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lunes, 27 de junio de 2011

El declive de la violencia (Redes 101)






La idea de que los seres humanos son pacíficos por naturaleza y corrompidos por las instituciones modernas nos hizo soñar durante mucho tiempo con un pasado idílico. Pero los científicos sociales nos llaman al desengaño: no todo tiempo pasado fue mejor, sino lo contrario.

En este capítulo de Redes, el profesor de psicología de la Universidad de Harvard Steven Pinker le explica a Eduard Punset que las sociedades de nuestros antepasados fueron enormemente más crueles y violentas que las de la actualidad.

Fuente: Redes para la Ciencia.

Soil Mapping in Africa Breaks New Ground





Accurate knowledge of local and regional soil characteristics is essential for sustainable agricultural development, but the existing body of information about the conditions and trends of African soils is outdated and imprecise. Thus there is an urgent need for accurate, up-to-date and spatially-referenced soil information—in the form of accurate and comprehensive maps—to support agriculture in Africa.

Conventional soil mapping is limited in what it can communicate. It relies on polygons—often lines originally drawn in the field by soil surveyors— and the resulting image cannot fully express the complexity of soils in a landscape or be easily integrated into a global map. As a result these maps have only limited value in making land management decisions, among other limitations. The first world soil map—created in 1981 by the Food and Agriculture Organization (FAO) of the United Nations and the UN Educational, Scientific and Cultural Organization (UNESCO)—is still utilized today but is greatly limited by its low resolution (1:5 million scale). Other higher-resolution conventional soil maps (1:1 million scale) are also available, but for only part of the globe.

Using new technologies and methods including vastly improved satellite data and ground-based spectral measurements, new techniques in statistical modeling, major improvements in the collection and prediction of soil properties, and improvements in pixel displays, it is now possible to produce a high-resolution digital soil map for the entire world, at 100 times the resolution of existing soils maps. Beginning by mapping sub-Saharan Africa, a digital soils map is being developed under the auspices of the Africa Soil Information Service (AfSIS) and the GlobalSoilMap.net Consortium. The map will be based on a fine-resolution three-dimensional grid showing functional properties of soils. Accessible to a mixed audience of scientists, local farmers and policymakers, the digital soils map will provide up-to-date information for the mapping of soil conditions, set a baseline for monitoring changes, and provide options for soil and land management.

AfSIS is led by the International Center for Tropical Agriculture—Tropical Soil Biology and Fertility Institute (CIAT-TSBF) at the Earth Institute, Columbia University, and ISRIC—World Soil Information. It includes scientists from national agricultural centers and universities throughout Africa, including Tanzania, Malawi and Mali, where regional laboratories conduct soil sampling and spectral analysis as well to train local partners. The project also involves collaboration with national agricultural research stations in Kenya, Nigeria and many other countries in Africa that are working on soil sampling, setting up field trials, conducting laboratory analysis and producing soil property maps. GlobalSoilMap.net collaborators are from national environmental and agricultural research centers and academic institutions around the world.

As of February 2011, soil sampling has begun in 20 sentinel sites across Africa including Mali, Malawi, Tanzania, Ethiopia, Ghana, Nigeria, South Africa and Zambia. For more information, see the paper, “Digital Soil Map of the World.”

Project Leader: Markus Walsh of the Tropical Agriculture Program, in cooperation with the Center for International Earth Science Information Network

Fuente: The Earth Institute, Columbia University.

Planeta humano - Ríos (y 4)






Fuente: Documental emitido por BBC

jueves, 23 de junio de 2011

Combo method reveals cells’ signal systems


Our understanding of what differentiates cancer cells from normal cells is limited by a lack of methods for studying the complex signal systems of individual cells. By combing two different methods, a team of Uppsala researchers have now provided the research world with a tool for studying signal paths on several levels at the same time. Their article is being published today in PLoS One.

“We also show that the method can be used to determine the molecular effect of drugs or pharmaceuticals,” says Ola Söderberg, who directed the study at the Department of Immunology, Genetics, and Pathology, Uppsala University.

Interaction between separate cells is crucial for the body to function. Cells communicate with each other through direct contact and through soluble substances/molecules that are sent out as a “signal” to surrounding cells. When they bind to a receptor molecule on another cell, the signal is further transmitted into that cell by a relay of protein interactions, thereby regulating mRNA expression. Signaling between and within cells is a highly complex process that is regulated on several different levels in the signal pathways.

- What’s more, signaling can differ considerably between one cell and a neighbor cell, so the possibility of studying the signaling of individual cells is extremely important for us to understand various pathological conditions, such as cancer, says Ola Söderberg.

It is the lack of methods for doing so that has limited our understanding of what differentiates cancer cells from normal cells. The new method combines two different methods that reveal protein activity and mRNA expression, respectively. This makes it possible to determine the direction of signal, that is, what the effect of signaling is. The two methods that are now being combined were developed over the last few years by this same research team.

“The possibility of now combining them will yield a clearer picture of what went wrong in cancer cells, and it will lead to greater insight into how cancer cells work together with and exploit normal cells.”

In the article, the methods are used to see how quickly signals are transmitted, from the surface of cells to the nucleus, and to determine how many of the cells respond to the signals. Further, the methods can be used to understand how various drugs function and where they disrupt signaling, and will facilitate the discovery of new targeted pharmaceuticals to treat cancer.

Read the article on the PLoS ONE Web site: http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0020148">http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0020148">http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0020148

Fuente: Uppsala University, Sweden.

Bruce Aylward: así erradicaremos la polio para siempre



La polio ha sido casi erradicada, pero, tal y como Bruce Aylward dice: "Casi" no es suficiente con una enfermedad tan desastrosa. Aylward expone cómo continuar el milagro científico que hizo desaperecer la polio en casi todo el mundo y ahora erradicarla del todo, para siempre.

Fuente: TED, Ideas Worth Spreading.

Graduate students describe new North America leech




This species of North American leech, Placobdella kwetlumye, was identified by two graduate students, Alejandro Oceguera-Figueroa of the City University of New York and the American Museum of Natural History and Sebastian Kvist of the Museum’s Richard Gilder Graduate School.

Like all leeches and their relatives, P. kwetlumye is hermaphroditic, which means that individuals are both male and female. The parent leech carries the eggs until they hatch—and then some.

“Once they hatch, they attach to the parent with their suckers, and the parent will carry them to their first blood meal,” says Kvist.

The preferred “blood meal” for P. kwetlumye is typically from turtles, frogs, aquatic birds, and amphibians like salamanders. The leeches won’t say no to a nice drink of human blood, however. Oceguera-Figueroa collected the leeches in Washington State by wading bare-legged into the shallow water and picking off the leeches that attached, a common collection method.

Kvist and Oceguera-Figueroa say that the distinguishing characteristic of the P. kwetlumye species is its single pair of compact salivary glands instead of the usual two. They chose the name kwetlumye from the Native American Nlaka’pamux language, which was once spoken in the area of Washington State where the leech was discovered.Kwetlumye means bloodsucker or leech.

Kvist and Oceguera-Figueroa’s research was funded by a Theodore Roosevelt Memorial Grant for the study of North American fauna through the Museum’s Richard GilderGraduate School and was published late last year in American Museum Novitates, a peer-reviewed scientific journal of the Museum.


This Research in Action article was initially provided to LiveScience in partnership with the National Science Foundation.

Any opinions, findings, and conclusions or recommendations expressed in this material are those of the author and do not necessarily reflect the views of the National Science Foundation. See the Research in Action archive.

Fuente: Museo Americano de Historia Natural

Malaria, mosquitos y aves silvestres



El estudio constituye un importante avance en el conocimiento de la transmisión de parásitos de la malaria aviar en condiciones naturales y será publicado próximamente en la revista Molecular Ecology.

Ningún ser vivo se ve libre de sufrir el ataque de un parásito a lo largo de su vida; es más, algunos parásitos son parasitados por otros y éstos, a su vez, por otros, etc. Aunque en un principio, los científicos postulaban que el parasitismo era un proceso evolutivamente benigno, hoy no se duda del impacto severo que puede llegar a tener en las poblaciones de hospedadores. Lo cierto es que entre el parásito y el hospedador se establece una carrera coevolutiva, similar a una carrera de armamentos, de tal modo que a cada paso evolutivo que da uno responde el otro, con lo que ninguno de ellos puede proclamarse ganador.

Las aves silvestres también sufren la malaria, aunque en este caso los parásitos que la causan, que están emparentados con los que originan la malaria en humanos, no poseen la capacidad de infectarnos. Los parásitos de la malaria aviar necesitan un vector para transmitir la enfermedad entre las aves hospedadoras. Los jejenes, unos mosquitos del género Culicoides, son los que actúan como vector. Cuando el mosquito toma sangre de un ave infectada, el parásito infecta al insecto vector que, a su vez, transmitirá el parásito a un nuevo pájaro cuando succione su sangre. El mosquito también es un hospedador de la malaria, ya que el parásito se desarrolla en él y pasa desde el intestino hasta las glándulas salivares. Por ello, la estrategia evolutiva óptima para el parásito consiste en hacer el menor daño posible al mosquito, ya que su objetivo es conseguir transmitirse a otro pájaro.

Las técnicas moleculares han representado un punto de inflexión en el conocimiento de los parásitos y de las relaciones que mantienen con sus especies hospedadoras. Uno de los aspectos más atractivos del parasitismo es el fenómeno de especificidad que se da entre parásito y hospedador y que es el resultado de la adaptación del parásito al hospedador a lo largo del tiempo que dura su relación simbiótica.

En el estudio dirigido por Santiago Merino, investigador del departamento de Ecología Evolutiva del Museo Nacional de Ciencias Naturales del CSIC, y en el que han participado científicos de este centro y de la Universidad de Alcalá, se han analizado las complejas relaciones coevolutivas entre parásitos de la malaria aviar, de los géneros Haemoproteus y Plasmodium, y sus vectores. Josué Martínez de la Puente que realizó su tesis doctoral en el MNCN nos cuenta "A pesar de su importancia, hasta el momento no se habían realizado estudios de esta envergadura para comprobar el papel que podrían jugar los jejenes en la transmisión de los parásitos de la malaria aviar en condiciones naturales. En las aves silvestres, los parásitos sanguíneos juegan un importante papel afectando su estado de salud, fecundidad y probabilidad de supervivencia".

La investigación ha permitido la identificación de 15 linajes de parásitos sanguíneos de los géneros Haemoproteus y Plasmodium, en 7 especies de aves forestales y diferentes especies de vectores. Los parásitos del género Plasmodium parecen tener más facilidad para "saltar" de una especie a otra ya que afectaron a un amplio rango de aves, por lo que pueden considerarse generalistas. Sin embargo, los pertenecientes al género Haemoproteus fueron más selectivos, infectando a especies que están emparentadas filogenéticamente. Además, al analizar los parásitos presentes en los mosquitos se ha identificado una compleja relación coevolutiva entre las líneas genéticas de los insectos y los parásitos sanguíneos del género Haemoproteus. Sucede que los parásitos del género Plasmodium presentaron únicamente relaciones generalistas con los insectos; por el contrario, en el caso de Haemoproteus, se encontraron relaciones significativas entre algunas líneas genéticas de parásitos y de insectos, sugiriendo una estrecha relación coevolutiva entre ellas.

Referencia bibliográfica:
Martínez-de la Puente, J., Martínez, J., Rivero-de Aguilar, J., Herrero, J., Merino, S. 2011. On the specificity of avian blood parasites: revealing specific and generalist relationships between haemosporidians and biting midges. Molecular Ecology. doi: 10.1111/j.1365-294X.2011.05136.x

Fuente: Museo Nacional de Ciencias Naturales, Madrid.

Planeta humano - Ríos (3)






Fuente: Documental emitido por BBC

martes, 21 de junio de 2011

La ciencia de la belleza (Redes 100)






Durante mucho tiempo, predominó la idea de que las expresiones faciales de las emociones eran aprendidas culturalmente. En las últimas décadas, los científicos han descubierto lo opuesto: la forma de manifestar las emociones es innata e universal. Más recientemente, ha sucedido algo muy parecido con la percepción de la belleza.

Nuestra capacidad para apreciar lo bello no depende tanto de los cánones culturales sino de la biología, según le explica a Eduard Punset Nancy Etcoff, psicóloga del Harvard Medical School. La belleza es universal y, en definitiva, sirve para publicitar nuestra salud y fertilidad.

Fuente: Redes para la Ciencia.

Científicos del Imibic investigan el papel de un fármaco usado para disminuir el colesterol en la prevención de la trombosis


Las enfermedades autoinmunes son aquellas que están causadas porque el sistema inmunitario ataca a las células del propio organismo. En concreto, nos referiremos a las enfermedades autoinmunes sistémicas, que son aquellas que se producen cuando los anticuerpos, los encargados de identificar y neutralizar elementos extraños, atacan antígenos no específicos de un órgano en particular, según explica la investigadora del Imibic, Rosario López-Pedrera.

Este grupo, adscrito al Servicio de Reumatología, (dirigido por Eduardo Collantes), y bajo la coordinación clínica de la reumatóloga María Ángeles Aguirre (experta en enfermedades autoinmunes), estudia la aplicación de la fluvastatina, un fármaco tradicionalmente usado para disminuir el colesterol y prevenir enfermedades cardiovasculares, en la prevención de la trombosis y la aterotrombosis en enfermedades autoinmunes sistémicas como el Síndrome Antifosfolípido Primario (SAF), el Lupus Eritematoso Sistémico (LES) y la Artritis Reumatoide (AR). López-Pedrera destacó que se trata de una línea de investigación en marcha desde el año 1995.

López informó de que esta línea de investigación trabaja actualmente con medio centenar de pacientes con síndrome antifosfolípido primario en los que se ha evaluado los resultados de la prevención de la trombosis usando este fármaco. Unos buenos datos, ya que “vimos que no volvieron a sufrir otras trombosis durante ese período y que los efectos secundarios no eran relevantes en ningún caso”. Pero a pesar de ser un resultado exitoso, el trabajo no culmina ahí, y es que el siguiente paso sería la investigación de los mecanismos que regulan este problema.

Estos estudios son muy importantes para las mujeres, porque más del 70% de los afectados por este tipo de dolencias son mujeres, y hombres muy pocos”. Córdoba puede albergar unos 300 pacientes con Síndrome Antifosfolípido Primario (SAF) y Lupus Eritematoso Sistémico (LES) y otros 1.500 que padezcen Artritis Reumatoide, una población mucho más elevada y con mayor grado de afectación cardiovascular, debido a que “las personas artríticas presentan más problemas de aterosclerosis temprana”.

Además, desarrollan estudios genómicos y proteómicos cuya finalidad es la identificación de nuevos genes o proteínas cuya expresión se encuentra alterada en los pacientes, así como las variaciones promovidas en dichos patrones de expresión por efecto del tratamiento con estatinas y nuevas terapias alternativas a los tratamientos convencionales en estas patologías.

Características propias y comunes

Estas tres enfermedades, a pesar de pertenecer al mismo grupo, tienen sus rasgos característicos propios. Analizando uno a uno encontramos que la artritis reumatoide generalmente afecta a las articulaciones de ambos lados del cuerpo por igual, siendo las muñecas, los dedos de las manos, las rodillas, los pies y tobillos las partes del cuerpo más comúnmente afectadas. Su evolución puede variar considerablemente y otros factores como las infecciones, los genes y las hormonas pueden contribuir a su desarrollo.

El lupus puede afectar cualquier parte del organismo, aunque los sitios más frecuentes son el aparato reproductor, las articulaciones, la piel, los pulmones, los vasos sanguíneos, los riñones, el hígado (el primer órgano que suele atacar) y el sistema nervioso. Además, puede originar erupciones cutáneas, artritis, anemia, convulsiones o problemas psiquiátricos y, a menudo, afecta a órganos internos entre los que se incluyen el riñón, los pulmones y el corazón. El síndrome antifosfolípido, por su parte, se caracteriza porque genera problemas en el sistema de coagulación de la sangre derivados de la actuación del propio cuerpo contra los fosfolípidos, que es un tipo de grasa que se encuentra en las paredes externas de las células.

Fuente: Universidad de Córdoba (UCO).

Un agujero negro se traga una estrella





El fenómeno, registrado el pasado 28 de marzo, generó un chorro de altísima energía.

Un agujero negro, al parecer, se ha tragado una estrella, desgarrándola, en una galaxia que está a unos 3.800 años luz de la Tierra. El fenómeno ha generado un destello de altísima energía, en rayos X y rayos gamma, que debe ser un chorro orientado hacia la Vía Lactea, lo que ha permitido observar el brillo extremo producido. Es un fenómeno singular. Los expertos calculan que la emisión de rayos gamma que les dio la pista debió comenzar el 24 o 25 de marzo, sigue brillando y seguramente no se apagará hasta el año que viene. Dos equipos internacionales de astrónomos, con participación de españoles, lo han observado y estudiado y publican sus conclusiones en Science Express.

El fogonazo de rayos gamma fue detectado por el telescopio espacial Swift y los astrónomos consideraron que se trataba de un estallido producido por el colapso de una estrella, pero el 31 de marzo, Joshua S.Bloom, de la Universidad de California en Berkeley, sugirió a sus colegas que no se trataba de un estallido de rayos gamma típico (como los que se producen y detectan habitualmente en el cielo), sino que podría ser un chorro de alta energía generado al ser atrapada una estrella del tamaño del Sol por un agujero negro un millón de veces más masivo. Empezaron los análisis y las observaciones con más telescopios, incluido el Hubble y el Chandra (de rayos X). "Esto es realmente diferente de cualquier acontecimiento explosivo que hayamos visto antes", afirma Bloom en un comunicado de la Universidad de Berkeley. "Creemos que este acontecimiento fue detectado aproximadamente cuando alcanzó su máximo brillo".

"El escenario más plausible indica que el estallido podría deberse a la ruptura y caída hacia el agujero negro de una estrella próxima, aunque de momento se trata de una hipótesis", comenta Juan Carlos Tello, uno de los astrónomos del Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC) que participan en la investigación.

El estallido de rayos gamma, llamado Sw1644+57, es más prolongado que los normales y, además, está localizado en el centro de una galaxia, donde los astrónomos conjeturan que hay un agujero negro. Los científicos estiman que aproximadamente el 10% de la masa de la estrella tragada se convierte en energía emitida en rayos X o rayos gamma por el remolino de materia que cae en el agujero negro o por un chorro relativista de materia que, ha dado la casualidad en este caso, está apuntado hacia la Vía Láctea, y desde aquí los telescopios los ven prácticamente de frente.

El brillo extremo de este estallido se debe al hecho de que ilumina solo una pequeña fracción del cielo, ya que es un chorro, comentan los especialistas de la Universidad de Warwick (Reino Unido). "La única explicación que encaja en el tamaño, intensidad, escala de tiempo y nivel de fluctuación del fenómeno que hemos observado es que un agujero negro masivo justo en el centro de esa galaxia ha atraído a una gran estrella y la ha desgarrado por las fuerzas de marea. Entonces, el agujero negro en rotación crea dos chorros y uno de ellos apunta hacia aquí".

Fuente: El País.

Planeta humano - Ríos (2)





Fuente: Documental emitido por BBC.

jueves, 16 de junio de 2011

Why Skin Colours Differ





The skin is our body's wrapping, visible to everyone. Evolution has given us shades of skin colour from black to white, optimally adapted for us according to where we live on Earth. Where the sun is strongest, skin colour has become darkest, while weak solar radiation gives light skin colour.

Dark-skinned people need six times more sun than white-skinned people to get enough Vitamin D. On the other hand, they have less chance of developing skin cancer.

Under the African Sun

In the beginning, in Africa, we lived in sunny areas with rapid natural changes. Among our walking, bipedal ancestors, were the «Toumai» (about 7 million years ago) from Chad, the hairy Kenyan «Ardi» (4.4 million years), «Lucy» (3.3 million years) from the Great Rift Valley, and later « the Turkana Boy» (1.5 million years) from the same areas.

Many believe that «Ardi» had light skin under her hair, such as chimpanzees have today. Beneath the scorching sun of Africa, the early homonids met two challenges: how to keep their brains cool and how to protect their skin against UV radiation.

Rapid changes in nature demanded quick adaptation and well-functioning brains, which in turn demanded steady blood temperature. Most of the hair disappeared, and sweat glands, which are distinctive to humans, were developed.

These, along with blood vessels in the naked skin surface, were easily damaged by the hot sun of the equator, and thus dark skin began to evolve. It is able to withstand ten times more sun than white skin before the skin burns. Blood contains many Vitamin B substances, among them folates, which are best protected in dark skin. Folates are needed in vital processes during cell division.

A deficiency of folates, for example, more frequently causes women to give birth to children with spina bifida, and causes men to be less fertile. It has been proven that Vitamin B substances are particularly sensitive to solar radiation, but other vital substances in the blood can also be broken down by a large amount of sunlight.

Dark skin also evolved to protect the blood vessels in the skin as well as the substances in the blood.

Migration Changed Skin Colour

Human migration can be mapped by examining genes. Some humans migrated eastward from Africa towards Indonesia, continually remaining in the tropics, and kept their dark skin colour. Others migrated north.

This occurred several times, and each time their skin colour became lighter. This happened so that they would be able to get enough Vitamin D. White skin needs only one-sixth as much sun as black skin to make enough Vitamin D. The sun's effect on health is underscored by the fact that several different mutations have yielded light skin.

Light-skinned Asians have other mutations than Europeans have. Dark-skinned immigrants even today encounter the same problem when they come to our unsunny country. The seriousness of Vitamin D deficiency is revealed by the fact that rickets, «the English disease», came in the wake of the Industrial Revolution and was a scourge on cities where there was little sunlight and where children and adults worked indoors and in mines. Up to 80 per cent of the children in the cities became ill.

Skin colour maintains a balance between Vitamin D production and folate breakdown. Generally speaking, skin colour owes to a population group's having solar radiation where they live, and to the length of time they have lived there.

We are able to follow skin colour changes during human migration northward towards Eastern Asia, across the Bering Strait and south towards the equator on the American continent. Here, skin colour has not yet become completely dark. The 15,000–20,000 years that the American Indians have been there is too short a time.

Eskimos stopped along the way, but kept some of their dark skin colour because they ate Vitamin D-rich seafood. Their diet made completely white skin unnecessary for them to survive.

The Ice Age and Neanderthals

About 400,000 years ago the Neanderthals came to Asia and Europe and endured for more than 300,000 years. They were strong and had large brains, but they died out during the Last Ice Age.

Evidence of cranial deformation has been found, and this suggests Vitamin D deficiency. They ate little fish, which is unwise if one needs to protect oneself from cold and wind and one gets too little sunlight. Their light skin was perhaps not enough help. Our forefathers, the Cro Magnons, survived, possibly because they ate more fish.

A similar hypothesis has been suggested to explain why Erik the Red's descendants disappeared from Greenland during a cold spell, and this is partially supported by examinations of bones excavated at Herjolfsnes [Herjolf's Point] and by the fact that little fish was eaten. There is a high degree of uncertainty, however, and more research is necessary.

The agricultural revolution came from the Middle East about 11,000 years ago and brought with it a diet of grain and meat at the expense of fish, and, as a matter of fact, our Indo-European language. It is probable that our skin became lighter extra quickly so that we would get enough sun and Vitamin D, since we had a low intake of this through diet.

In an evolutionary perspective, women may be more important to keep healthy than men. This likely explains why women in most populations are lighter skinned than men.

Protects

Solar radiation darkens the skin in at least two ways. As soon as we get out into the sun, the melanin in the skin begins to darken, but it becomes lighter again when we go indoors. The darkening is a result of UVA, or ultraviolet radiation that is nearly violet in colour, and our newest theory is that the purpose is to protect against the breakdown of substances in the blood.

Our forefathers in Africa surely had to go out into strong sunlight when they were hunting, and they needed protection quickly. A more permanent, protective pigmentation develops over the period of several days after we have been out in the sun. This perhaps has a similar purpose, since it does not protect hereditary material in the skin very well, whereas the skin colour we are born with does.

Skin colour has two balancing effects. Dark skin absorbs most light before it reaches the hereditary material. Africans appear dark, while we appear light. But in the area of ultraviolet radiation, the opposite is true. We have recently discovered that UV, which makes vitamin D, is spread and reflected less from light than from dark skin!

So evolution has brilliantly arranged that light skin, in regions lacking sun, absorbs more UV for the production of Vitamin D than dark skin.

This is because pigment grains are more plentiful and larger in black than in white skin, and they are also distributed differently in the layers of the skin.

Healthy people need folates. But cancer cells also need folates, and one form of treatment is based on reducing the effect of folates through medication. High-intensity solar radiation likely functions as one such medication.

A number of branches of science have collaborated to illustrate how skin colours have developed, as well as the role they play. Key terms are vitamin D production in areas with little sunlight and few malignant skin diseases, and the breakdown of important substances in the blood in sunny regions. Skin colours show how important this is. They change according to sun conditions.


By Johan Moan, Asta Juzeniene

Fuente: University of Oslo, Norway

Stanford researchers use fluorescent nanotubes to illuminate the inner workings of laboratory mice


Stanford researchers have developed a way to see deeper – and more clearly – into the internal organs of laboratory mice, an improvement useful in the development of new medicines. Fluorescent carbon nanotubes, injected into the mice, provide the clearer images.

BY LOUIS BERGERON

Developing drugs to combat or cure human disease often involves a phase of testing with mice, so being able to peer clearly into a living mouse's innards has real value.

But with the fluorescent dyes currently used to image the interior of laboratory mice, the view becomes murky a few millimeters under the skin.

Now Stanford researchers have developed an improved imaging method using fluorescent carbon nanotubes that create color images centimeters beneath the skin with far more clarity than conventional dyes provide. For a creature the size of a mouse, a few centimeters makes a great difference.

"We have already used similar carbon nanotubes to deliver drugs to treat cancer in laboratory testing in mice, but you would like to know where your delivery went, right?" said Hongjie Dai, a professor of chemistry. "With the fluorescent nanotubes, we can do drug delivery and imaging simultaneously – in real time – to evaluate the accuracy of a drug in hitting its target."

Researchers inject the single-walled carbon nanotubes into a mouse and then watch as the tubes are delivered to internal organs by the bloodstream.

The nanotubes fluoresce brightly in response to the light of a laser directed at the mouse, while a camera attuned to the nanotubes' near-infrared wavelengths records the images.

By attaching the nanotubes to a medication, researchers can see how the drug is progressing through the mouse's body.

Dai is one of the authors of a paper describing the research published online this month in Proceedings of the National Academy of Sciences.

The key to the nanotubes' usefulness is that they shine in a different portion of the near-infrared spectrum than most dyes.

Biological tissues – whether mouse or human – naturally fluoresce at wavelengths below 900 nanometers, which is in the same range as the available biocompatible organic fluorescent dyes. That results in undesirable background fluorescence, which muddles the images when dyes are used.

But the nanotubes used by Dai's group fluoresce at wavelengths between 1,000 and 1,400 nanometers. At those wavelengths there is barely any natural tissue fluorescence, so background "noise" is minimal.

The nanotubes usefulness is further boosted because tissue scatters less light in the longer wavelength region of the near-infrared, reducing image smearing as light moves or travels through the body.

"The nanotubes fluoresce naturally, but they emit in a very oddball region," Dai said. "There are not many things – living or inert – that emit in this region, which is why it has not been explored very much for biological imaging."

By selecting single-walled carbon nanotubes with different diameters and other properties, Dai and his team can fine-tune the wavelength at which the nanotubes fluoresce.

The nanotubes can be seen immediately upon injection into the bloodstream of mice.

Dai and graduate students Sarah Sherlock and Kevin Welsher, who are also coauthors of the PNAS paper, observed the fluorescent nanotubes passing through the lungs and kidneys within seconds after injection. The spleen and liver lit up a few seconds later.

The group also did some post-production work on digital video footage of the circulating nanotubes to further enhance the image quality, using a process called "principal component analysis."

"In the raw imaging, the spleen, pancreas and kidney might appear as one generalized signal," Sherlock said. "But this process picks up the subtleties in signal variation and resolves what at first appears to be one signal into the distinct organs."

"You can really see things that are deep inside or blocked by other organs such as the pancreas," Dai said.

There are other imaging methods that can produce deep tissue images, such as magnetic resonance imaging (MRI) and computer tomography (CT) scans. But fluorescence imaging is widely used in research and requires simpler machinery.

Dai said that the fluorescent nanotubes are not capable of reaching the depth of CT or MRI scans, but nanotubes are a step forward in broadening the potential uses of fluorescence as an imaging system beyond the surface and near-surface.

Since nanotube fluorescence was discovered about 10 years ago, researchers have tried to make the fluorescence brighter, Dai said. Still, he has been a little surprised at just how well they now work in animals.

"I did not imagine they could really be used in animals to get deep images like these," he said. "When you look at images like this, you get a sense that the body almost has some transparency to it."

Funding for the research came from the National Institutes of Health.

Fuente: Stanford University, USA.

El láser ilumina la biología





Las investigaciones biológicas basadas en la luz, especialmente la luz láser, están en pleno auge. ¿Quién no ha observado su mano iluminada por detrás por una bombilla y ha atisbado huesos y venas? ¿O quién no ha mirado a través de un microscopio tradicional para descubrir lo que no se detecta a simple vista? Sobre estas mismas bases, con la ayuda de los conocimientos biológicos, la tecnología, las matemáticas y el láser, avanzan los microscopios para ver órganos y células con detalle antes inalcanzable y para aplicar esas técnicas de imagen biológica al diagnóstico, el seguimiento y la terapia en campos médicos como la neurología y la oncología.

La espectroscopia de infrarrojo cercano (con diodos láser), por ejemplo, proporciona un método no invasivo para medir de forma continua el grado de oxigenación de los tejidos, el metabolismo y el flujo de la sangre en el cerebro.

Estos datos permiten estudiar el desarrollo del cerebro en bebés sanos, como están haciendo Clare E. Elwell y sus colegas del University College de Londres, con sensores ópticos aplicados en forma de casco. Se trata de tener una alternativa a la resonancia magnética funcional, que permite ver las áreas del cerebro que se encienden con cada actividad y que no se puede aplicar a los niños pequeños. Algo que se adivina muy útil, por ejemplo, en el diagnóstico precoz del autismo. Las aplicaciones terapéuticas, todavía experimentales, especialmente en bebés prematuros en unidades de cuidados intensivos, y otras no terapéuticas, como las relacionadas con la oxigenación muscular en atletas de élite, son el fruto de los grandes avances recientes en instrumentación y métodos de análisis.

"De cara a los próximos juegos olímpicos en Londres, estamos probando un sensor óptico que se sujeta al muslo de los patinadores de velocidad, para saber cual es la mejor estrategia de calentamiento", explicó Elwell en el congreso internacional L4H (Luz para la Salud) que se ha celebrado en el Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO), en Castelldefels (Barcelona). Las aplicaciones biológicas de la física de la luz constituyen uno de los tres programas básicos del ICFO, junto a la energía y la información cuántica, explica su director, el físico Lluis Torner.

En oncología, los métodos de óptica difusa se están desarrollando, entre otras cosas, para caracterizar tumores de mama y predecir el efecto de cada terapia. "Hay necesidad de métodos funcionales, baratos, portátiles y no ionizantes para hacer un seguimiento constante de las pacientes", indica Regine Choe (Universidad de Rochester). La técnica no es tan fácil como iluminar con láser la mama y recoger la información. Son necesarios complicados algoritmos para medir exactamente lo que se quiere, en este caso la hemoglobina, la oxigenación y el flujo de la sangre, ya que donde crece un tumor aumentan los vasos sanguíneos que necesita para alimentarse. Los experimentos hechos en pacientes en combinación con técnicas más contrastadas son prometedores, entre otras cosas, para distinguir entre tumores benignos y malignos.

La base de los experimentos de Romain Quidant, de ICFO, es mucho más compleja, ya que se trata de desarrollar nanoherramientas basadas en la óptica cuántica, para su aplicación en biología avanzada. Su equipo estudia, con programas europeos, la utilización de nanoesferas de oro como método mínimamente invasivo para el diagnóstico y el tratamiento del cáncer. Estas nanoesferas, excitadas por láser, son fuentes puntuales de luz y de calor. Pueden, por ejemplo, detectar bajas concentraciones de marcadores tumorales en suero.

Por un lado se pretende construir un chip que sea un laboratorio completo para diagnóstico precoz y seguimiento de tratamientos. Por otro, se piensa en utilizar las nanopartículas como caballos de Troya con control remoto. El objetivo es que se adhieran exclusivamente a las células tumorales y las destruyan selectivamente por calor.

En las matemáticas se basa también el nuevo sistema comercial de microscopía STORM de Nikon, capaz de una resolución 10 veces superior a la de los más avanzados microscopios ópticos. Se introduce en el reino de lo diminuto, ya que puede hacer imágenes de detalles de células vivas, con ayuda de moléculas fluorescentes, con una resolución de 20 nanómetros, gracias a la gran cantidad de fotones que se emiten. Es una tecnología nacida en la Universidad de Harvard que ya se estaba utilizando en los laboratorios, y ahora se presenta, en forma compacta, como prueba de que "la microscopía óptica se desarrolla más rápidamente que nunca", en palabras de Peter Drent, director general de Nikon Instruments en Europa. El primero que se instala en el continente está desde la semana pasada en el ICFO (Universidad Politécnica de Cataluña), que ha sido elegido como centro de excelencia europeo para rodarlo, especialmente en el desarrollo del software.

Con más de 200 científicos y técnicos en la actualidad, el ICFO pretende, desde su creación en 2002, estar en la vanguardia mundial de las ciencias fotónicas experimentales. Torner explica que la fotónica es un campo muy amplio, una tecnología básica para el avance en otras áreas. Han elegido tres programas principales de investigación: energía, salud e información cuántica, siempre con la intención de ser líderes mundiales. Ya han publicado más de 25 artículos en el grupo Nature y a pesar de sus pocos años de existencia ya tienen un puesto en el mapa mundial.

Fuente: El País.

Un eclipse total de Luna, visto desde toda España





El momento de mayor oscuridad se alcanzó a las 22.14.- La costa mediterránea y las Islas Baleares, las zonas desde donde mejor se contempló el fenómeno. - En Cataluña es donde se ha podido apreciar con más nitidez y en Tenerife donde menos, por las nubes

La Tierra se ha interpuesto esta noche entre el Sol y la Luna, y la sombra del planeta azul ha ido poco a poco ocultando el satélite hasta taparlo por completo. Este eclipse lunar total alcanzó su punto máximo a las 22.14, hora peninsular española, y ha sido visible en toda Europa, África, Asia y Oceanía. En España, la zona donde mejor se ha podido observar el ciclo completo del eclipse fue en el extremo más oriental (costa mediterránea e Islas Baleares). En el resto de la península y Canarias pudo contemplarse, excepto su comienzo, todo el proceso.

La duración del eclipse ha sido de una hora y 41 minutos (desde las 21.22 hasta las 23.03), aunque todo el proceso, incluidas las fases anteriores al eclipse propiamente dicho (contactos con la penumbra y con la sombra), durará más de cinco horas (desde las 19.25 hasta las 01.01), según los cálculos del Observatorio Astronómico Nacional.

Pero el cielo no ha sido esta noche el mejor aliado para contemplar el eclipse total de luna, ya que las nubes han impedido a los miles de científicos y aficionados que se han concentrado en numerosos espacios abiertos del país disfrutar de un espectáculo que no se volverá a repetir hasta el 27 de julio de 2018.

Como ocurrió el pasado 4 de enero, cuando las nubes frustraron el primer eclipse del año -aunque en aquella ocasión se trató de uno parcial de sol- el cielo ha estado hoy muy nuboso en grandes áreas de la península y en los archipiélagos.

Los más afortunados han sido los ciudadanos que han seguido el eclipse desde el cuadrante noreste -algunos observatorios catalanes han ofrecido las imágenes más nítidas- y en menor medida los que se han reunido en la cima más alta del país, el Teide (Tenerife), aunque las nubes han impedido allí la observación continuada.

A diferencia de los eclipses solares, los eclipses lunares no entrañan ningún peligro para la vista y no requieren, para su observación, ningún tipo de filtro. En un eclipse total de Luna, esta no se oscurece por completo, según ha explicado el Instituto Astrofísico de Canarias (IAC). Los rayos del Sol, refractados en la atmósfera terrestre, pueden iluminar la superficie lunar, que podrá verse en tonalidades rojizas desde la Tierra.

Desde algunas zonas de España el eclipse "será muy bonito", vaticinaba Francisco Ocaña, de la Asociación de Astrónomos Aficionados (Asaaf) esta tarde. Uno de estos puntos de interés es Madrid, ya que la Luna sale por el horizonte ya eclipsada. Tenerife ofrece otra imagen única, pues la sombra del Teide sobre la atmósfera, coincidiendo con el atardecer, apunta directamente a la Luna eclipsada en una alineación casi perfecta. Este doble espectáculo se produjo el pasado 21 de diciembre (aunque las condiciones atmosféricas no permitieron su observación en condiciones idóneas) y no volverá a observarse en la isla hasta 2014, según el IAC.

La asociación científico-cultural Shelios y el grupo Cíclope de la Universidad Politécnica de Madrid, en colaboración con el IAC, retransmiten en directo el eclipse lunar de hoy desde el Parque Nacional del Teide a través de la página web http://www.sky-live.tv/

El Observatorio Astronómico Nacional recuerda que en un año se producen entre cuatro y siete eclipses, incluyendo los de Sol y los de Luna. Normalmente suelen ir acompañados, de forma que uno se produce medio ciclo lunar después que el otro. De hecho, el eclipse de luna de hoy va acompañado de dos eclipses parciales de Sol: el eclipse del pasado 1 de junio, que fue visible en el Este de Asia y en los extremos más septentrionales de Norteamérica y Europa; y el eclipse del próximo 1 de julio, que podrá observarse en el sur del Océano Índico y en la Antártida.

Fuente: El País.

martes, 14 de junio de 2011

Ver el mundo en estéreo (Redes 99)






Cuando miramos un objeto cercano sobre un fondo más distante, somos capaces de percibir el espacio que hay en medio. Sin embargo, una de cada veinte personas ve el mundo como si fuese plano. Muchas, ni siquiera son conscientes de su carencia pero, con una terapia adecuada, pueden lograr ver el mundo en tres dimensiones.

Susan Barry, neurocientífica y autora del libro El mundo en estéreo, fue una de estas personas. En este capítulo de Redes, explica a Eduard Punset las maravillas de la visión estereoscópica.

Fuente: Redes para la Ciencia.

Ancestors of land plants revealed




Scientists identify freshwater green algae as the base form of all land plants


All land plants share a common ancestor in the freshwater green algae of the lineage zygnematales (conjugales). This is the result of research undertaken by scientists of the Botanical Institute of the University of Cologne, the Fritz Lipmann Institute in Jena and Université de Montrèal in Montréal, Canada. The findings of the study refute the current hypothesis on land plants. Up until now it was assumed that charales were the closest sister group of land plants as they are the most morphologically complex freshwater algae and share structural similarities with land plants. The result of the research is an important step in the understanding of the evolution of land plants. The study was published in the journal BMC Evolutionary Biology. The Cologne botanist Dr. Burkhard Becker is in charge of the project.

The objective of the project was to clarify the phylogenetic relationships within orders of algae that educed land plants. In doing so, the so-called sister group of land plants needed to be identified – the algae groups, with whom land plants are most closely related. In order to do this, the biologists examined the DNA of forty types of green algae and land plants. The scientists identified a sequence of 129 proteins. By comparing the proteins of land plants and green algae they were able to draw conclusions about the evolutionary history and phylogeny of the examined algae. “And then the surprising finding was revealed, that is, that conjugales (zygnematales), rather than charales, are the sister group of land plants,” says Burkhard Becker.

This new finding is important for evolutionary biology: “If one wishes to understand the biology of land plants today, it has to be done within the context of their evolution,” explains the botanist. “The developmental history is important for [study of] features of today’s land plants.” This is because if one wishes to understand the developmental history properly, then one has to know which algae groups are the mostly closely related because these algae groups possess many features that decisively influenced many further developments on land. The study is also interesting because it corrects the widely assumed misunderstanding that evolution always results in more complicated organisms.
In the case of zygnematales algae it becomes clear that this does not always hold true. “Today’s zygnematophyceae have a decidedly more simple make-up than charales,” says Burkhard Becker. “In evolutionary science it is increasingly seen that there is also 'reductive evolution' where evolution simplifies complexity.” Zygnematophyceae are a favourite object, even for amateurs, of microscopy due to their beautiful form.

In the future the researchers plan to continue their research of this group of algae in order to answer the fascinating question: what makes this algae so different that land plants could develop from it? As land plants are monophyletic, which means that they descended from a common evolutionary ancestor, the features of zygnematophyceae are of special significance, says Becker: “Can one explain why land plants were educed from this algae group in particular and not another?”

Fuente: University of Cologne, Universität zu Köln

The Secrets of Butterfly Wings



Gene search may unlock the mysteries of diversity


It’s a summer scene so common that we humans seldom stop to notice. A butterfly gingerly alights on a bush or a flower and unfolds its magnificent wings, revealing iridescent bands of blue.

For the Red-spotted Purple, one of New England’s prettiest butterflies, the display is a warning to hungry predators. Interested birds can see all they need to see to leave the butterfly alone.

In this case, however, predators are being duped; the Red-spotted Purple—Limenitis arthemis—is a gorgeous fake, a mimic that has co-opted the appearance of its toxic cousin, the Pipevine Swallowtail. How did such mimicry come about? How did one butterfly species so effectively usurp the warning signal of another?

Sean Mullen, a College of Arts & Sciences assistant professor of biology, is trying to find out. He and Harvard University evolutionary biologist Marcus Kronforst were awarded a $980,000 grant from the National Science Foundation in November 2010 to identify the specific genetic mutations responsible for mimetic wing pattern variation in three species of butterfly: Admirals (Limenitis), Swallowtails (Papilio), and Longwings (Heliconius).

There are approximately 18,000 species of butterflies on the planet, and Mullen says their wings are “some of the most diverse morphological appendages in the natural world.” Beyond their extraordinary beauty, wings play an important role in courtship, thermoregulation, predator avoidance, and, of course, locomotion.

This functional complexity belies a relatively simple two-dimensional structure. Butterfly wings are essentially a sheet of scales just one cell thick. Add this architectural simplicity to the fact that butterflies are easy to breed in a lab, he says, and they are a “phenomenal genetic model.”

Sometime in the last 200,000 years, the Red-spotted Purple (right, top) lost its stripes, literally, as a result of a genetic fluke. A butterfly emerged from its cocoon intact but, unlike the others in its Admiral family (below), it lacked the prominent white band through the middle of its wings.

Mullen points out that a wing pattern mutation such as this would typically cause a butterfly to stand out to its enemies. But this time the mutation offered an unforeseen advantage: the new, stripeless butterfly looked a lot like the Pipevine Swallowtail, whose poisonous effects were well known to predators.

“If you’re a bird, you learn quickly to avoid anything that’s big, black, with blue on the hind wings,” he says. The accidental mimic was thus blessed with a much greater chance of survival than its apparently nontoxic siblings, and consequently, with a greater chance that the fluke would become the norm.

Mullen and his team are making strides in their efforts to locate the mutation. They now know which chromosome (out of a possible 30) contains the gene that controls wing pattern. More specifically, they’ve identified which portion of that chromosome holds the answer.

“We have mapped one interval in the genome that we know the gene is in there somewhere,” he says. “It’s cool. It’s very cool.”

From here, Mullen will zero in even further. Using 1,000 butterfly genomes—many of the specially bred insects reside in his lab’s freezer—he will embark on a series of steps that combine genetic fine-mapping and next-generation DNA sequencing technology. Through this process, which, put simply, comes down to matching patterns, he will ultimately figure out which gene caused the butterfly’s appearance to change thousands of years ago.

Down the road, Mullen hopes we will know whether the wing patterns of all butterfly species are controlled by the same set of genes or by varying ones. In other words, does a common genetic architecture regulate the development of wing pattern or is it decided by several different architectures? The answer will help inform how scientists view the process of natural selection.

“Both outcomes would be really quite interesting,” Mullen says. One result would indicate predictability in evolution, he says, while the other would suggest flexibility.

If it turns out that all butterflies use the same set of core genes to establish wing pattern, that would imply a certain predictability in evolution. “You might expect, at the genetic level, that certain changes are going to produce certain shifts in appearance,” he says. “Predictable would be fantastic.”

If, on the other hand, very different genes control wing pattern, that would suggest evolutionary flexibility—that different genetic pathways can ultimately lead to the same changes in attributes.

“That would be exciting too,” says Mullen, “because it would suggest that the genomes of organisms are flexible enough that there are multiple solutions to common problems.”

Such knowledge will also have implications for larger issues, like genetic disease. “It’s important from our perspective as humans,” he says. “We’d like to know when we see a particular disease, is it going to be the same across all human populations?”

Mullen’s driving interest is understanding the history and origin of life and why it’s so varied. Studying the wing patterns of butterflies is one step toward unearthing answers to such larger questions. “You might actually be able to look at an entire group of organisms and begin to gain an understanding of why they’re so diverse and how they produce such amazing diversity,” he says. “That gets me really excited.”

Laura Davidson can be reached at ldavidso@bu.edu.

Fuente: Boston University.

Planeta humano - Ríos (1)





Fuente: Documental emitido por BBC.

domingo, 12 de junio de 2011

Llega al Botánico un descendiente de los últimos cipreses del Sáhara






El Real Jardín Botánico-CSIC, alberga desde hoy, gracias al Observatorio de Árboles Singulares de la Fundación Félix Rodríguez de la Fuente y al Departamento de Árboles Singulares de la Diputación de Valencia, un descendiente de los 231 ejemplares de cipreses del Sáhara que quedan en el mundo, la mayoría de ellos, de más de 2.000 años de edad.
Se trata de un ejemplar de Cupressus dupreziana, una especie en peligro de extinción, originaria de Argelia, cuya edad milenaria los relaciona con los bosques anteriores a la llegada del desierto.

Este espécimen ha sido donado a petición del Real Jardín Botánico-CSIC por el Instituto de Protección de las Plantas (IPP) de Florencia, perteneciente al CNR (Consiglio Nazionale delle Ricerche) y dentro proyecto europeo del ciprés "CypFire" del programa MED.

El ejemplar de Cupressus dupreziana ha sido plantado en el RJB-CSIC por la directora general de la Fundación Félix Rodríguez de la Fuente, Odile Rodríguez de la Fuente y por el director del Departamento de Árboles Monumentales de la Diputación de Valencia , Bernabé Moya, para contribuir a la conservación "ex situ" de una de las especies arbóreas más amenazadas del planeta.

Se trata de una especie en grave peligro de extinción, originaria del altiplano del Tassili n’Ajjer, en Argelia, cuya edad milenaria se relaciona con los míticos bosques anteriores a la llegada del desierto y con una extraordinaria cultura neolítica desarrollada a su sombra hace 8.000 años. En la actualidad constituye una población arbórea única y aislada, alejada cientos de kilómetros de los árboles más cercanos, localizada en un entorno único declarado Parque Natural y Cultural, Patrimonio de la Humanidad y Reserva de la Biosfera

El ciprés del Sahara recién llegado se muestra al público en el área de plantas suculentas del Plano de la Flor, junto al Pabellón Villanueva del Real Jardín Botánico, CSIC.

Fuente: Real Jardín Botánico de Madrid.

Planeta humano - Océanos (4)





Fuente: Documental emitido por BBC

La UCO investiga la relación entre la hormona del crecimiento y la obesidad


La hormona, llamada GH, actúa de sensor, detecta e informa al organismo si hay exceso de nutrientes.

Texto: Carmen Mª Guzmán

El secreto para combatir la obesidad podría estar dentro del ser humano, concretamente en las mismas células que se ocupan de producir la hormona del crecimiento (GH). Y es que los cambios en los niveles de esta hormona podrían actuar como sensores naturales, detectando e informando al organismo de si existe un exceso de nutrientes para evitar una acumulación de grasas y una alteración de la glucosa, condiciones previas y determinantes en la obesidad y en la diabetes derivada de la misma.

En este sentido, el doctor en Biología por la Universidad de Córdoba y miembro del Instituto Maimónides de Investigación Biomédica (Imibic) Raúl Luque explicó: “Nuestro cuerpo no está acostumbrado a los excesos, es decir, a tomar más calorías de la que se pueden quemar”. Por esto, esta información “tan valiosa” normalmente se pierde porque “se rompe el equilibrio natural” y la hormona deja de actuar como un sensor.

Según se ha podido comprobar en los estudios desarrollados en el laboratorio y concretamente con un modelo de ratón transgénico, las células que contienen las hormona encargadas del crecimiento podrían llegar a usarse con interesantes aplicaciones terapéuticas, como por ejemplo para evitar la obesidad infantil.

Buscan apoyo en las farmacéuticas

La hormona del crecimiento aún no está muy desarrollada farmacológicamente, pero se presupone que si sus niveles son bien controlados puede tener muchos y muy variados aspectos positivos para el rejuvenecimiento de la piel, pérdida de grasa o la formación de masa muscular. Sin embargo tiene como parte negativa que “si se aumenta mucho la GH en el organismo hay tejidos que se harían insensibles” y podría ser responsable de la aparición de algunos síndromes como es el caso de la diabetes.

El equipo de investigación ha podido comprobar que la disminución en los niveles de la hormona del crecimiento que ocurre de manera natural en el organismo cuando se envejece (ya que la GH se encuentra en mayores cantidades conforme más joven se es y empieza a disminuir con el paso de los años) podría ser la fórmula hallada por nuestro cuerpo para evitar la aparición de algunos problemas de salud. Sin embargo, cuando ese descenso es excesivo y se da antes de tiempo se producen las alteraciones y aparecen enfermedades como la obesidad, provocada por la acumulación de grasas, un defecto del metabolismo, la pérdida de masa muscular, y la diabetes.

Raúl Luque puso de manifiesto: “Aun queda mucho por confirmar”. Aún así, los científicos mantienen la esperanza de encontrar colaboraciones con multinacionales farmacéuticas para que se potencien las posibilidades de esta hormona. Estos avances han sido publicados recientemente en revistas de gran prestigio científico como Plos One, en el último número de la revista Endocrinology y en una revisión de la revista The New York Academy of Science, donde se han recogido diferentes artículos sobre el uso del ratón y la importancia de la hormona del crecimiento, entre otras.

Fuente: Andalucía Investiga, Universidad de Córdoba.

Científicos Granadinos investigan los mecanismos internos de comunicación de las bacterias


Las bacterias se mueven, buscan dónde está el alimento y huyen de aquellos organismos que pueden causarles daño. Para ello, se sirven de unas proteínas con las que responden a los cambios en su ambiente. Científicos del grupo de Degradación de Tóxicos Orgánicos de la Estación Experimental del Zaidín están investigando el funcionamiento del mecanismo de transmisión de señales que se produce dentro de una bacteria. Entre los posibles resultados de este proyecto de investigación está el diseño de tratamientos in situ de sitios contaminados.


Texto: Luz Rodríguez

Descubrir cómo operan las bacterias puede resultar muy útil para emplearlas como agentes biológicos en la degradación de contaminantes. Así lo han concebido investigadores del grupo de Degradación e Tóxicos Orgánicos de la Estación Experimental del Zaidín (EEZ) que han iniciado un proyecto de excelencia que persigue determinar las bases moleculares que intervienen en la transmisión de señal en Sistemas de Dos Componentes (SDC).

Los SDC están compuestos por dos proteínas, una que actúa como sensor, del tipo quinasa (SQ) y otra que ejecuta, llamada regulador de respuesta. “Las proteínas con las que trabajamos, sirven para detectar las señales que hay en el medio ambiente. Entre estas nos centramos ahora en dos. Una sensa compuestos aromáticos específicos y la otra es como un verdadero “sentido” equivalente al olfato, el gusto y el tacto, que detecta la presencia de compuestos nocivos como señal y transmite estas sensaciones a otra proteína, que es la que hace que ejecute la respuesta de huir o acudir a un sitio según sus condiciones ambientales les sean perjudiciales o favorables”, explica el responsable de la investigación, Juan Luis Ramos Martín. Los investigadores del grupo de Degradación de Tóxicos Orgánicos se hacen una pregunta: ¿cómo se transfiere la información entre el elemento que sensa al elemento que ejecuta?

Para dilucidar cuáles son las moléculas que intervienen en la transmisión de señal dentro de una SQ (el elemento sensor) y cuáles participan en la acción de los inhibidores que afectan al intercambio de información, estos investigadores están determinando la estructura tridimensional de una SQ entera. Esta estructura es un factor trascendental para entender la actividad biológica de estas proteínas. Utilizando diversas técnicas han identificado los aminoácidos que intervienen en la transmisión de la señal, para posteriormente generar mutantes que serán analizados con el fin de verificar su papel como antenas moleculares de captación de señal.

Bacterias que degradan contaminantes

Los investigadores utilizan en su estudio ciertas especies de bacterias, algunas de ellas aisladas en Granada, como las denominadas Pseudomonas putida. Estas bacterias degradan tolueno, un contaminante que han utilizado como modelo. Estos científicos buscan demostrar el funcionamiento de los SDC y cómo detectan compuestos como los hidrocarburos. Investigan, además, si reconoce un compuesto específico, como el tolueno o si reaccionan ante otros contaminantes, como los derivados del petróleo.

“Gracias a este sistema de señales, la bacteria es capaz de saber, qué contaminante está ahí fuera, es capaz de saber que hay chapapote, que lo puede ingerir y que, además, puede estimular la degradación del compuesto.” Este proceso se hace en segundos. “Además -explica el investigador- tiene una característica que la hace muy distinta a un gran número de microorganismos. La mayoría, cuando detecta un contaminante, no lo considera como un alimento sino como un agente dañino y huye. Nuestra bacteria, tiene un sensor genético que hace todo lo contrario. Le indica que puede dirigirse a ese contaminante, le informa que ese producto tiene energía beneficiosa para ella y que por lo tanto lo puede ingerir”. La SDC tiene la capacidad de detectar si se han terminado las existencias de contaminante en un lugar determinado y se desplaza a otro donde haya más materia para degradar.


Entre sus aplicaciones más importantes está la lucha contra los contaminantes. “Buscamos descubrir las bases moleculares, entender, a nivel de proteínas, cómo reconocen un contaminante y ver, al final, cómo ese contaminante se convierte en CO2 y agua. El objetivo es comprender el funcionamiento de un proceso molecular para poder diseñar tratamientos in situ de sitios contaminados”, apunta el experto.

Esta capacidad natural de algunos microorganismos para alimentarse de sustancias contaminantes y convertirlas en compuestos más sencillos y menos tóxicos es la base de la técnica denominada “biorremediación”. Este procedimiento fue probado con éxito en vertidos accidentales de petróleo, como el caso del buque Exxon Valdez ocurrido en Alaska en 1989, y el caso del Prestige acontecido en 2002 frente a las costas de Galicia. La biorremediación es una herramienta de limpieza suplementaria después de eliminar el grueso del petróleo por medios mecánicos. Bio-Iliberis R&D, una empresa spin-off del CSIC, ha utilizado la biorremediación para acelerar las restauración de bosques incendiados y suelos deteriorados.

Fuente: Andalucía Investiga.