Paul Zamecnik: Investigando hasta los 96 años

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1 Paul Zamecnik: Investigando hasta los 96 años

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1 Los caninos de Ardi revelan su monogamia, y que eran unos tipos tranquilos

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8048 <meta name="Title" content=""> <meta name="Keywords" content=""> <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"> <meta name="ProgId" content="Word.Document"> <meta name="Generator" content="Microsoft Word 11"> <meta name="Originator" content="Microsoft Word 11"> <link rel="File-List" href="file://localhost/Users/pere/Library/Caches/TemporaryItems/msoclip1/01/clip_filelist.xml">  <style>  </style> A mediados del 2007 un grupo de científicos inyectaron la copia correcta del gen RPE65 directamente en la retina de 3 jóvenes de 22, 24 y 25 años que sufrían un tipo de ceguera congénita causada por la mutación de este gen responsable de codificar una proteína necesaria para el correcto funcionamiento de las células fotorreceptoras.<o:p></o:p>  <o:p></o:p> El 13 de Agosto de 2009, los responsables de este ensayo clínico de terapia génica en humanos <a href="http://content.nejm.org/cgi/content/extract/361/7/725" title="http://content.nejm.org/cgi/content/extract/361/7/725" id="link_2">confirmaron</a> que las pruebas hechas 1 año después de la intervención mostraban una mejora radical en la visión de los pacientes, que se había mantenido en el tiempo, y que no había aparecido ningún problema o respuesta inmune en los ojos ni en otras zonas de sus cuerpo. <o:p></o:p>  <o:p></o:p> Se trata de uno de los avances más significativos en el esperanzador y controvertido campo de la terapia génica, pero también un excelente ejemplo para reconstruir el proceso científico<a href="http://www.nei.nih.gov/lca/" title="http://www.nei.nih.gov/lca/" id="link_5"> </a> desde la investigación básica hasta la posible cura de una enfermedad por el momento intratable.<o:p></o:p> Del laboratorio al hospital En 1993 investigadores del <a href="http://www.nei.nih.gov/lca/" title="http://www.nei.nih.gov/lca/" id="link_6">National Eye Institute de EEUU</a> descubrieron un gen encargado de metabolizar la vitamina A imprescindible para que los fotorreceptores de la retina reaccionen a la llegada de luz. Sospechando que su mal funcionamiento podría estar relacionado con problemas de visión, testaron pacientes y vieron que una mutación en dicho gen RPE65 estaba asociada a un tipo de ceguera infantil llamada <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Leber%27s_congenital_amaurosis" title="http://en.wikipedia.org/wiki/Leber's_congenital_amaurosis" id="link_1">Leber Congenital Amaurosis</a> (LCA), cuyos afectados sufren diversos grados de déficit visual, incluso ceguera.<o:p></o:p>  <o:p></o:p>Tras establecer la relación entre mutación y LCA, los científicos crearon unos ratones transgénicos cuyo RPE65 estaba inactivo, para así hacer experimentos y comprender todos los aspectos relacionados con dicho gen. <o:p></o:p> Con estos <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Knockout_mouse" title="http://en.wikipedia.org/wiki/Knockout_mouse" id="link_0">Ratones Knockout</a> (una de las herramientas más utilizadas en los laboratorios para investigar los aspectos bioquímicos que rodean a las alteraciones genéticas) descubrieron que los bastones y conos de la retina estaban completamente intactos, y simplemente no funcionaban porque no recibían vitamina A.<o:p></o:p> Eso habría la puerta a un posible tratamiento con terapia génica: si se lograba introducir la copia correcta del RPE65 en la retina de pacientes y hacer que se expresara con normalidad, produciría vitamina A y quizás se restauraría la visión.<o:p></o:p> Lo siguiente fue averiguar cómo transportar el gen al interior de las células de la retina. <o:p></o:p> <o:p></o:p>Los virus saben muy bien cómo hacerlo, y por eso han sido utilizados durante décadas como vectores para introducir genes de manera dirigida dentro de las células.<o:p></o:p> Un grupo de investigadores utilizó copias inactivas de un Adenovirus (causante de resfriados comunes), para recombinar su material genético junto al RPE65 y permitirle infectar células de manera inocua sin generar una respuesta inmunológica.<o:p></o:p> Nuevos estudios con ratones demostraron a finales de los 90 que inyectando el virus vector en el fondo de sus retina se lograba que el gen RPE65 se expresara sin efectos secundarios aparentes.<o:p></o:p>  <o:p></o:p>Antes de ser probado en humanos, hacían falta evidencias más sólidas. <o:p></o:p>  Un tipo de perros fue el siguiente animal de laboratorio utilizado. Sus ojos eran similares en tamaño y estructura a los humanos, y daba la casualidad que existía un modelo animal de perros con una ceguera parecida al LAC, causada también por problemas en el RPE65.<o:p></o:p> En el 2001 empezaron los experimentos de terapia génica con perros, y el resultado fue un éxito rotundo. Los perros mejoraban su visión, no sufrían problema alguno, y el efecto se mantenía al cabo de los años. <o:p></o:p> Este segundo aspecto era muy relevante (y también es lo más trascendente del artículo publicado el presente Agosto), ya que demostraba que los genes no sólo se expresaban en el interior de las células semanas después de su inyección, sino que se integraban correctamente en el genoma y reproducían junto con el resto de material genético en cada división celular.<o:p></o:p>  <o:p></o:p>Todo parecía listo para los ensayos clínicos con humanos. <o:p></o:p>  <o:p></o:p>Estos llegaron a mediados del 2007 con los 3 jóvenes aquejados de LAC. Los resultados publicados en 2008 confirmaron mejoras en la visión, que según el reciente artículo de 2009 se han incluso incrementado. Una de las pacientes dijo que, por ejemplo, ahora podía leer un reloj luminoso en el coche de sus padres cuando antes era completamente incapaz. Los científicos especulan que ciertas áreas del cerebro podrían estar adaptándose a las nuevas señales visuales contribuyendo así a la progresiva mejora de la visión.<o:p></o:p>  <o:p></o:p> Tales resultados son de gran esperanza para los afectados de una enfermedad sin tratamiento como la LAC, pero significan también un fuerte espaldarazo al campo de la terapia génica.<o:p></o:p>  <o:p></o:p> El concepto subyacente a la <a href="http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/medicine/genetherapy.shtml" title="http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/medicine/genetherapy.shtml" id="link_3">terapia génica</a> es muy sencillo: remplazar genes defectuosos por copias correctas, silenciar los que funcionen mal, o introducir nuevos genes para combatir alguna enfermedad. <o:p></o:p> Aunque hace más de 40 años que los científicos trabajan en estas líneas de investigación con notables resultados, todavía no existe ningún tratamiento que haya superado la fase experimental. Además, en 1999 se produjo la <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Jesse_Gelsinger" title="http://en.wikipedia.org/wiki/Jesse_Gelsinger" id="link_0">muerte de una joven de 18 años</a> durante su participación en un estudio de terapia génica, con lo que las alarmas sobre su seguridad dificultaron su progreso.<o:p></o:p> El resultado de los estudios sobre LAC, junto con otros que utilizan nanopartículas para la terapia génica sobre el cáncer, afianzan el interés por dicha técnica y muestran a la perfección el laborioso <a href="http://www.nei.nih.gov/lca/" title="http://www.nei.nih.gov/lca/" id="link_7">camino recorrido</a> desde los laboratorios hasta la cama del hospital.<o:p></o:p>

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1 Terapia génica para recuperar la visión

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1 Cómo se fabrican antídotos para el veneno de serpientes

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8048 <div style="text-align: center;"><img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/miquel-small.jpg" id="img_1" class="imgdcha">Texto escrito por Miquel Bosch, investigador del Picower Institute (MIT)</div> LOS SUEÑOS DE LAS ESPONJAS DE MAR”, por Miquel Bosch Reconozco que a menudo a los neurocientíficos se nos va un poco la mano con esto del prefijo “neuro-“. Lo ponemos en todas partes: que si neuroeconomía, neuroética, neuromarketing, neuropolítica… En fin, una exageración total. Dicho esto, y con vuestro permiso, voy a introducir una nueva palabra: neuroevolución. ¿Es posible conocer el proceso evolutivo que ha seguido nuestro cerebro desde el origen del sistema nervioso? ¿Existen huellas o fósiles de cómo eran nuestros circuitos neuronales hace 100 millones de años? <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/mik-1-1.jpg" id="img_0" class="imgizqda">A partir de las marcas y formas de cráneos fosilizados podemos deducir ciertas características del cerebro que contuvieron en su momento, como <a href="http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6WJS-45F4X5R-1N&_user=501045&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&_docanchor=&view=c&_acct=C000022659&_version=1&_urlVersion=0&_userid=501045&md5=bd9befd5a46b86d3cde6fdeefc6e485b" title="http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6WJS-45F4X5R-1N&_user=501045&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&_docanchor=&view=c&_acct=C000022659&_version=1&_urlVersion=0&_userid=501045&md5=bd9befd5a46b86d3cde6fdeefc6e485b" id="link_0">por ejemplo</a>, que un tipo de Australopithecus tenía una parte de su lóbulo frontal más puntiagudo y por tanto más capacidad de abstracción y decisión que otro homínido de su misma época. Pero poca cosa más se puede decir. ¿Cómo podemos saber cuándo aparecieron los circuitos neurales que nos hacen humanos, como los que permiten el lenguaje o la planificación del futuro? O yendo aún más atrás… ¿Cuándo apareció la corteza cerebral? ¿Y las propias neuronas? ¿Cuándo se empezaron a comunicar entre ellas? Neurogenómica comparativa Solemos imaginarnos a los expertos en evolución como personas curtidas por el sol desenterrando, cepillo en mano, rocas en forma de hueso de algún yacimiento lleno de polvo en Oriente Medio. Pero los hay que trabajan exclusivamente delante de una pantalla de ordenador -puede que también cubierta de polvo- observando pacientemente fósiles tales como este: ATGAACGGTACCGAAGGCCC… En realidad tenemos un montón de yacimientos dentro de cada uno de nosotros. Nuestro ADN está repleto de genes inactivos y olvidados, de mutaciones fosilizadas de nuestros antepasados más lejanos. Cada una de las células de nuestro cuerpo lleva inscrito en su genoma la historia de nuestra especie. Podemos hallar cicatrices de las batallas luchadas contra los virus o las soluciones que desarrollamos ante los múltiples cambios climáticos que hemos sufrido. Solo se necesita un pico y un cepillo (en este caso una pipeta y un tubo de ensayo) para desenterrar esa cantidad enorme de información. Eso es precisamente a lo que se dedica la <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Genomica_comparativa" title="http://es.wikipedia.org/wiki/Genomica_comparativa" id="link_0">genómica comparativa</a> , una rama de la biología que está causando una auténtica revolución en el campo de la paleontología. Comparando las secuencias de los genes de diferentes especies podemos saber cuándo se bifurcaron sus historias evolutivas o cuándo se inventó una determinada habilidad, como el lenguaje, la visión en colores, los pelos, la respiración o los contactos sinápticos. ¿Sueñan las esponjas de mar con ovejas porosas? <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/mik-1-2.jpg" id="img_2" class="imgdcha"> La respuesta es… “No!”. Las <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Esponjas" title="http://es.wikipedia.org/wiki/Esponjas" id="link_1">esponjas</a> -y me refiero a las poríferas, esos animales tremendamente simples y amorfos que viven en el lecho marino- no pueden soñar porque carecen por completo de tejido nervioso, neuronas, alma o cualquier sistema de control central. Por no tener, no tienen ningún órgano o tejido especializado. Son básicamente agregaciones de células que filtran el agua para retener los nutrientes que flotan en ella. Por eso mi sorpresa fue mayúscula cuando, descuidadamente, me colé en la conferencia que <a href="http://www.lifesci.ucsb.edu/mcdb/faculty/kosik/" title="http://www.lifesci.ucsb.edu/mcdb/faculty/kosik/" id="link_2">Kenneth Kosik</a> vino a darnos al MIT. Comentaba, visiblemente entusiasmado, que cuando se mudó de Harvard a la Universidad de California decidió hacer realidad uno de sus sueños científicos: dedicarse a buscar los orígenes evolutivos del sistema nervioso. Y no se le ocurrió otra cosa que buscarlos en los únicos animales que no disponen de él, las esponjas de mar. Mediante las potentes técnicas bioinformáticas que ofrece la genómica comparativa, un estudiante de su laboratorio llamado <a href="http://www.lifesci.ucsb.edu/mcdb/labs/kosik/onur.htm" title="http://www.lifesci.ucsb.edu/mcdb/labs/kosik/onur.htm" id="link_3">Onur Sakarya</a> hizo un <a href="http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0000506" title="http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0000506" id="link_4">descubrimiento</a> asombroso: Encontró que la esponja Amphimedon queenslandica, uno de los animales más antiguos y más tontos que podemos encontrar por estos mares, poseía en su genoma prácticamente todas la piezas necesarias para construir las mismas sinapsis que encontramos en el cerebro humano. Pero, ¿para que querrán las esponjas todos esos genes y proteínas sinápticas? <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/mik-1-3.jpg" id="img_3" class="imgizqda">Las <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Synapse" title="http://en.wikipedia.org/wiki/Synapse" id="link_6">sinapsis</a> son, sin lugar a dudas, la clave del funcionamiento del cerebro. Son los puntos de contacto entre las neuronas, allí es donde se comunican, donde se envían mensajes químicos en forma de neurotransmisor. También es allí donde se almacena la memoria, ya que cada uno de los cien billones de sinapsis que tenemos en nuestro cerebro puede cambiar de forma independiente, bien potenciándose, bien debilitándose, grabando así la información que reciben del mundo exterior o de nuestros propios pensamientos interiores. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/mik-1-4.jpg" id="img_4" class="imgdcha">En las sinapsis encontramos una maquinaria muy especializada, llamada “<a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Postsynaptic_density" title="http://en.wikipedia.org/wiki/Postsynaptic_density" id="link_5">densidad postsináptica</a> ”, hecha de centenares de diferentes proteínas, cada una colocada en un lugar muy concreto, cada una con un trabajo muy definido que hacer. Forman un andamiaje fuerte pero maleable, que cambia constantemente a medida que aprendemos. Siempre había pensado que debe de haber costado muchos millones de años de dura selección natural para llegar a este diseño tan inteligente y tan eficaz. Pero resulta que toda esa maquinaria ya ha estado allí desde los mismos orígenes del reino animal. Las esponjas, de las que los humanos nos desviamos evolutivamente hace unos 600 millones de años, ya tienen y tenían entonces la gran mayoría de estos ladrillos moleculares (en azul en la siguiente figura) que constituyen una típica densidad postsináptica humana. Únicamente les faltan unas pocas piezas, como los receptores de glutamato -las “orejas” que reciben los mensajes- (en amarillo en la figura), que no surgirán hasta unos millones de años más tarde con las medusas y las anémonas, y unos pocos elementos proteicos aún más modernos (en verde y rojo) que actúan como pegamento final para unir todas las piezas del puzzle. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/mik-1-5.jpg" id="img_5" class="imgcen"> En realidad no se sabe qué hacen esas proteínas en las esponjas, pero se sospecha que podrían agruparse para crear proto-conexiones en las larvas, que poseen cierta capacidad de recibir señales del exterior. Otra explicación alternativa es que las esponjas sean, en realidad, reliquias degeneradas de ancestros más evolucionados, y que en algún triste momento de la evolución perdieron su sistema nervioso y se apalancaron en el fondo del mar a vivir una existencia mucho menos estresante. Los dominios de las proteínas La lección que podemos aprender del trabajo de Kosik es que la vida evoluciona y soluciona sus problemas reciclando, reutilizando y combinando las piezas que ya tiene. Este fenómeno se conoce como <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Exaptacion" title="http://es.wikipedia.org/wiki/Exaptacion" id="link_7">exaptación</a> : aprovechar inventos existentes, viejas estructuras, y reutilizarlas para una función completamente nueva. Otro <a href="http://www.jstor.org/pss/2400563" title="http://www.jstor.org/pss/2400563" id="link_0">ejemplo clásico</a> son las plumas de las aves, que en su día fueron una invención de los dinosaurios para regular su temperatura corporal. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/protein-domains-small.jpg" id="img_2" class="imgizqda">¿Y cómo se hace esto a nivel molecular? Simplificando un poco, podemos decir que un gen posee la información para fabricar una proteína, y cada proteína realiza un trabajo concreto en la célula. Pero las proteínas suelen estar formadas a su vez por <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Estructura_de_las_prote%C3%ADnas" title="http://es.wikipedia.org/wiki/Estructura_de_las_proteínas" id="link_8">dominios proteicos</a> , es decir, fragmentos estructuralmente compactos, cada uno con una habilidad única. La función final de esa proteína será la suma <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/mik-1-8.jpg" id="img_8" class="imgdcha">de las habilidades de sus dominios. Viendo las proteínas como estructuras con piezas intercambiables (como la cabeza de Mr. Potato®, o como un puzzle, Tetris®, Lego®, Tente®, Mecano®…), podemos hacernos una idea de cómo trabaja la evolución. Recombinando estos dominios se pueden crear una infinidad de nuevas proteínas con propiedades inéditas, y a partir de ahí, funciones, órganos y especies completamente nuevas. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/mik-1-9.jpg" id="img_9" class="imgizqda">De entre los dominios más famosos, hay uno denominado <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/PDZ_%28biology%29" title="http://en.wikipedia.org/wiki/PDZ_(biology)" id="link_11">PDZ</a> que actúa como el Velcro®. Une selectivamente unas proteínas con otras y es crucial para mantener las sinapsis correctamente ensambladas. Los colegas de Kosik descubrieron que la similitud molecular entre los PDZ humanos y los de la esponja era de más del 90%. Es decir, el diseño básico no ha cambiado mucho en los últimos 600 millones de años. Y es que, en el fondo, si nos ponemos las gafas de bioquímico y comparamos detenidamente los mecanismos moleculares que permiten a los humanos reflexionar sobre el origen del universo o inventar robots que paseen por Marte… y los mecanismos que les permiten a las esponjas llevar su apacible y so-porífera vida en el fondo del mar…pues, la verdad, no hay tanta diferencia. <div style="text-align: right;">Miquel Bosch</div>

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8048 Lo peor contra el sueño cuando regresas a tu casa un viernes de madrugada no es cierta llamada inoportuna, sino encontrarte en tu buzón el número de Mayo de la revista del National Geographic y sucumbir a la tentación de empezar a ojearla. A la mañana siguiente te habías planteado la dura tarea de buscar información no parcial sobre transgénicos y escribir un post sobre este importante pero ya casi cansino debate. Sin embargo, no puedes quitar ojo de la revista que la noche anterior dejaste tirada en el suelo abierta por las páginas de un maravilloso <a href="http://ngm.nationalgeographic.com/2009/05/mammoths/mueller-text" title="http://ngm.nationalgeographic.com/2009/05/mammoths/mueller-text" id="link_1">reportaje</a> sobre el mamut congelado mejor preservado descubierto hasta la fecha. El descubrimiento de Lyuba <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/mamut-man3.jpg" id="img_0" class="imgdcha">Una mañana de Mayo del 2007 el cuidador de renos Yuri Khudi iba caminando con tres de sus hijos por las congeladas cercanías del río Yuribey en la península de Yamal en el Noroeste de Siberia, cuando vio frente a él algo que le dejó sobrecogido. A lo largo de su vida había encontrado gran cantidad de colmillos y otros restos de mamuts, pero nunca un ejemplar entero y aparentemente intacto. Inquieto por las leyendas sobre los malos augurios que acompañan a los mamuts, pero consciente de la posible gran notoriedad del hallazgo, avisó a las autoridades locales. Días después Yuri tomaba un helicóptero con varios museólogos en búsqueda del cuerpo del animal extinto. Cuando llegaron a la zona del descubrimiento, el mamut había desaparecido. Tras las dudas iniciales, sabiendo lo preciados que son los restos de este animal, una opción nada disparatada es que alguien se hubiera percatado de la noticia y lo hubiera recogido antes que ellos. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/263766_mamut-people.jpg" id="img_3" class="imgizqda">Efectivamente, durante la visita al poblado de Novyy Port encontraron el ejemplar mejor conservado de mamut hallado hasta el momento recostado sobre la pared de una tienda, a la que fue ofrecido a cambio de 2 motos de nieve y un año de comida por el propio primo de Yuri. Con sólo unas pocas marcas de mordeduras de perros, los expertos consiguieron recuperar la cría de Mamut y llevársela al Museo cercano de Shemanovsky, desde donde empezaron a ofrecerla a la comunidad científica para su estudio. Breve historia de los mamuts Los mamuts provienen de elefantes africanos que migraron hacia el norte y poco a poco quedaron adaptados a climas fríos: Los primeros mamuts lanudos aparecieron hace 400.000 años provistos de una densa mata de pelo, piel gruesa, orejas pequeñas, y largos colmillos que les permitían luchar y escarbar en la nieve. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/mamut-front3.jpg" id="img_4" class="imgdcha">Durante la edad de hielo se expandieron por una amplia zona del hemisferio norte, su población descendió durante una época de calentamiento 120.000 años atrás, su número volvió a aumentar, luego se redujo drásticamente durante un corto período entre 14.000-10.000 años, y el último ejemplar se extinguió hace 3.900 años. Hay cierta controversia sobre las causas del tremendo declive sufrido por los mamuts y otros grandes mamíferos hace 10.000 años. Se habla de meteoritos, enfermedades, sequías, fuegos, cambios en la vegetación… pero todo indica que está ligado al final de la edad del hielo y las consecuencias derivadas del agudo aumento de la temperatura. Una de ellas, la expansión de humanos modernos a latitudes superiores acompañados de virus y eficientes técnicas de caza. Desde que en 1806 se descubriera el primer mamut lanudo congelado se han ido acumulando otros ejemplares, pero ninguno tan bien preservado como Lyuba, la cría de mamut cuya excelente conservación de dientes, estómago, esqueleto y órganos internos entusiasmó a los científicos. La autopsia Quizá la pregunta más inquietante sobre Lyuba es ¿cómo puede aparecer de golpe en medio del paseo de un cuidador de renos? Una de las primeras pruebas que hicieron fue un escáner del interior de su cuerpo. En él se comprobó que la garganta, esófago, nariz y boca estaban llenas de un sedimento denso, por lo que se dedujo que Lyuba había muerto asfixiada tras quedar atrapada y sumergida en el barro. Pero lo que más llamó la atención era su excelente y enigmático estado de conservación. Debió fallecer rápido, y hundirse por algún movimiento de tierras en los hielos del permafrost. Pero aún así, después de 40.000 años su impecable estado era inexplicable. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/263769_mamut-ct.jpg" id="img_7" class="imgizqda">Durante la autopsia que le realizaron en junio del 2008 los científicos descubrieron un hecho curioso: Olía extraño. Esto hizo sospechar que algunos microorganismos podían estar implicados en tal preservación. Lyuba había sido protegida durante todo este tiempo por el ácido láctico que ciertos microbios habían generado en condiciones anaerobias entorno a sus tejidos. Sobre el misterio de su repentina aparición, la explicación más coherente es que los fuertes movimientos por el deshielo que se produjo en esa zona en el 2006 rompieron el permafrost, llevaron a la superficie el fragmento que contenía a Lyuba, éste se derritió, y su cuerpo quedó expuesto hasta que Yuri Khudi lo descubrió. Con la autopsia los investigadores descubrieron muchos aspectos más: el análisis de sus dientes reveló que Luyba sólo tenía un mes de edad cuando falleció. Analizar la piel y grasa del abdomen permitió concluir que tanto hija como madre estaban muy bien alimentadas y no debían pasar penurias. Con los restos fecales se comprobó que, como también hacen los elefantes, las crías se alimentan de las heces de la madre para conseguir sus bacterias intestinales. Se identificó el tipo de vegetales que había en esa zona, el grado de parentesco con los elefantes… pero lo más intrigante fueron las posibilidades que ofrecía su también muy bien conservado ADN. Recuperar especies extinguidas ¿valdría la pena volver a ver a Luyba caminar? Esta sería una de las primeras preguntas a hacernos. Inmediatamente aparece la segunda ¿sería posible, y <a href="http://http//ngm.nationalgeographic.com/2009/05/mammoths/cloning-interactive" title="http://http://ngm.nationalgeographic.com/2009/05/mammoths/cloning-interactive" id="link_0">cómo</a>? La primera opción que nos viene en mente es al típica clonación por transferencia nuclear. El método con que se clonó a la mítica oveja Dolly: Extraer el material genético del núcleo de una célula de mamut, introducirlo en un óvulo de elefanta, hacer que empiece a dividirse, implantarlo en el útero de otra elefanta, y esperar a que nazca un mamut sano. Esto, imposible no es, pero a medida que la clonación reproductiva acumula fracasos se ve cada vez más complicado. Otra opción que barajan los científicos es conseguir el esperma de un mamut macho y fecundar un óvulo de elefante con él. Si fuera exitoso nacería un híbrido. que por reproducciones selectivas posteriores podría terminar generando un mamut. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/mamut-kid3.jpg" id="img_9" class="imgdcha">El año pasado, la <a href="http://www.elpais.com/articulo/sociedad/genoma/partir/pelo/mamuts/elpepusoc/20081120elpepisoc_5/Tes" title="http://www.elpais.com/articulo/sociedad/genoma/partir/pelo/mamuts/elpepusoc/20081120elpepisoc_5/Tes" id="link_0">secuenciación del 70% del genoma del mamut</a> abrió la puerta a dos nuevas posibilidades más descabelladas todavía. Una sería sintetizar la cadena de ADN del mamut, organizarla en cromosomas, empaquetarla en un núcleo, y clonarlo. La otra sería fijarse en las diferencias entre el ADN de elefante y de mamut, y hacer los 400.000 pequeñas modificaciones que transformarían el ADN de un elefante en el de un mamut. Aunque suene irrisorio, algunos científicos creen que es cuestión de tiempo poder conseguirlo, y que algún día seremos realmente capaces de revivir especies extinguidas. Yo no termino de creérmelo, pero de nuevo, los científicos implicados deberían poder justificar muy claramente porqué merece la pena siquiera intentarlo. Más info: visitad la excelente web del National Geographic, y estad atento@s al nuevo <a href="http://channel.nationalgeographic.com/episode/waking-the-baby-mammoth-3630/Overview#tab-Overview" title="http://channel.nationalgeographic.com/episode/waking-the-baby-mammoth-3630/Overview#tab-Overview" id="link_0">documental</a> sobre el descubrimiento de Lyuba que se estrenará a finales de abril. Créditos fotos: Francis Latreille, todo plagiado de la <a href="http:///" title="http://" id="link_0">web</a> del Nat. Geo.

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1 Lyuba: los secretos del Mamut Congelado

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8048 La <a href="http://www.si.edu/" title="http://www.si.edu/" id="link_0">institución Smithsonian</a> sigue una costumbre que sería bueno exportar. Como además de <a href="http://www.si.edu/museums/" title="http://www.si.edu/museums/" id="link_2">19 museos</a> gratuitos también tiene 9 centros de investigación y un numerosísimo equipo de científicos de disciplinas diversas, periódicamente invita a periodistas a sesiones privadas para que conozcan el trabajo de sus investigadores en un campo determinado. Esta misma mañana nos hemos reunido con un <a href="http://www.serc.si.edu/labs/forest_ecology/index.jsp" title="http://www.serc.si.edu/labs/forest_ecology/index.jsp" id="link_6">ecólogo forestal</a> que tiene varios fragmentos de bosques tropicales perfectamente caracterizados para ir estudiando las reacciones del ecosistema, un <a href="http://paleobiology.si.edu/staff/individuals/wing.html" title="http://paleobiology.si.edu/staff/individuals/wing.html" id="link_5">paleobiólogo</a> que investiga qué ocurrió hace 55 millones de años cuando en un perídodo de sólo 10.000 años la temperatura global del planeta subió 5-8ºC, un <a href="http://www.mnh.si.edu/arctic/html/about_fitzhugh.html" title="http://www.mnh.si.edu/arctic/html/about_fitzhugh.html" id="link_4">antropólogo</a> que analiza los cambios culturales y migraciones que conllevaron alteraciones climáticas en el pasado, un <a href="http://www.cfa.harvard.edu/%7Ekchance/" title="http://www.cfa.harvard.edu/~kchance/" id="link_3">físico atmosférico</a> que intenta desenredar el papel de todos los otros gases y contaminantes en la atmósfera de la Tierra, un <a href="http://nationalzoo.si.edu/ConservationAndScience/MigratoryBirds/About_Us/Staff/sillett_more.cfm" title="http://nationalzoo.si.edu/ConservationAndScience/MigratoryBirds/About_Us/Staff/sillett_more.cfm" id="link_2">ornitólogo</a> que utiliza los ciclos de las aves migratorias como indicador de los efectos ecológicos de cambios en el clima, y un <a href="http://www.serc.si.edu/labs/co2/index.jsp" title="http://www.serc.si.edu/labs/co2/index.jsp" id="link_1">fisiólogo de plantas</a> que estudia la aceleración de su crecimiento cuando aumenta la cantidad de CO2 a su alrededor. Desde diferentes disciplinas, todos analizan impactos del cambio climático. No parece que sean pocos. Cuando el jefe de prensa me preguntó si me había gustado la sesión, le contesté: “Excelente! pero ¿sabes qué? ya me cansa un poco el tema del cambio climático... Estoy convencido que aquí en el <a href="http://www.mnh.si.edu/" title="http://www.mnh.si.edu/" id="link_7">Museo de Historia Natural</a> tenéis historias más originales a ofrecer. Me da igual que no sean noticia”. “Ven conmigo dentro de media hora. Te presentaré a alguien que te gustará”, contestó John. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/deep-sea-dave.jpg" id="img_0" class="imgdcha">Quedamos en el círculo central de una entrada plagada de estudiantes en <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Vacaciones_de_primavera" title="http://es.wikipedia.org/wiki/Vacaciones_de_primavera" id="link_0">spring break</a> , y me condujo por los laberínticos pasillos del museo hasta el despacho-laboratorio de <a href="http://vertebrates.si.edu/fishes/fishes_staff_pages/johnsond.cfm" title="http://vertebrates.si.edu/fishes/fishes_staff_pages/johnsond.cfm" id="link_1">David Johnson</a> , y le pidió que me explicara el misterio que habían resuelto hacía escasos meses. “Mira, en el siglo XIX se descubrieron una especie de peces (whalefishes) viviendo a más de 1000 metros de profundidad en los fondos oceánicos… y desde entonces todos los especimenes encontrados son hembras!”, empezó a explicar un apasionado Dave tras las presentaciones. Continuó diciendo que por extraño que parezca, en los años 50 hallaron otra especie diferente de peces también en aguas profundas (bignose fish) donde sólo había machos, y poco más tarde tapetail fishes en la que sólo encontraban individuos inmaduros; ningún adulto. “¿no serían la misma especie?” pregunté. “No. Morfológicamente son muy diferentes. Compruébalo tú mismo. …” <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/deep-sea-pere-estupinya-dav.jpg" id="img_1" class="imgcen"> “La hembra que te he dado es de las pequeñas. Pueden llegar a medir 40 cm, y tienen unas mandíbulas enormes para capturar presas grandes. Los machos, sin embargo, son mucho más pequeños y tienen la boca sellada; no poseen ni estómago ni esófago. No comen. Sólo tienen dos grandes testículos, un hígado descomunal del que se van alimentando, y un órgano nasal muy desarrollado con el que se supone que buscan la hembra antes de que se terminen las reservas del hígado. Y la especie de la que sólo encontramos larvas posee una boca pequeña y una cola larguísima. Alguien sugirió hace varias décadas que podrían estar emparentados, pero cuando se estudiaron en profundidad se vio que el dimorfismo sexual era demasiado exagerado, y además nunca se había encontrado ningún espécimen a mitad de su desarrollo, que tuviera características de larva y de uno de los dos adultos.” <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/deep-sea-alt.jpg" id="img_0" class="imgcen"> “¿Qué pasó entonces?” “¡Qué encontramos un espécimen intermedio! Fue algo sorprendente, un momento mágico para nosotros. Vimos una hembra en plena transición, y al poco nos llegaron dos individuos más mostrando que esos tan radicalmente diferentes whalefishes, bignose fishes y tapetail, que durante décadas se habían considerado tres especies diferentes, en realidad eran las hembras, los machos, y las larvas de una única especie! Como <a href="http://rsbl.royalsocietypublishing.org/content/early/2009/02/08/rsbl.2008.0722.full.pdf+html" title="http://rsbl.royalsocietypublishing.org/content/early/2009/02/08/rsbl.2008.0722.full.pdf+html" id="link_0">publicamos</a> hace un par de meses, en la naturaleza a menudo se encuentran cambios considerables entre crías y adultos, y también casos de gran dimorfismo sexual, pero la combinación encontrada aquí no tiene precedentes en ninguno de los vertebrados que conocemos hasta el momento.” Dave estaba entusiasmado explicando su hallazgo. Todavía me sorprende la pasión con la que algunos científicos investigan detalles que a otros pueden dejar indiferentes. Pero se contagia. Le pregunté si habían confirmado los resultados con ADN, y me dio una respuesta que reflejaba todavía más esta devoción por la autenticidad de su trabajo: “ah, si… el ADN… si, si… hicimos las pruebas típicas del ARN y lo confirmamos, pero a mi esto de los genes no me va demasiado. Cuando el material genético me cuente cómo la parte superior de la mandíbula de la larva se transforma en una enorme nariz en el adulto macho, les prestaré más atención. Pero de momento esto sólo se puede averiguar pasando horas tiñendo y observando bajo el microscopio ejemplares y más ejemplares de peces, comparando, buscando relaciones, y viendo por ti mismo los secretos que esconde su anatomía. Esto es lo precioso de este trabajo”. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/deep-sea-last.jpg" id="img_3" class="imgdcha">Continuamos hablando de las maravillas que esconden los fondos oceánicos, de las rarezas que podemos encontrar en esos espacios de características tan diferentes a todo lo que conocemos, y del afán por explorar la extraordinaria biodiversidad que alberga este planeta. Dave repitió varias veces lo afortunado que se sentía por trabajar en esta rama de la ciencia, y yo por acceder a contarla. Por desgracia, bajamos de nuestra nube cuando recordé la pérdida de especies que comentaron durante la sesión matinal sobre el cambio climático, y Dave reconoció que las actividades humanas también están causando estragos en los océanos.

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1 Misterio en los fondos oceánicos

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8048 Lunes 16 de marzo del 2009, 10:20 de la mañana; Primera pausa en el <a href="http://www.sei2003.com/nida/1014902/index.asp" title="http://www.sei2003.com/nida/1014902/index.asp" id="link_1">congreso sobre epigenética</a> que se está realizando en el auditorio Natcher del campus del <a href="http://www.nih.gov/" title="http://www.nih.gov/" id="link_2">NIH</a> en Bethesda, Maryland, US. Salgo de la sesión introductoria convencidísimo de que la secuencia del ADN sólo es una parte de la información que contienen mis genes. Depende de lo que haga con mi vida, activaré y desactivaré algunos mediante modificación de histonas, ARN’s de interferencia…, y sobre todo un mecanismo llamado metilación. ¡Adiós al determinismo! la información genética no es tan estable como me pensaba; va modulándose constantemente en función de mi dieta, el ambiente que me rodea, o las vivencias que experimente. Pero algo me deja todavía más inquieto: mis hijos podrían heredar algunas de estas adaptaciones. Reviso el programa, y en la sesión de tarde descubro un nombre familiar: Manel Esteller, director del programa de epigenética del cáncer en el <a href="http://www.idibell.cat/es_index.html" title="http://www.idibell.cat/es_index.html" id="link_0">IDIBELL</a> de Barcelona. “Mira qué bien! Es el mayor experto de España, a ver si puedo saludarlo…” pienso segundos antes de levantar la cabeza y encontrármelo a escasos 5 metros de mí. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/esteller-5.jpg" id="img_2" class="imgdcha">- Hola Manel! Soy Pere Estupinyà, te acuerdas de mí? Te entrevistamos en <a href="http://www.smartplanet.es/redesblog/" title="http://www.smartplanet.es/redesblog/" id="link_5">redes</a> hace un par de años… Hombre Pere! Sí, claro… ¿qué haces tu por aquí? - Larga historia… oye, te apetece tomar un café? Sí, vamos. Llegué ayer y tengo un jet-lag horrible… - Pues subamos a la cafetería. O prefieres que nos veamos más tarde si quieres oír la siguiente sesión… No, no… me la salto. Además regreso a España esta misma noche. 10:30 AM, cafetería feísima, armados de alitas de pollo, coca-cola, y café. - Así qué tal estás? Cómo os va a los científicos? Diría que mejor que a los periodistas, no? - Eso seguro… pero no os afecta a vosotros la crisis? Si, claro, pero por suerte la notamos menos que en otros campos - ¡Uno que no se queja de la financiación! Yo no he dicho eso… en los últimos años hemos mejorado, pero en inversión científica España todavía está muy por detrás de países con su mismo potencial económico. - Por qué ha ocurrido esto? Nunca hubo perspectiva a largo plazo. Los políticos tienen una agenda de 4 años, pero deben entender que la ciencia avanza más lenta, y que se requieren apuestas fuertes y mucha continuidad. Sólo así aporta desarrollo social y económico. - Hablaremos después de esto, pero antes deja que te pregunte algo que me intriga: esto de las metilaciones, que afectan al ADN en función de las experiencias que vivimos y modifican aspectos de nuestro cuerpo, o nos predisponen a enfermedades… ¿se transmite a la siguiente generación o no? Por cierto… ¿te puedo grabar? Sí, graba tranquilo… Mira, la metilación de ADN es algo muy común, y de hecho los patrones están muy conservados entre especies. Es obvio que esta epigenética normal se transmiten de padres a hijos. Pero tú lo que me preguntas es si las alteraciones que acumulamos en nuestra vida, y que modifican la expresión de algunos genes, también se manifiestan en las células germinales y pasan a la descendencia... Pues claramente sí. Estamos recuperando una especie de neolamarckismo; algunos caracteres adquiridos se pueden heredar. - Esto era insospechado sólo unos años atrás! Cierto, pero si lo piensas bien tiene mucho sentido evolutivo. Los genes son la información básica, la materia prima, pero es necesario que se modulen de alguna manera, y parecería lógico que estas adaptaciones se transmitieran a la siguiente generación. La epigenética en el fondo es muy darwiniana. Imagínate una mujer asiática que llegue a EEUU y tenga una dieta totalmente diferente. La secuencia de sus genes no cambia, pero la expresión de ellos lo hace sin duda, y sería normal que algo pasara a sus hijos para que ya nacieran mejor preparados para el entorno en que les tocará vivir. - Esto puede tener repercusiones muy profundas en cómo entendemos la evolución, no? En la rapidez de los cambios observados… Exacto! Este es un punto clave. La evolución por mutaciones en la secuencia del ADN y posterior selección es muy lenta. La herencia epigenética podría haber acelerado el proceso. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/esteller-methylation-2.jpg" id="img_5" class="imgizqda">- Impresionante… pero hablemos de medicina. La epigenética está implicada en muchas enfermedades, no? Sí, sobretodo en el cáncer. La primera metilación en un tumor humano se descubrió en 1982, pero por limitaciones metodológicas no se pudo continuar investigando. Fue en 1995 cuando se observó un gen supresor de tumores, el p16, que se inactivaba por metilación del ADN y causaba cáncer. Desde entonces el campo ha vivido una explosión y hemos encontrado biomarcadores de un montón de enfermedades - ¿Pero las curaréis algún día o no? ¡Ya hay cuatro fármacos epigenéticos aprobados! Para leucemia y linfoma - Ah sí? ¿cómo actúan? Reprograman la célula para que exprese los genes inactivados. Los despiertan, los devuelve a la actividad. De hecho el domingo estaba en Madrid rodeado de hematólogos entusiasmados por la presentación de un nuevo medicamento para un tipo de leucemia que antes no tenía tratamiento. - Y la cura? De momento no la cura del todo, pero expande muchísimo la supervivencia. Piensa que antes no había nada que hacer, sólo cuidados paliativos. - Ahora recuerdo que tú, cuando investigabas en EEUU, hacías estudios con gemelos, no? Sí, empezamos simplemente viendo que a pesar de nacer con la misma secuencia de ADN, su epigenética iba cambiando con el tiempo en función del ambiente en el que cada uno vivía. Ahora lo que hacemos es comparar gemelos concordantes y discordantes respecto ciertas enfermedades. - ¿? Concordantes son los que si uno sufre diabetes, al otro le aparece pronto. Y discordantes son los que uno nunca termina sufriéndola. Así miramos si hay alteraciones epigenéticas que expliquen la enfermedad. - Habéis tenido resultados? Sí, vimos un efecto muy claro en enfermedades autoinmunes. Hay gemelos con poca metilación que expresan antígenos de manera aberrante, y producen muchos anticuerpos que reaccionan contra proteínas de su propio cuerpo. Estos son los resultados más interesantes que tenemos. - Os deberían dar más dinero… Eso, eso… ☺ <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/esteller-2.jpg" id="img_6" class="imgdcha">- Tu qué estrategia de financiación crees que es mejor, ¿tener menos grupos de investigación pero con mayores recursos, o más grupos repartiéndose el dinero? Yo quiero muchos grupos con muchos recursos - Ya, ya… pero reconocerás que hay investigaciones que si se cortaran, tampoco pasaría nada… Claro, lo importante es premiar la excelencia científica, las investigaciones que ya han demostrado su valía y que tendrán un impacto en la sociedad. - Es tan obvio… ¿esto no se hace? La tendencia es al café para todos, porque políticamente es más conveniente - El otro día hablaba con un joven investigador español que ha ganado una plaza en una universidad americana y me decía: “cuando llegué me preguntaron qué necesitaba para montar mi laboratorio, me lo dieron, y me dijeron que me evaluarían en 7 años. Estoy acojonado, sé que si no obtengo resultados será sólo por mi culpa” Eso es lo ideal en investigación, pero tampoco es tan habitual. - Volvamos a las metilaciones… qué hace que estemos más o menos metilados? La dieta, por ejemplo. El ácido fólico es un precursor de las metilaciones, y los alcohólicos están hipometilados porque no tienen vitamina B12, que es otra fuente de metilos. Y hemos visto que este déficit está implicado en cáncer de hígado y cirrosis hepática. - ¿Pero es mejor estar más metilado o menos? Lo justo. Las metilaciones son imprescindibles, necesitamos un mínimo, pero pasarse es perjudicial - Porque estas metilaciones… son dirigidas? Afectan a genes específicos en función de tus experiencias? Claro, están hechas para eso. Su función es reaccionar específicamente sobre lo que vayas haciendo en tu vida - Qué otros hitos habéis conseguido? Estamos siguiendo los pasos del genoma humano para hacer el epigenoma humano completo, y poder comparar células sanas con enfermas. En mi laboratorio de Barcelona coordinamos un esfuerzo financiado por la UE, en el que nos encargamos el cáncer de colon. Por otra parte acabamos de secuenciar los virus de doble cadena de ADN como el Epstein-Barr, el papiloma virus y el de la hepatitis B. Estas enfermedades causan más de 2 millones de muertes cada año. - Y se podrían hacer tests epigenéticos para detectar predisposición a enfermedades? Sí, los biomarcadores. De hecho la <a href="http://www.fda.gov/" title="http://www.fda.gov/" id="link_3">FDA</a> estadounidense está a punto de aprobar un marcador para el cáncer de próstata. Uno de los problemas de este cáncer es que la prueba del <a href="http://www.cancer.gov/espanol/cancer/hojas-informativas/antigeno-prostatico-especifico-respuestas" title="http://www.cancer.gov/espanol/cancer/hojas-informativas/antigeno-prostatico-especifico-respuestas" id="link_4">PSA</a> da muchos falsos positivos. Ahora sabemos que en la mayoría de casos hay un gen metilado, y esto puede mejorar el diagnóstico. - Y en cuanto comportamiento, veis si la epigenética modifica nuestro carácter? Seguro que lo hace, pero no es tan conocido. Yo tengo un proyecto con científicos de Boston en el que estudiaremos si ser zurdo o diestro, o que un ojo domine sobre el otro, está relacionado con cambios epigenéticos durante las primeras etapas del desarrollo. Cogeremos ratas, les taparemos un ojo durante semanas, y veremos si la expresión de sus genes se modifica debido a metilaciones. - Y si transmiten ese cambio a sus hijos… Podríamos mirarlo, sí. - Oye, quizás querrías ir al congreso Uy! Ya son casi las 11 y media! Si, si…. Vamos. - Ok, te acompaño. Por cierto, llegaste a ver la entrevista de redes? No, se me pasó - Ah, pues ya te la enseñaré… <object style="border: 0pt none ; margin: 0pt; background: transparent none repeat scroll 0% 0%; -moz-background-clip: -moz-initial; -moz-background-origin: -moz-initial; -moz-background-inline-policy: -moz-initial;" height="344" width="425"><param name="movie" value="http://www.youtube.com/v/V1lwe0JUMwk&hl=es&fs=1"></param><param name="allowFullScreen" value="true"></param><param name="allowscriptaccess" value="always"></param><embed src="http://www.youtube.com/v/V1lwe0JUMwk&hl=es&fs=1" type="application/x-shockwave-flash" allowscriptaccess="always" allowfullscreen="true" height="344" width="425"></embed></object>

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1 El mago de la epigenética

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8048 Reconozco que me saltaba alguna clase, pero lo que me enseñaron durante la licenciatura de bioquímica fue que si mis genes decían que yo iba a ser delgaducho, por muchas horas que me pasara en el gimnasio la información que yo transmitiría a mis hijos eran unos genes de delgaducho. Levantar pesas de manera regular podía cambiar la expresión de mis genes y hacer que terminara siendo un tipo bien musculado, pero eso no se reflejaba en la secuencia de ADN que contenía mis espermatozoides. Mi descendencia iba a recibir la misma información genética con la que yo nací. Insinuar que podía ser de otra manera, que caracteres adquiridos durante mi vida podían ser heredados por la siguiente generación, era un atentado contra los principios de la teoría evolutiva moderna. Pues resulta que no lo era… <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/epigenetic-giraffe-lamarck.jpg" id="img_1" class="imgdcha"> Hace un par de siglos varios naturalistas querían entender sin recurrir a fuerzas sobrenaturales el proceso por el que las especies iban cambiando poco a poco con el paso del tiempo. <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Jean-Baptiste_Lamarck" title="http://es.wikipedia.org/wiki/Jean-Baptiste_Lamarck" id="link_0">Lamarck</a> Lamarck postulaba que el cuello de las jirafas era cada vez más alto porque a base de forzarlo crecía ligeramente en cada generación, y eso se heredaba de padres a hijos. Darwin en cambio proponía que en épocas de escasez de alimentos, las jirafas con cuellos altos tenían acceso a más hojas, y eran las que lograban sobrevivir y dejar más descendencia. Durante un tiempo ambas teorías coexistieron. La selección natural de Darwin fue más exitosa, pero no había razones por las que negar un cierto grado de lamarckismo. Ambos mecanismos evolutivos eran absolutamente compatibles. Pero años después, casi sin proponérselo un monje austriaco sentó las leyes de la herencia cultivando y cruzando meticulosamente diferentes variedades de guisantes. Gregor Mendel descubrió que había unidades de información individuales que se transmitían de generación en generación. Cuando la selección natural de Darwin se fusionó con la genética mendeliana, y la biología molecular empezó a mostrar que dichas unidades de información eran genes compuestos por una larga combinación de A, G, T y C que se pasaba inalterada de padres a hijos, la idea de Lamarck quedó desterrada para siempre. Podían existir mutaciones e intercambio de genes, pero no había ningún mecanismo que explicara cómo la jirafa transmitía el esfuerzo de alargar su cuello a su descendencia. Era imposible. Hasta el siglo XXI… Los científicos saben desde hace tiempo que la información genética va mucho más allá de la secuencia de bases del ADN. En cada una de tus células hay un finísimo hilo de un metro empaquetado en un espacio de 0,01 milímetros. Esta cadena de ADN se enrolla con la ayuda de unas proteínas llamadas histonas. Modificaciones en estas histonas pueden hacer que un gen determinado se exprese más o menos. También hay otro proceso llamado metilación que puede silenciar o activar genes específicos en función de tus condiciones de vida. Es un proceso natural y necesario para que tu cuerpo se adapte al entorno que le toca vivir. Lo que los científicos no sabían hasta hace muy poco es que estos cambios pueden también reflejarse en las células germinales y pasar a la siguiente generación. El cambio conceptual es profundo. Lamarck tenía parte de razón: Algunos caracteres adquiridos durante tu vida sí pueden ser transmitidos a tus hijos. ¿Evidencias? La planta arabidopsis es un modelo que lleva tiempo estudiándose en el que esta herencia epigenética está harto demostrada, pero quizás el ejemplo más espectacular es el de los <a href="http://www.qimr.edu.au/research/labs/emmaw/index.html" title="http://www.qimr.edu.au/research/labs/emmaw/index.html" id="link_3">experimentos con ratones agouti</a> . <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/epigenetics-mice.jpg" id="img_3" class="imgizqda">Una de las características de estos ratones agouti es que su color amarillento puede transformarse en marrón sólo con una dieta extremadamente rica en grupos metilo. La secuencia de su ADN no cambia en absoluto, pero la metilación de ciertos genes <a href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10545949?ordinalpos=1&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_DiscoveryPanel.Pubmed_Discovery_RA&linkpos=3&log$=relatedarticles&logdbfrom=pubmed" title="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10545949?ordinalpos=1&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_DiscoveryPanel.Pubmed_Discovery_RA&linkpos=3&log$=relatedarticles&logdbfrom=pubmed" id="link_4">provoca</a> un cambio de color que, y esto lo más sorprendente, es heredado por sus descendientes. Es decir: el ratón nace amarillo, se hace más marrón debido a la metilación, y sus hijos naces marrones. Hace 10 años la inmensa mayoría de biólogos hubiera apostado por que serían amarillos de nuevo. Muchos <a href="http://www.pnas.org/content/104/14/5942.abstract" title="http://www.pnas.org/content/104/14/5942.abstract" id="link_0">otros estudios</a> han <a href="http://www.miller-mccune.com/article/489" title="http://www.miller-mccune.com/article/489" id="link_1">confirmado</a> que estas modificaciones del ADN se pueden heredar. y nada hace a pensar que los humanos seamos una excepción. De hecho varios estudios epidemiológicos ya han demostrado que algunas enfermedades o condiciones adversas sufridas durante la vida de unos individuos pueden dejar huella mediante cambios en la expresión génica, cuyo origen no es una modificación secuencia de ADN. El más conocido es sobre la <a href="http://video.google.com/videoplay?docid=1128045835761675934&ei=vPm-SYe9EoiG-gGuhJmmDQ&q=ghost+in+your+genes&hl=es" title="http://video.google.com/videoplay?docid=1128045835761675934&ei=vPm-SYe9EoiG-gGuhJmmDQ&q=ghost+in+your+genes&hl=es" id="link_2">hambruna que sufrió suecia en el siglo XIX</a> , y cuyos efectos se manifestaron durante varias generaciones. El cambio de paradigma ya está establecido: lo que hagas en tu vida sí se puede transmitir por vía genética. Falta esclarecer el grado en que esto ocurre, pero las repercusiones que puede tener esto para la teoría evolutiva son enormes. Entre otras cosas, permitiría explicar lo rápido que se han producido ciertos cambios evolutivos, sin necesariamente recurrir a las mutaciones en el código genético. También tiene profundas implicaciones en temas médicos. Por ejemplo. se sabe que los alcohólicos suelen tener déficit de vitamina B12 debido a su malnutrición, una vitamina necesaria para la correcta y necesaria metilación del ADN. Como consecuencia, muchos alcohólicos están menos metilados de lo normal, un hecho relacionado con el cáncer de hígado y cirrosis hepática. No se conoce todavía, pero quizás sus hijos podrían heredar una cierta predisposición a estas enfermedades. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/epigenetic-conference.jpg" id="img_4" class="imgdcha">Hoy y mañana ando paseando por un <a href="http://www.sei2003.com/nida/1014902/index.asp" title="http://www.sei2003.com/nida/1014902/index.asp" id="link_5">congreso de epigenética</a> (el estudio de la información genética que no tiene nada que ver con la secuencia de bases del ADN) que se está realizando en los <a href="http://www.nih.gov/" title="http://www.nih.gov/" id="link_6">Institutos Nacionales de la Salud de EEUU</a> en Bethesda, al lado de Washington DC. A pesar de que yo me he centrado en la sorprendente confirmación de que las alteraciones epigenéticas son heredables, reconozco que el 99% del tiempo está dedicado a las implicaciones médicas de este campo de investigación emergente que lleva menos de 15 años explorándose; en 1995 se descubrió el primer caso de cáncer causado por la inactivación por metilación de un gen supresor de tumores. Dedicaremos el siguiente post a la parte más biosanitaria, gracias a que por sorpresa me he topado hace escasas horas con el crack de la epigenética en España. Continuará…

2009-03-17T01:34:44Z

2009-03-14T20:09:00Z 296091

2009-09-02T20:37:44Z

heredar-experiencias-algo-razon-llevaba-lamarck-

2009-03-17T01:42:03Z

1 Heredar experiencias: Algo de razón llevaba Lamarck…

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8048 El gran problema que tenía Charles Darwin cuando publicó “El origen de las especies por selección natural” era no poder demostrarla con fósiles de animales extintos que explicaran el paso de los peces a los anfibios, de los reptiles a los pájaros, o de los mamíferos terrestres a las ballenas. Con motivo del 200 aniversario del nacimiento de Darwin, la revista National Geographic <a href="http://news.nationalgeographic.com/news/2009/02/photogalleries/darwin-birthday-evolution/index.html" title="http://news.nationalgeographic.com/news/2009/02/photogalleries/darwin-birthday-evolution/index.html" id="link_0">ha seleccionado</a> los 7 fósiles que muestran las transiciones entre especies más relevantes hallados desde la publicación de su teoría de la evolución. Tiktaalik El pez que se preparó para colonizar la Tierra. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/241658_fossil-tiktaalik.jpg" id="img_3" class="imgdcha">El Tiktaalik tenía branquias y escamas como cualquier otro pez, pero también algunas características de los futuros animales terrestres: un cuello flexible, costillas, pulmones primitivos; y sus aletas se habían convertido en extremidades con articulaciones y una especie de dedos que le permitía soportar su peso y caminar fuera del agua. Un fósil de hace 375 millones de años que fue descubierto en 2004 en el Ártico canadiense representa el eslabón entre los peces y los primeros anfibios que se adentraron en el mundo terrestre. Archaeopteryx Un dinosaurio al que le salieron alas <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/fossil-archaeopteryx.jpg" id="img_4" class="imgdcha">En los últimos 20 años se han encontrado varios fósiles que demuestran que los pájaros descienden directamente de los dinosaurios, pero el primer resto fósil que lo sugirió fue éste encontrado en 1861, sólo dos años después de la publicación del Origen de las especies, y que fue utilizado reiteradamente como defensa de la teoría de Darwin. Los huesos datados en 150 millones de años pertenecían a un animal idéntico a los dinosaurios, pero con cola, pelvis, articulaciones y brazos alados muy parecidos a los pájaros actuales. Amphistium El pez plano bizco <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/fossil-amphistium.jpg" id="img_5" class="imgdcha">Una de las características de los peces planos modernos es que tienen los ojos asimétricos. Estos peces nadan como de lado, y sus ojos están desplazados hacia la parte de su cara que queda arriba (foto). Pero todos los fósiles antiguos de peces planos que se habían encontrado hasta el momento tenían los ojos simétricos a ambos lados de la cabeza. Esta falta de ejemplares intermedios era uno de los argumentos utilizados por los partidarios del diseño inteligente para refutar la teoría de la evolución, asegurando que los ojos no pueden cambiar de posición de la noche a la mañana. Cuando en el 2008 se encontró el Amphistium de hace 50 millones de años, cuyos ojos estaban a medio camino entre la posición actual y la de los peces planos más primitivos, los creacionistas empezaron a buscar otros “argumentos”… Ambulocetus El mamífero que regresó a los océanos <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/fossil-ambuloceto.jpg" id="img_6" class="imgdcha">La transformación progresiva de los mamíferos terrestres a las modernas ballenas es una de las transiciones más bonitas de la historia de la evolución. Hay varias especies intermedias, pero el fósil de Ambulocetus descubierto en Pakistan en 1992 quizás es el más representativo. Se trata de un cuadrúpedo que vivió hace 50 millones de años con una cabeza muy similar a la de las ballenas, y cuyas palmas de manos y pies ya estaban adaptadas para nadar dentro del agua. Darwin propuso que los osos podían ser los mamíferos que empezaron a surcar los mares hasta convertirse en ballenas, pero análisis genéticos recientes sugieren que sus antepasados fueron una especie de hipopótamos primitivos. El niño de Turkana <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/fossil-turkana.jpg" id="img_7" class="imgdcha">En 1984 cerca del lago Turkana en Kenia se encontró el esqueleto de un niño cuyo cuerpo tenía una proporción parecida a la nuestra actual, pero su cabeza considerablemente más pequeña. Era un ejemplar de los homo ergaster que vivieron hace 1.6 millones de años. Para los expertos el niño de Turkana es quizás el fósil más intermedio en la evolución de la especie humana, ya que las especies de hominidos más antiguas se podrían considerar primates que caminan erguidos, y las posteriores son ya claramente muy próximos a nuestros ancestros directos. Eohippus El primer caballo <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/fossil-horse.jpg" id="img_8" class="imgdcha">Cuando Darwin presentó su teoría de la evolución no pudo acompañarla con ejemplos claros de fósiles en los que se visualizara la transición de una especie a otra. Junto con el dinosaurio alado, el Eohippus (actualmente denominado Hyracotherium) descubierto en 1867 en el sur de Estados Unidos significó la primera gran prueba que respaldaba su teoría, ya que claramente se trataba de un eslabón entre algo parecido a un zorro y los caballos actuales. Thrinaxodon Medio reptil, medio mamífero <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/fossil-thrinaxodon.jpg" id="img_9" class="imgdcha">El Thrinaxodon vivió durante el período Triásico hace 245 millones de años, y es uno de los muchos ejemplos de especies con características mixtas de reptiles y mamíferos. Todavía mantenía escamas y las hembras ponían huevos, pero ya poseía los bigotes exclusivos de los mamíferos, sangre caliente, y se cree que pelo corporal. Para algunos científicos representa el estadio intermedio más representativo entre estos dos grandes grupos.

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2009-02-14T02:47:53Z

2009-02-14T02:33:00Z 279606

2009-11-14T11:07:16Z

7-eslabones-perdidos-la-evolucion

2009-02-16T06:54:13Z

1 7 eslabones perdidos de la evolución

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