: José Manuel Nieves, en El Blog



El gusano nematodo "Caenorhabditis elegans" tiene un curioso sistema de apareamiento que funciona tanto con individuos machos como hermafroditas que producen, según convenga en cada momento, tanto óvulos como esperma. Sin embargo, este sistema surge de progenitores que contaban sólo con individuos machos y hembras.


Los investigadores, dirigidos por el biólogo Chris Baldi, lograron convertir a varias hembras de gusanos nemátodos en hermafroditas a través de la modificación de dos genes, uno involucrado en la producción de espermatozoides y otro en su activación.
Los científicos proponen que la evolución del sistema de apareamiento del "C. elegans" se produjo en dos pasos diferentes. Primero, una mutación en los mecanismos de determinación del sexo llevó a que individuos con dos cromosomas X produjeran espermatozoides y después una segunda mutación permitió que el esperma inmaduro se autoactivara.


El hallazgo puede tener importantes aplicaciones en numerosos campos de la Medicina y la investigación, ya que proporciona por primera vez una "herramienta" genética capaz de alterar las características sexuales (incluído el género) de un individuo.
Por supuesto, se trata sólo de un primer paso. Nadie ha conseguido todavía hacer algo parecido con animales más complejos. Artículo original

viernes, 4 de septiembre de 2009

El amor no es una coincidencia

Fuente: con-ciencia

 

¿Tiene usted mariposas en el estómago cada vez que ve a su pareja? No es una coincidencia. Puede ser simplemente que usted y su pareja son genéticamente compatibles. Por lo menos a eso le apuesta GenePartner, una compañía suiza que ofrece pruebas de ADN para ayudar a predecir qué parejas “encajarán” bien, usando los genes como “casamenteros”.

GenePartner se enfoca en estudiar un grupo de genes: los antígenos de leucocitos humanos, o HLAs, los cuales cumplen un importante papel en el sistema inmunológico. La teoría es que los hijos de parejas que tienen HLAs distintos tienen el potencial de heredar respuestas inmunes más variadas, es decir, serán más inmunes a las enfermedades. Otra parte de la teoría es que las HLAs ayudan a las personas a filtrar a compañeros en potencia con los cuales podrían estar demasiado estrechamente relacionados. Y que por eso las mujeres inconscientemente se sienten más atraídas al olor de los hombres con HLAs diferentes a los suyos. Es decir, la teoría está basada en un importante principio evolucionario para mantener viable a la especie humana. GenePartner hizo un estudio con un cuestionario a casi 300 parejas, tras el cual desarrolló un algoritmo para predecir la compatibilidad basada en las combinaciones de HLAs.

Y lo ideal, dicen, es que este “acoplamiento genético” vaya acompañado de los otros factores sociales que miden las demás empresas dedicadas a unir parejas, cosas como la edad y los intereses. Algunos expertos opinan que la evidencia del papel de los HLAs en la escogencia de un compañero no está del todo demostrada científicamente. Pero GenePartner piensa que muchas almas solitarias estarían dispuestas a darle una oportunidad. Sólo es cosa de pedir el “kit” con el palillo y el algodón, humedecerlo con saliva, y enviarlo de regreso a Suiza con un cheque de US$99. A vuelta de correo le enviarán un GenePartner ID, y más adelante le mandarán los IDs de las personas que son genéticamente compatibles. Y entonces las podrá contactar por Facebook, o cualquier sitio de conocer parejas. ¡Buena suerte!

domingo, 31 de mayo de 2009

Una lentilla que cura la ceguera

Fuente: José Manuel Nieves, en El Blog

No se trata de una broma. Investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur, en Sidney, han desarrollado una lentilla capaz de devolver la vista a pacientes con la córnea dañada. El secreto consiste en impregnar la lente con células madre. Después, no hay más que implantarla, como se aprecia en el video, y el paciente recupera la visión.


Según los investigadores, la vista "mejora de forma significativa" a las pocas semanas de aplicar el procedimiento que, además de ser muy sencillo, resulta económico y requiere muy poco tiempo de permanencia en un hospital.

El equipo de la Escuela de Ciencias Médicas de la universidad australiana recolectó primero células madre de los ojos sanos de los propios pacientes, para utilizarlas después en las córneas dañadas. Las células madre fueron cultivadas junto a lentes de contacto corrientes, que al final del proceso se colocaron, sencillamente, sobre los ojos dañados por un periodo de diez días. En ese tiempo, las células madre actuaron y regeneraron la superficie dañada del ojo.

Aunque por ahora el método sólo se ha utilizado para restaurar córneas, los autores del estudio, que se publica esta misma semana en la revista Transplantation, creen que ofrece grandes posibilidades para el tratamiento de un amplio rango de tipos de ceguera, y que un sistema parecido podría ser utilizado incluso para restaurar otra clase de órganos dañados.

Por ahora, se han realizado pruebas en tres pacientes. Dos de ellos con extensos daños en sus córneas, producidos tras múltiples intervenciones quirúrgicas que les habían sido practicadas para extirpar melanomas oculares; y un tercero con aniridia, una enfermedad genética congénita y para la que no existe tratamiento, cuyas víctimas nacen con ausencia total o parcial del iris. Otras causas por las que una córnea puede resultar dañada van desde quemaduras (químicas o térmicas), infecciones bacterianas o determinados tipos de quimioterapia.

"El procedimiento es totalmente simple y barato -asegura el autor principal del estudio, Nick Di Girolamo-. A diferencia de otras técnicas, ésta no requiere productos extraños, ni animales ni humanos, sino obtenidos del propio paciente. Es un procedimiento completamente no invasivo".

Di Girolamo destaca, además que "no hacen falta suturas, se trata de una intervención menor. Todo lo que se necesita es obtener una minúscula cantidad (menos de un milímetro) del tejido de la superficie del ojo. Incluso si el tratamiento de esta clase de enfermedad se debe realizar en países del tercer mundo, todo lo que se necesita es un cirujano y un laboratorio donde hacer un cultivo celular. No es necesario equipo sofisticado".

Debido a que se utilizan células madre obtenidas del ojo del propio paciente, el procedimiento resulta ideal para aquellas personas que tienen un solo ojo enfermo, aunque, señala el especialista, también funciona en pacientes que tengan los dos ojos dañados. Es el caso del paciente de aniridia, enfermedad que le afectaba a los dos ojos. "En ese caso -señala Di Girolamo- en lugar de tomar las células madre de la córnea sana, las obtuvimos de otra parte del ojo, el tejido conjuntivo, que también es rico en células madre. Las células madre son perfectamente capaces de cambiar de uno a otro fenotipo tras ser colocadas en la córnea. Esa es precisamente la belleza de estas células".

La lente de contacto utilizada durante las pruebas es del mismo tipo de las que se usan de forma común en todo el mundo tras una cirugía ocular, aunque no todas, advierte el médico, resultan aptas para cultivar células madre.

Los investigadores esperan que su técnica pueda ser adaptada y utilizada también en otras partes del ojo, como la retina, y quizá incluso en otros órganos. "Si podemos llevar a cabo este procedimiento en un ojo -afirma Di Girolamo- no veo por qué no debería funcionar en otros órganos mayores, como la piel, que se comporta de un modo muy similar a la córnea".

martes, 28 de abril de 2009

Nuevo método para obtener ADN antiguo

Fuente: muy interesante

insecto-fosilSi Michael Crichton, autor de Parque Jurásico, levantara la cabeza se llevaría una agradable sorpresa. Científicos de la Universidad de Copenhague han desarrollado un método que permite extraer ADN antiguo de cualquier animal, incluido un insecto, mientras el fósil se mantiene intacto. Con esta nueva técnica, los científicos se han propuesto extraer el material genético de los insectos conservados actualmente en Museos de Historia Natural de todo el mundo. Con la información que proporcionen sus muestras se podrá estudiar la genética de poblaciones de ecosistemas prehistóricos.

Además, el biólogo Philip Francis Thomsen y sus colegas han conseguido extraer ADN de escarabajos y mariposas de suelos con 3.000 años de antigüedad, en Nueva Zelanda, en los que no quedaban restos visibles del cuerpo de los insectos. Aplicando de forma masiva esta técnica a ciertos yacimientos se podría reconstruir la biodiversidad antigua sin necesidad de encontrar restos fósiles macroscópicos, según sugieren en la revista PLoS one.

sábado, 4 de abril de 2009

Biónica

Fuente: Esther Samper, en soitu.es

Derribando las fronteras de la medicina (II)

En la primera parte analizábamos la terapia génica como una futura herramienta al servicio de la medicina. En esta continuación la biónica será la protagonista. Sus avances están mucho más presentes en nuestra sociedad de lo que podría parecer en un primer momento.

Retomamos el ejemplo del niño que posee una enfermedad cardíaca de origen genético desde el nacimiento. Esta enfermedad le predispone a padecer múltiples problemas al corazón cuando alcance la madurez. En el artículo anterior, analizábamos cómo podríamos enfrentarnos a este problema mediante la terapia génica. Ahora comprobaremos lo que la biónica es capaz de ofrecernos en la actualidad y lo que podría ser capaz de ofrecernos en el futuro.

Biónica

A diferencia de las ramas de tratamiento más novedosas como la terapia génica o la medicina regenerativa, la biónica se encuentra en una fase mucho más desarrollada y menos experimental. De hecho, se están utilizando múltiples implantes biónicos de forma cotidiana en todo el mundo.

La principal razón por la que esta rama de la medicina se encuentra más avanzada que el resto es que nos ahorramos tener que conocer los complejos mecanismos celulares y moleculares del cuerpo humano. No nos hacen falta, pues lo que utilizamos son componentes artificiales y no biológicos. Lo que nos interesa es única y exclusivamente simular la función de un determinado órgano o miembro.

Manos y ojos biónicos, implantes cocleares, corazones artificiales, marcapasos, interfaz ordenador-cerebro... Son sólo algunas de las posibilidades que ofrece la biónica.

Ahora bien, no todo son ventajas en la biónica. El hecho de que utilicemos componentes artificiales y no biológicos tiene una serie de inconvenientes:

  • Limitación a la hora de simular funciones biológicas. Un tejido biológico es muy diferente de un material artificial. Cuando queremos simular una función biológica con componentes totalmente distintos de los iniciales, nos encontramos con que es muy difícil (en determinados casos, imposible) simular perfectamente la función de un determinado órgano o miembro. Por ejemplo, existen manos biónicas que permiten gran cantidad de movimientos pero no son capaces de igualarse a la enorme variedad de movimientos que permite la mano humana ni tampoco de detectar sensibilidad.
  • No existe autorreparación. Gran cantidad de tejidos producen constantemente células que renuevan y sustituyen a otras más viejas o que han muerto. De esta forma, la mayoría de tejidos van renovándose a lo largo de la vida del individuo (con peores resultados a lo largo de la vejez) incrementando su vida útil. Los componentes artificiales que se emplean en biónica no tienen esa importante función biológica, por lo que el desgaste por el funcionamiento a lo largo de los años supone que tienen un periodo limitado de vida útil. Esto supone que hay que estar pendiente del implante biónico y su funcionamiento para sustituirlo más tarde o más temprano por otro nuevo.
  • Son agentes extraños. El sistema inmunitario puede detectar como extraño un determinado implante y producir una reacción inmune con consecuencias desastrosas. Además, según el tipo de implante, también se pueden favorecer las infecciones.
  • Necesidad de una fuente de energía externa. Los implantes con componentes electrónicos necesitan baterías para poder funcionar. La colocación en un lugar "oculto" y la accesibilidad para su sustitución o recarga son a veces dos posturas enfrentadas. Además, hay que estar pendientes de que jamás se queden sin energía.

Volvemos al niño con una enfermedad cardiaca de origen genético. ¿Qué podría hacer la biónica? Lo que haríamos sería hacer un seguimiento del funcionamiento de su corazón. Cuando comenzásemos a ver que éste va empeorando cada vez más, nos plantearíamos la sustitución del corazón enfermo. En la actualidad, si el corazón funciona de pena eso significaría en la amplía mayoría de los casos un trasplante de corazón. Pero hay determinados casos en los que esta opción no es viable y la alternativa es el corazón artificial.

Seguramente, conforme más vaya mejorando la tecnología de los corazones artificiales, más se irá ampliando su utilización. Tienen una gran ventaja con respecto a los corazones de los trasplantes: Al utilizar materiales inertes (no provocan reacción inmunitaria) el receptor no necesita tomar fármacos inmunosupresores a lo largo de toda su vida. Además, la necesidad de un donante compatible ya no existiría. ¿El principal obstáculo para que se apliquen de forma preferente a los trasplantes cardíacos? Que pueden favorecer la formación de coágulos sanguíneos y la producción de infecciones. Lo que obliga a muchos pacientes a tomar medicamentos para prevenirlos.

El procedimiento sería parecido al trasplante de corazón. Extraeríamos el corazón enfermo mediante cirugía y le colocaríamos uno artificial. Y esto no es ciencia ficción. Ya son muchas las personas que poseen corazones artificiales.

Otra opción menos drástica que la extracción del corazón enfermo por uno mecánico sería conservar este corazón enfermo pero con la instalación de unos dispositivos de asistencia al corazón. Es decir, una serie de componentes mecánicos y electrónicos que ayudaran al corazón enfermo a funcionar correctamente. Esto es posible en determinados casos, cuando la alteración en la función del corazón no es excesiva y basta un implante asociado a él para "guiarle" en su correcto funcionamiento. ¿Ciencia ficción? De nuevo, no. Marcapasos y desfibriladores internos llevan utilizándose ya muchos años.

La otra posibilidad de la biónica, sólo en el caso concreto de que las válvulas cardíacas fueran lo único que funcionase mal en el corazón, sería la utilización de válvulas artificiales que simulasen el funcionamiento de las válvulas naturales. Duran mucho más tiempo que las válvulas biológicas implantadas (varias décadas), pero favorecen la formación de coágulos (obligando al consumo de anticoagulantes). Debido a estas propiedades, son las que se prefieren para los pacientes más jóvenes para evitar los riegos de nuevas cirugías con el fin de sustituir válvulas deterioradas por el tiempo.

Como ves, la biónica está mucho más presente de lo que parece en un primer momento. Conforme esta disciplina vaya perfeccionándose no será raro encontrar cada vez más seres humanos con componentes mecánicos y electrónicos en su interior. Organismos biológicos fruto de millones de años de evolución funcionando junto a maravillas de la tecnología en perfecta armonía.


miércoles, 19 de noviembre de 2008

¿Cuantos cromosomas tenemos?

Fuente: la ciencia de tu vida


El gran logro científico del siglo XX ha sido, sin lugar a dudas, la secuenciación del genoma humano, el libro que contiene la información necesaria para construir y mantener con vida a un ser humano.

El genoma está constituido por un número determinado de cromosomas que se encuentran encerrados en el núcleo de las células. Todos sabemos que el número de cromosomas que tienen todas las células de nuestro cuerpo -excepto nuestros espermatozoides, si somos hombres, u óvulos, si somos mujeres- es de 23 pares. O sea, 46 cromosomas.

Lo que ya no resulta tan conocido es que su simple conteo se hizo mal en un principio. La técnica, bastante simple, consiste en sacar una fotografía en el preciso instante de la división celular, justo el único momento en que los cromosomas se observan completamente separados. Y, después, contarlos. Una operación bien sencilla. Sin embargo, hasta mediados del siglo XX la mejor estimación de la ciencia era de 48 (que coincide con el número de cromosomas de nuestros primos los chimpancés).

Fue el 22 de diciembre de 1955 cuando un joven nacido en Java, Joe Hin Tjio, experto en genética vegetal, descubrió lo evidente. Desde 1948 Tjio dirigía un equipo de trabajo en citogenética en Zaragoza -donde estuvo hasta 1959-, pero en sus vacaciones marchaba a Suecia para investigar en el Instituto de Genética dirigido por Albert Levan.

Durante las vacaciones de Navidad Tjio hizo su gran y casual descubrimiento. Estaba tratando de desarrollar nuevas técnicas para separar los cromosomas siguiendo las ideas de un profesor de la Universidad de Texas llamado Hsu. Aquel día trabajaba con tejido pulmonar humano y, para su sorpresa, descubrió que sólo teníamos 46, y no 48. Los contó una y otra vez, hasta asegurarse de que no era él quien había cometido el error.

Muy excitado, Tjio lo aireó a los cuatro vientos. Pero cuando quiso darlo a conocer al mundo entero a través de un artículo en una revista de prestigio se tuvo que enfrentar a uno de los momentos más amargos de su vida investigadora.

Existe una ‘tradición’ en las universidades: el director del laboratorio es quien encabeza la autoría de los artículos científicos que allí se producen, haya o no haya intervenido en la investigación. Al querer publicar su descubrimiento Tjio tuvo que enfrentarse a esta tradición universitaria: su director, Levan, debía encabezar el artículo a pesar de no haber contribuido en nada a la investigación. Para colmo, en el momento del descubrimiento Levan estaba de vacaciones.
Cuando regresó, Tjio le dijo que no iba a permitir que figurara él como primer autor:

- Si quiere ser autor, deberá hacer el trabajo.

El javanés llegó tan lejos que amenazó con tirarlo todo por la ventana. Levan le suplicó:

- No lo hagas. Pertenece a la ciencia.

Esto fue algo que dolió mucho a Tjio.

En el número del 26 de enero de 1956 de la revista Hereditas apareció un artículo titulado “El número de cromosomas del hombre”. Sus autores, J. H. Tjio y A. Levan.

viernes, 5 de septiembre de 2008

A gusto de todos

Fuente: muy interesante
¿Le apetecería probar un melón sabor limón? ¿O fresas con cierto gustillo a plátano? ¿Y qué tal aliñar su ensalada con un aceite que sabe ligeramente a mango? Un equipo de bioquímicos de la Universidad de Texas acaba de hacer un descubrimiento que podría revolucionar nuestra mesa.

En concreto, el doctor Raman y su equipo han conseguido manipular las enzimas del sabor en una planta, Arabidopsis thaliana, muy usada por los científicos por su relativa sencillez genética. Estas moléculas son comunes a otras plantas y producen jasmonato, la principal sustancia olorosa del jazmín, y volátiles de hoja verde o GLV, que proporcionan los aromas propios de las distintas frutas y verduras.

Además de deleitar a nuestros paladares, ambas sustancias son emitidas por las plantas para mantener alejados a los depredadores. “Si modificamos genéticamente la producción de los volátiles de hoja verde podemos cambiar el sabor de los alimentos a nuestro antojo, pero también controlar las plagas que afectan a los productos agrícolas”, explica hoy Raman en la revista Nature.

Según el investigador, en sus estudios cada sabor tiene un perfil químico único y diferente. Lo increíble es que ahora han demostrado que “es posible transformar cualquier enzima en otra diferente”, según palabras del investigador. Y en muchos casos, basta con cambiar un único aminoácido.

Raman y su equipo se disponen ahora a estudiar cómo se regula el sabor de los productos de origen marino.

lunes, 25 de agosto de 2008

¿Es cierto que en el cuerpo tenemos más microbios que células?

De nuestros 100.000 millones de células, sólo el 10% es de nuestra propiedad, pues el resto pertenece a bacterias, hongos y otros parásitos. Pequeños ácaros se alimentan de piel en las pestañas; levaduras microscópicas anidan en la lengua, los dientes, la piel y los intestinos; y virus como el herpes siempre permanecen latentes durante años en las terminaciones nerviosas.

La mayor parte del tiempo vivimos en armonía con 90.000 millones de microorganismos de unas 400 especies diferentes, en su mayoría inofensivas. Pero a veces la convivencia se complica cuando gérmenes, piojos o pulgas nos utilizan como fuente de alimento o cuando se activan virus, como el herpes o el papiloma, que provocan pústulas o verrugas, respectivamente. Los antibióticos pueden ser un arma de doble filo al matar no sólo a los microbios patógenos, sino también a la beneficiosa flora instestinal.

Somos ecosistemas andantes
, y la coexistencia con los microorganismos implica un equilibrio biológico. Nuestros huéspedes más frecuentes son el hongo del pie de atleta, la flora vaginal,la flora intestinal, el papiloma humano, los insectos parásitos, las bacterias de la boca, el ácaro Demodex, el herpes, la varicela, los virus fósiles (fragmentos de adn que contienen información genética de virus que infectaron a nuestros ancestros) y los estafilococos.


Fuente:
muy interesante

jueves, 3 de julio de 2008

Secuenciando genomas a todo ritmo

Fuente: muyinteresante
Quince genomas humanos a la semana. Esa es la velocidad de secuenciación que se alcanza en estos momentos en los laboratorios del Instituto británico Wellcome Trust Sanger Institute. En los ordenadores de este centro ya hay almacenadas 1.000.000.000.000 de letras de ADN listas para que cualquier investigador del mundo las analice y explique el papel de ciertos genes en nuestra salud.

La cantidad de información genética necesaria para avanzar en investigación biomédica y responder a las incertidumbres sobre muchas de las enfermedades que nos acechan es enorme. Por suerte, las modernas tecnologías de secuenciación permiten leer actualmente cada dos minutos un fragmento de código genético equivalente a todo el secuenciado entre 1982 y 1987, es decir, en cinco años. El salto, como asegura el genetista Harold Swerdlow, ha sido espectacular.

Por eso, entre otras cosas, el Wellcome Trust Sanger Institute ha puesto sus recursos al servicio del ambicioso proyecto “Mil Genomas” (The 1000 Genomes Project), con el que se proponen descifrar el genoma de un millar de personas de distintos rincones del mundo con un nivel de detalle sin precedentes. Sus partners en esta importante empresa, que concluirá en 2010, serán los Institutos de la salud de Estados Unidos (NIH) y el Instituto del Genoma de Pekín (BGI), en China.

domingo, 29 de junio de 2008

Desvelan el árbol genealógico de los pájaros

Fuente: adn

Los halcones son familiares lejanos de las águilas, al contrario de lo que se creía

El estudio más importante sobre la genética de pájaros ha descubierto una serie de hechos sorprendentes en el árbol genealógico aviar.

Los halcones, por ejemplo, no están tan emparentados con las águilas como se creía, pese a sus muchos parecidos. Además, los se sitúan muy cerca de los pájaros cantores, como los canarios.

Los descubrimientos desafían muchos de los presupuestos en la familia de los pájaros y sugieren que muchos libros de biología y guías de observación de estos animales van a tener que cambiarse.

"Una de las lecciones que hemos aprendido es que las apariencias nos engañan" en esta rama de la biología, señala Sushma Reddy, del Museo de Historia Natural de Chicago y cuyo estudio se acaba de hacer público. "Cosas que parecen muy distintas acaban teniendo relación" añade.

Reddy y sus colegas consideran que los pájaros, aparecidos hace unos 150 millones de años, evolucionaron de unos pequeños dinosaurios carnívoros con plumas.

jueves, 15 de mayo de 2008

El ornitorrinco es una mezcla de ave, reptil y mamífero, según sus genes

Fuente: muy interesante
Pone huevos y exhibe un esbelto pico como las aves, pero está cubierto de pelos y tiene membranas en las patas. Este curioso híbrido animal se llama ornitorrinco (Ornithorhynchus anatinus), y su genoma acaba de ser secuenciado por un equipo internacional de científicos."Es probablemente la secuencia genética más esperada desde el genoma del chimpancé, debido a que los ornitorrincos son muy extraños," asegura Jenny Graves, directora del Comparative Genomics Group en la Universidad Nacional Australiana y coautora del artículo que publica hoy la revista Nature.

Cuando el ornitorrinco fue descubierto en Australia por un equipo de investigadores británicos, éstos pensaron que era un broma de los australianos, que habían colocado un pico y unas patas de ave en una criatura similar a una nutria. Pero nada más lejos de la realidad: este animal representa una rama precoz del linaje de los mamíferos, situada 166 millones de años atrás y procedente de antecesores primitivos que tenían características híbridas. Y es que, si bien el ornitorrinco está clasificado como un mamífero porque produce leche, amamanta a sus crías y está cubierto por pelo, también cuenta con patas propias de un ave o un reptil. Además, los machos tienen un espolón venenoso en las extremidades traseras, igual que ciertos reptiles.

Ahora, analizando sus 18.500 genes, los científicos han identificado por primera vez las secuencias responsables de la lactancia, de la reproducción por huevos y de la producción de veneno. Por si esto fuera poco, han descubierto que tiene la capacidad de detectar olores bajo el agua gracias a unos genes presentes también en perros y roedores. Incluso cuenta con un sistema electrosensorial para captar los campos electromagnéticos emitidos por sus posibles depredadores

"Su genoma no tiene precio a la hora de entender cómo evolucionaron los mamíferos", asegura Francis Collins, director del Instituto Nacional para el Estudio del Genoma Humano en Estados Unidos.

viernes, 28 de marzo de 2008

Huéspedes en tus fauces

Fuente: Muy Interesante
Ellos viven en tu boca

¿Sabes cuántos microorganismos diferentes pueden residir en tu boca? Nada menos que 600. El National Institute of Dental and Craniofacial Research (NIDCR) de Estados Unidos acaba de crear el primer catálogo que recopila información biológica y genética sobre todos estos inquilinos orales.

La Base de datos del Microbioma Oral Humano (HOMD por sus siglas inglesas) está disponible en Internet y clasifica a los microbios en base a su secuencia 16S ARNr, un fragmento de información genética que actúa a modo de huella dactilar. Además de ayudar a los profesionales reconocer a los patógenos que causan infecciones en nuestras bocas, sus creadores esperan que este catálogo contribuya a entender cómo actúan colectivamente las comunidades de microbios en esta zona del cuerpo humano.

Y eso no es todo. En los últimos años se ha demostrado que los patógenos de nuestra boca son protagonistas de infecciones en otras zonas del cuerpo. Por ejemplo, cuatro de las bacterias que provocan problemas periodontales tienden también a generar un engrosamiento de las carótidas, favoreciendo el infarto cerebral y cardiaco, según publicaba recientemente la revista Circulation. Y ciertos tipos de cáncer se pueden detectar ya analizando los microbios de la saliva. Unos argumentos suficientes para afirmar que “la nueva base de datos será muy útil para la práctica médica”, como ha asegurado uno de sus creadores, el doctor Bruce Paster.

viernes, 1 de febrero de 2008

Todos los ojos azules proceden de un único ancestro

Fuente: Muy Interesante
Un equipo de investigadores de la Universidad de Copenhagen acaba de demostrar que todas las personas con ojos azules proceden de un ancestro común que vivió entre 6.000 y 10.000 años atrás, en el período Neolítico.

El marrón es el color natural de los ojos de los seres humanos y se debe al pigmento melanina. Su producción está regulada por un gen llamado OCA2, que también se encarga de dar color al cabello, la piel y los ojos. El profesor Hans Eiberg ha pasado la última década estudiando ese gen y la evolución en el color de ojos azules de individuos de distintos lugares del mundo. Y ha llegado a la conclusión de que, durante nuestra evolución, una mutación genética bloqueó la producción del pigmento melanina en los ojos y dio lugar a la aparición del color azul. Lo sorprendente es que esta mutación tuvo lugar una sola vez, en un único individuo, y fue transmitida a partir de entonces de generación en generación.

Según sugiere Eiberg en la revista Human Genetics, es probable que ese ancestro común viviera al norte del Mar Negro, entre 6.000 y 10.000 años atrás. Además, señala que los resultados indican que la evolución de los individuos con ojos azules ha sido "muy correcta" ya que "una mutación en una sola persona se ha convertido en 300 millones de copias en 150 millones de personas".

domingo, 27 de enero de 2008

ADN de laboratorio

La vida artificial está un paso más cerca tras el anuncio de que un equipo de investigadores estadounidenses, entre los que se encuentra el padre del genoma humano Craig Venter, ha logrado reconstruir por primera vez el genoma completo de un ser vivo en el laboratorio.


Se trata de la bacteria Mycosplasma genitalium, el organismo con el genoma conocido más simple (un único cromosoma con 480 genes y alrededor de 600.000 pares de bases o unidades de ADN). Para poder copiar su información genética, los científicos dividieron la secuencia completa en 101 fragmentos, asegurándose de que los cortes no afectaban a ningún gen. A continuación fabricaron químicamente cada uno de ellos, para finalmente insertarlos en dos microorganismos, la bacteria Escherichia coli y la levadura Saccharomyces cerevisiae, que son capaces de absorber en su propio genoma secuencias ajenas y unirlas. Con estos aliados microscópicos Venter y su equipo alcanzaron su objetivo final: un cromosoma creado íntegramente en el laboratorio.

No obstante, la investigación "representa la segunda de tres fases en la creación de un organismo vivo enteramente artificial", como explican los propios autores en la revista Science. Entre las posibles aplicaciones futuras de esta tecnología, Venter propone crear una legión de microorganismos sintéticos que se ocupen de tareas como la fabricación de biocombustibles, la eliminación de vertidos tóxicos o el secuestro del dióxido de carbono sobrante de la atmósfera.
Fuente: Muy Interesante