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4 de febrero de 2013

Cuando la genética conoció a la bioquímica y una pregunta trampa les unió

 Esta semana me tocaba clase de Genética Humana (cómo he acabado dando el tema de mapas genéticos en una asignatura de un máster de Biomedicina es una larga historia). Cuando doy clase me gusta hacerles preguntas aparentemente inocentes, pero que tienen muy mala idea. Por una parte trato de aligerar un poco el rollo que les estoy soltando y por otra ver si realmente saben lo que deben saber. En este caso la pregunta inocente fue"¿Supongo que sabéis quién descubrió el ADN?" y todos al unísono.... Watson y Crick. Y yo ¿seguro?, bueno y Rosalind Franklin dijeron algunos. Si les hubiera preguntado quién dirigió "El Tercer Hombre" me hubieran dicho que Orson Welles, pero no, no es el caso. Para que Watson y Crick interpretaran los datos de Rosalind Franklin hubo que andar un largo camino. Y ESTO UN ESTUDIANTE DE MASTER DEBERÍA SABERLO.
¿Quién descubrió el ADN?

El ADN lo descubrió el médico Suizo Friedrich Miescher, trabajando en Tübingen en el laboratorio de Felix Hoppe-Seyler a partir de los restos de pus de las vendas de los soldados heridos en la guerra Franco-Prusiana. El pus es básicamente restos de glóbulos blancos y células muertas y el ADN es muy estable, por lo que al no degradarse se acumula, lo que contribuye a darle la típica consistencia viscosa. Una preparación en laboratorio de ADN genómico de cualquier organismo también tiene esa consistencia viscosa. 

Miescher también descubrió que se acumula en el núcleo de las células, por lo que le llamó originalmente "nucleína". Años después trabajando en su Basilea natal, descubrió que el esperma de salmón era rico en esta sustancia de carácter ácido, y que además va asociada con otras moléculas, muy básicas, a las que denominó protaminas. Lo que había descubierto eran las histonas, proteínas alrededor de las cuales se enrolla el ADN. Actualmente el esperma de salmón se sigue utilizando como ADN inespecífico o ADN carrier en muchas técnicas de biología molecular (hay protocolos en los que necesitas ADN, pero te da igual la secuencia que tenga). 

Un efecto secundario de esta viscosidad del ADN lo sufren los pacientes de fibrosis quística. Debido a la mutación en un canal de iones no pueden regular la mucosidad ni el sudor (que es más salado que de normal). En las vías respiratorias esto favorece coger infecciones. El principal problema que tienen es la viscosidad de las células muertas que impide respirar. Un tratamiento sintomático es un spray con DNAasa, molécula que degrada el ADN.


File:Friedrich Miescher.jpg
Miescher, descubridor del ADN
¿Miescher supo la transcendencia de su descubrimiento?

Pues realmente no. En su momento está molécula no tenía una función clara. Se suponía que podría tener una función estructural dentro del núcleo. Hasta aquí fue un descubrimiento, aparentemente poco relevante y en el campo de la química, o de la muy incipiente bioquímica. La genética se estaba desarrollando, por caminos aparentemente separados. 


Ni Darwin ni Mendel tuvieron una base molecular para sus descubrimientos sobre herencia o evolución y formularon sus teorías sobre caracteres externos, sin tener ni idea de qué molécula era responsable de transmitir esa herencia ni de qué factores pueden hacer que cambie. Mendel en su momento fue un poco tramposillo, pero de eso hablaremos otro día. Darwin sí que tiene una relación con la biología molecular, pero muy peculiar. En 1882 Walter Drawbridge Crick, abuelo de Francis Crick, fabricante de zapatos y malacólogo (estudioso de las conchas) aficionado escribió a Charles Darwin para describirle su hallazgo de una minúscula concha de agua dulce en la pata de un escarabajo de agua. 

El 6 de abril de 1882 (13 días antes de la muerte de Darwin) salió publicado un artículo en Nature en el que describía el bivalvo que le había enviado el abuelo de Francis Crick. Por lo tanto sí que hay alguna relación de Darwin con la biología molecular, pero lejana. La saga familiar no acaba con Francis. Su hijo hizo una aportación clave a la cultura popular.  Michael Crick fue diseñador de video juegos en la época de las consolas Atari y de los primeros salones recreativos con videoconsolas, entre ellos, el famoso de la rana que cruzaba carreteras.

¿Tuvieron alguna relación Miescher, Darwin y Mendel?


Poca, a pesar que los tres fueron prácticamente coetáneos, solo Mendel tuvo constancia del trabajo de Darwin (gracias por el apunte Manuel), pero no a la inversa y Ni Darwin ni Mendel supieron de la molécula que descubrió Miescher y por supuesto ni llegaron a imaginarse lo relacionados que estaban. Aunque Darwin estuvo muy cerca de intuir o descubrir las leyes de Mendel, gracias a unas observaciones en guisantes. No obstante el miraba los caracteres y los aspectos morfológicos en general, no tuvo el acierto de Mendel (y alguna trampita, insisto) de observarlos como caracteres independientes. Hoy en día sería impensable este desconocimiento mutuo. 


Por suerte tenemos tecnologías de la información y un idioma universal en ciencia (el inglés) que permite un flujo de información casi instantáneo, lo que permite optimizar los esfuerzos y crear sinergias.



Rosalind Franklin, fallecida antes del Nobel.

¿Quién descubrió que el ADN lleva la información genética?


Pues fueron Oswald Avery, Colin MacLeod, and Maclyn McCarty trabajando en el instituto Rockefeller. Unos años antes Griffith había descubierto que existía un principio transformante capaz de transformar cepas virulentas de pneumococo en cepas no virulentas. Su experimento consistió en demostrar que cepas no virulentas se transformaban en virulentas al estar en contacto con células virulentas muertas. El experimento de Avery, MacLeod y McCarty demostró que la molécula responsable de transmitir esa información era el ADN. Hasta ese momento se pensaba que era un proteína, ya que tenía vigencia la hipótesis de Levene según la cual las cuatro bases que forman el ADN (Adenina, Guanina, Citosina y Timina) se agrupaban formando tetranucleótidos y tenían una función estructural. También pesaba el error del premio Nobel Willstätter, que había afirmado que podía catalizar reacciones químicas con extractos libres de proteínas. Luego se vio que era debido a un error experimental. Hasta muchos años después Thomas Cech no descubrió el ARN con capacidad catalítica.  Hasta la demostración de Avery, MacLeod y McCarty de que el ADN era la molécula que explicaba el experimento de Griffith, las proteínas estaban consideradas como los candidatos idóneos para ser portadoras de la información genética.



Oswald Avery

¿Entonces, qué descubrieron Watson y Crick?
 

Watson y Crick descifraron la estructura del ADN, proponiendo el modelo, confirmado experimentalmente, de la doble hélice antiparalela, en la cual las adeninas emparejan con las timinas y las guaninas con las citosinas, adelantándose a otros grupos que estaban tratando de descifrarla como el de Linus Pauling (que había propuesto una estructura en triple hélice). 

Para descifrar la estructura utilizaron datos de Rosalind Franklin. Circula la historia que fue una injusticia que Franklin no recibiera el premio Nobel, pero la realidad es que Rosalind falleció en 1958 y Watson y Crick, junto con Maurice Wilkins, colega de Rosalind Franklin, recibieron el premio Nobel en 1962. Las bases del premio explicitan que no se concede a título póstumo, solo en el caso que el agraciado fallezca entre el momento del fallo del jurado y la entrega del premio, como sucedió con Ralph Steinmann en el 2011. En su momento el modelo propuesto tenía un error puesto que suponía que la guanina y la citosina se enlazaban mediante dos puentes de hidrógeno, cuando en realidad son tres. Watson y Crick tampoco descubrieron que el ADN se replica de forma semiconservativa, ya que eso fue mérito de Messelson y Stahl unos años después utilizando isótopos pesados de nitrógeno. 

Por lo demás últimamente James Watson es noticia por hacer declaraciones muy raras sobre el cáncer, o algunas sobre razas humanas. En el año 2006, mientras estaba de realizando mi postdoctoral en Basilea tuve ocasión de asistir a una charla que impartió en mi centro. La verdad, el pobre señor se notaba que no estaba para historias. Digamos que su privilegiado cerebro sufre los estragos de la edad como cualquier otro. De hecho alguien le preguntó por Rosalind Franklin y se salió por peteneras. Yo no le daría demasiada importancia a lo que dijera en lo que le quede de vida, por muy James Watson que sea.



File:Griffith experiment.svg
Experimento de Griffith (via wikipedia)

Más preguntas trampa en genética:
 

Ya puestos aviso de otras preguntas trampa que puedo poner en genética humana. Por ejemplo ¿cuantas copias del genoma hay en una célula? a esto contestan que dos, pero olvidan el detalle del genoma mitocondrial, que está presente en varias copias (hasta 10) dentro de las mitocondrias, por lo tanto en una célula hay dos copias del genoma nuclear y un número variable y muy alto de copias del genoma mitocondrial. Es variable porque a) no todas las mitocondrias tienen el mismo número de copias del genoma, b) no todas las células tienen el mismo número de mitocondrias. Otra pregunta trampa ¿Cuantos genomas hay en un ser humano? La contestación obvia es dos, el humano y el mitocondrial, pero se olvidan de todo el microbioma simbiótico o parásito que vive en nuestro interior, más los virus que todos portamos y que en general no causan patología. Lo dicho, hay que pensarse la respuesta antes de soltarla a lo loco.

PD: Después de esto nadie les libró de un rollo sobre mapas de ligamiento y distancias genéticas.


Tomado de:

Los Productos Naturales

26 de enero de 2013

ADN: el disco duro del futuro

Un cromosoma humano. | Science Photo Library 
Un cromosoma humano. | Science Photo Library
El ADN podría convertirse en la materia prima de los discos duros del futuro. Un grupo de investigadores del Instituto Europeo de Bioinformática -perteneciente al Laboratorio Europeo de Biología Molecular- ha creado una forma económicamente viable para almacenar enormes cantidades de información informática en moléculas de ADN.

Menos de un solo gramo de ADN ha servido a los científicos para codificar los 154 sonetos de William Shakespeare, 26 segundos en formato mp3 del discurso de Martin Luther King en 1963 que hizo universal la frase "Yo tengo un sueño" (I have a dream, en el original), una fotografía en jpg, un pdf con la investigación en la que Watson y Crick describieron la doble hélice de ADN y por la que obtuvieron el Premio Nobel y el código utilizado por los investigadores para crear un lenguaje legible por cualquier genetista con las cuatro letras del código genético. Casi 800.000 bytes almacenados en una molécula de ADN fabricado en un laboratorio y más pequeña que una mota de polvo.

Pero el potencial de esta tecnología es muchísimo mayor. Los investigadores estiman que en un espacio menor que una tacita de café podrían almacenarse más de 100 millones de horas de vídeo en alta deficinión. El material genético que nos hace lo que somos a todos los seres vivos podría convertirse pronto en el mayor disco duro del mundo.

"El problema del amacenamiento es cada vez mayor en el campo de la Biología, en el que se generan cada vez más y más datos que necesitamos guardar y hacerlo consume espacio y energía", explica a ELMUNDO.es Luis Serrano, director del Centro de Regulación Genómica de Barcelona. "Si han encontrado una manera de solventarlo con ADN será una gran noticia", dice.

Denso, pequeño y ligero

"El ADN es muy denso, pequeño, ligero y no necesita ningún aporte de energía, así que es fácil de transportar y de almacenar", explicó el martes el autor principal, Nick Goldman, en una teleconferencia con medios de información internacionales.

El trabajo, publicado hoy en la revista 'Nature', precisó de la creación de un lenguaje que permitiese codificar información en el ADN evitando los errores que suelen producirse en la síntesis y en la lectura de material genético cuando coincide dos veces seguidas la misma letra del código. Una vez logrado y codificada la información deseada, había que fabricar en un laboratorio la molécula de ADN.

Para ello, los investigadores contaron con el trabajo de la empresa californiana Agilent, una de las más punteras del mundo en técnicas genómicas. "Nos enviaron la información por correo electrónico y con ella sintetizamos cientos de miles de pedazos de ADN. El resultado es como una mota de polvo", dijo Emily Leproust, de Agilent y coautora de la investigación.

"Nuestro trabajo demuestra que cualquier cosa que queramos almacenar, la podemos almacenar en ADN", dijo Goldman. "Y la técnica está madura para usarse en archivos que no se consultan muy a menudo, como los de grandes corporaciones o incluso Gobiernos".

Fuente:

El Mundo Ciencia 

25 de enero de 2013

Científicos archivan imágenes, sonidos y textos en moléculas de ADN

Prueba de ADN

Los científicos aseguran que una taza pequeña de ADN podría almacenar 100 millones de horas de video.

Científicos del Instituto Europeo de Bioinformática (IEB), con base en Inglaterra, demostraron que es posible guardar textos, imágenes y sonidos en moléculas de ADN.

Los investigadores transcribieron un megabyte de datos -entre los que había los sonetos completos de Shakespeare y extractos del discurso "Tengo un sueño" de Martin Luther King- al lenguaje del ADN.

Después, un laboratorio en California transformó esa información en moléculas de ADN y las enviaron de regreso a Europa por correo.

Cuando los investigadores del IEB leyeron la información del ADN y la pasaron de nuevo al ordenador, pudieron recuperarla sin ningún error.

Los científicos aseguran que una taza pequeña de ADN podría almacenar 100 millones de horas de video en alta definición a un costo mínimo.

Además, los investigadores señalan que el ADN podría guardar información durante miles de años.
Fuente:
BBC Ciencia 

23 de enero de 2013

Se busca madre para dar a luz un hijo Neandertal

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George Church es un investigador y académico de la Universidad de Harvard con un proyecto bastante extraño en mente: quiere hacer nacer a un hombre de Neandertal en la era moderna. Tal como suena, Church clama haber reconstruido al ADN de la antigua raza extinta hace 33.000 años atrás, tomando muestras de huesos y otros restos fósiles como para estar seguro que tiene el mapa completo de esta clase de ser humano.

Pero el segundo paso de este plan es el más atrevido de todos, ya que necesita a una mujer voluntaria para tener en su vientre y dar a luz a este hijo, luego de haber insertado el ADN en células madre para después ser nuevamente puesto en un embrión humano de etapa muy temprana en su proceso. Así, las células madre seguirían las líneas del ADN antiguo y se decantarían por gestar a un bebé Neandertal, siendo insertado todo el paquete de laboratorio en el útero de la madre voluntaria.

Y si el posible experimento ya suena interesante, falta aún más. Porque según investigaciones, el Homo neanderthalensis poseía una gran capacidad craneal, siendo dueños de una notable inteligencia que ayudó a la evolución del ser humano primitivo. En palabras de Church, “los Neandertal seguramente pensaban diferente a nosotros, ellos podrían ser incluso más inteligentes que nosotros“, asegurando que en períodos de crisis, este pensamiento distinto podría ayudar a la raza humana moderna a pensar soluciones que a las mente actuales no se les ocurrirían.

Pero como es de esperarse, existen voces de alerta en torno al experimento. Algunos creen que el Neandertal de laboratorio no tendría el sistema inmunológico que tras siglos de evolución nosotros disfrutamos, así como también se habla de un proceso riesgoso que podría conducir a la creación de un ser humano deforme. Y por su puesto, está el tema de la legalidad en torno a clonar un ser humano, lo que aún está por resolverse para George Church en el Reino Unido.

Link: Wanted: ‘Adventurous woman’ to give birth to Neanderthal man – Harvard professor seeks mother for cloned cave baby (Daily Mail)


Fuente:

FayerWayer

24 de diciembre de 2012

Los diez hitos científicos de 2012 según Science

bosonhiggsCada año, los editores y expertos de la revista Science seleccionan los diez hitos científicos más destacados de cuanto ha sucedido en el transcurso de 2012. En esta ocasión, el primer puesto ha sido para el descubrimiento del bosón de Higgs, que confirma la hipótesis sobre su existencia formulada hace cuarenta años y completa el modelo estándar de la física, aportando una explicación a cómo otras partículas fundamentales obtienen su masa. Este hallazgo se logró mediante el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), cuya construcción costó $10.000 millones y se encuentra bajo tierra en la frontera franco-suiza. Con él, se aceleraron partículas como protones hasta casi la velocidad de la luz.

A la lista de grandes hitos científicos del año se suman también la obtención de óvulos a partir de células madre, la secuencia genómica del hombre de Denisova a partir de un hueso de 80.000 años de antigüedad, el descubrimiento del fermión de Majorana (una partícula que es, a la vez, su propia antipartícula), los progresos en ingeniería genómica que permiten “editar” el ADN de un ser vivo, la medición de un ángulo de las esquivas partículas conocidas como neutrinos que ayudará a entender por qué el universo contiene tanta materia y tan poca antimateria, el sistema de descenso del robot Curiosity que explora actualmente Marte, el proyecto de la Enciclopedia del ADN llamado ENCODE, los avances en la interacción cerebro-máquina que han permitido a una persona mover extremidades robóticas con el pensamiento, y el desciframiento de estructuras proteínicas del parásito causante de la enfermedad del sueño mediante láser de rayos X.


Fuente:

Muy Interesante

22 de diciembre de 2012

Científicos buscan el código genético del árbol de navidad

Para millones de personas, el árbol de Navidad es un espectáculo de felicidad. Para los científicos que descifran los códigos genéticos de plantas y animales, es un monstruo.

Estamos hablando de la conífera, el término común para los árboles en forma de pino como píceas, abetos, pinos, cipreses y cedros. Además de su popularidad navideña, tienen gran importancia en la industria maderera y en la salud de los ecosistemas forestales.

El grupo de investigación de Biotecnología Agroforestal trabaja en la identificación de genes involucrados en la capacidad de propagación vegetativa de pino con el objetivo de mejorar la multiplicación de individuos seleccionados por sus características productivas o adaptativas. Esto permite la producción de árboles superiores en plantaciones para asegurar una producción y explotación sostenible de los recursos forestales como fuente de materias primas y energía. También permite la conservación de ejemplares únicos.

A los científicos les encantaría identificar los miles de millones de bloques que conforman el ADN de una conífera; es decir, secuenciar su genoma. Este tipo de análisis es una herramienta estándar de la biología y hacerlo con las coníferas podría revelar secretos genéticos útiles para la ciencia básica, el cultivo y el manejo forestal.

Pero el genoma de las coníferas es desalentadoramente enorme. Y como si fuera un regalo muy costoso, esto lo había dejado fuera del alcance. Ahora, mientras se acerca Navidad, parece que podría terminar el papel de la coníferas como el Grinch de la genética.

En meses recientes, científicos de Estados Unidos y Canadá han dado a conocer descripciones preliminares y dispersas del genoma conífero. Y un equipo sueco planea pronto hacer lo mismo con la pícea de Noruega. ``Hasta hace algunos años la idea de secuenciar una conífera parecía imposible'', dijo John MacKay, de la Universidad Laval en Quebec, Canadá, y quien dirige un proyecto canadiense para la pícea blanca. Pero las nuevas tecnologías han cambiado eso, indica.

¿De qué tamaño es el genoma de una conífera? El árbol de 24 metros (80 pies) del Rockefeller Center de Nueva York es una pícea de Noruega. Su genoma es seis veces más grande que el de cualquiera que esté patinando debajo de ella. Los genomas de otras coníferas son todavía más grandes.

Los intereses que confluyen en este tipo de investigación son: económicos, medioambientales y sociales. Los árboles son componentes esenciales del medio natural y juegan un papel crucial en el equilibrio global de los ecosistemas. Los árboles, además, proporcionan materias primas a industrias transformadoras. Las coníferas constituyen uno de los grupos vegetales evolutivamente más antiguos, y más longevos, que ocupan un gran número de ecosistemas donde son clave como reguladores del ciclo del carbono, cambio climático, control de la erosión y mantenimiento de la biodiversidad. Además, son una fuente importante de madera, papel y productos forestales de alto rendimiento, de biocombustibles o de producción térmica y energética producida a partir de la biomasa forestal. El impacto económico de las coníferas se basa en la generación y utilización de plantaciones, y por tanto, en la multiplicación y producción de árboles seleccionados con características deseables.

Fuente:

20 de diciembre de 2012

¿Por qué las luciérnagas tienen luz?

 

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Las luciérnagas son insectos fascinantes, todos las conocemos y sabemos que tienen la capacidad de brillar en la oscuridad, como si tuvieran luz propia. Lo cierto es que por más conocidos que nos resulten estos “bichos de luz”, pocas veces se habla del complejo e interesantísimo proceso químico detrás del característico brillo nocturno de estos coleópteros. Hoy conoceremos algunas curiosidades sobre estos pequeños y contestaremos la pregunta sobre ¿por qué las luciérnagas tienen luz?

Las luciérnagas

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Los lampíridos, luciérnagas o los bichos de luz (o gusanos de luz), como popularmente se les conoce, en realidad son escarabajos, y de hecho existen cerca de unas 2000 especies diferentes de luciérnagas. La gran mayoría posee un par de pequeñas alas, una característica que las distingue del resto de los insectos luminiscentes, pero todos cuentan con la capacidad de brillar en la noche mediante la llamada bioluminiscencia.

Habitan en una gran extensión territorial, mayormente en las zonas cálidas y templadas de casi todo el continente asiático y americano. Se trata de un insecto omnívoro y generalmente posee un tamaño de no más de unos 3 cm. (dependiendo de la especie), (no mucho más grandes que un clip de oficina).
Con frecuencia uno puede encontrarlos en las noches de verano, cerca de pantanos o zonas húmedas, pues a las luciérnagas les fascina la humedad. Observarlas brillar en la oscuridad, con diferentes patrones de acuerdo a su particular subespecie, es todo un verdadero espectáculo de la naturaleza. A continuación, veamos entonces por qué brillan las luciérnagas.

La bioluminiscencia y la luz de las luciérnagas

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Básicamente, las luciérnagas tienen la capacidad de brillar en la oscuridad porque tienen unos órganos especiales que les permite hacerlo. Debajo del abdomen cuentan con una serie de órganos lumínicos y células especializadas que cuando absorben el oxígeno, éste se combina con una sustancia llamada luciferina (productoras de luciferasa). De la reacción química se produce luz y apenas un poco de calor. Si lo quieres con más detalles, a continuación la reacción completa.

La luciferina se combina con el oxígeno y forma una molécula inactiva llamada oxiluciferina. La luciferasa regula la velocidad, acelerando la reacción que ocurre en dos pasos y que da lugar a la luz:
  • La luciferina se combina con el trifosfato de adenosina, forma adenilato de luciferina y pirofosfato sobre la superficie de la enzima luciferasa. El adenilato de luciferina se mantiene unido a la enzima: luciferina + trifosfato de adenosina ----> adenilato de luciferina + pirofosfato.
  • El adenilato de luciferina se combina con el oxígeno y forma monofosfato de adenosina y oxiluciferina, la luz se emite y la oxiluciferina y el monofosfato de adenosina se liberan de la superficie de la enzima: adenilato de luciferina + O2 ----> oxiluciferina + monofosfato de adenosina + luz.
Por-que-las-luciernagas-tienen-luz-2.jpg

La longitud de onda de la luz que se emite oscila entre los 510 y 670 nanómetros, teniendo un color amarillo pálido, rojizo o verde claro. Además, estas células especializadas capaces de formar la luz, también tienen cristales de ácido úrico en los que se refleja la luz lejos del abdomen. Por último, el oxígeno se suministra a las células a través de un tubo en el abdomen llamado la tráquea abdominal.

Este proceso es conocido como la bioluminiscencia y también es desarrollado por muchos otros organismos, especialmente en formas de vida marina. En las luciérnagas es muy característico y lo hacen para atraer a la pareja al momento de copular. Un dato sumamente interesante es que el gen responsable de esta sorprendente reacción química se ha logrado aislar por los científicos y, luego de colocar esta pieza de ADN en otros organismos y que esta funcione, se la ha utilizado como una especie de gen reportero, sirviendo para seguir la síntesis y la expresión o las reacciones de otros genes en otros organismos.

Muy interesante, ¿no es así? ¿Imaginas colocar estos genes en humanos

Fuente:

Ojo Científico

11 de diciembre de 2012

Los secretos evolutivos que revelan las nuevas especies


¿Qué es una especie?
Cocodrilo

Aún no está claro. Los biólogos intentan definir e identificar el término de acuerdo a distintos criterios:
  • Concepto biológico de especie: los individuos son considerados una misma especie sise reproducen entre sí y crean una descendencia viable que puede reproducirse. Pero eso no ayuda a explicar aquellas que se reproducen asexualmente, como las bacterias, algunos insectos e incluso ciertos vertebrados.
  • Concepto fenético de especie: los individuos se consideran parte de la misma especie si lucen igual. Sin embargo, en muchas especies, los individuos se ven muy diferentes. Un ejemplo son las hormigas soldado y las hormigas obreras.
  • Concepto de reconocimiento de especie: una especie es un conjunto de organismos que pueden reconocerse unos a otros como compañeros potenciales, incluso si se les impide la cría por una barrera geográfica, por ejemplo.
  • Concepto ecológico de especie: una especie agrupa a los individuos que ocupan exactamente el mismo nicho ecológico, independientemente de sus genes o en qué medida fluyan los genes entre ellos.

Nueva especie de flor

Cuando pensamos en evolución, pensamos en "antiguo".

Es tan natural como la evolución misma. Asociamos "evolución" con "antiguo" porque implica amplios periodos de tiempo, y vemos que traspasa eras y épocas. Nuestra obsesión con creer que la evolución es un asunto antiguo podría explicar la enorme fascinación con animales extintos como los dinosaurios.

Pero cuando pensamos en evolución, deberíamos pensar en "joven".

Porque algunas de las mejores evidencias evolutivas no se encuentran en los fósiles, sino en los animales y las plantas vivas: en los peces, caracoles, moscas y flores, entre otros. Estudiando las nuevas especies es que entendemos mejor.

Cambios sutiles

Las especies antiguas tienen su propio espacio. Amamos nuestros fósiles y en particular, nuestros fósiles vivientes, un término usado para describir las especies vivas que han resistido millones de años y continúan relativamente a salvo.

Ellas han demostrado ser, en términos evolutivos, las grandes supervivientes: las más fuertes de las fuertes.

Redescubiertos en 1938, los celacantos usan sus aletas lobuladas para nadar en las cuevas profundas del Océano Índico.

Una nueva especie de estos celacantos modernos, que no son muy distintos a sus extintos parientes, fue descubierta en Sudáfrica en octubre de este año.

Los cocodrilos con sus antiguos cuerpos, que lucen como si hubiesen sido maltratados, prácticamente no han cambiado en 230 millones de años, mientras que los nautilos (moluscos) lucen igual que hace 500 millones de años.

El descubrimiento de nuevos fósiles vivientes es motivo de celebración. Un ejemplo son los camarones conocidos como "jurásicos".

Estas especies han evolucionado, sin duda, durante los últimos millones de años, aunque lo han hecho sutilmente.

Sin embargo, su naturaleza relativamente estable sirve para recordarnos que -contra toda lógica- otras especies pueden cambiar muchísimo o bien desaparecer o evolucionar hacia algo nuevo que las vuelva más capaces de sobrevivir: de dinosaurios a aves, por ejemplo.

La evidencia de estas transiciones en el registro de fósiles es una de las mejores pruebas de la evolución misma.

Separación

Ahora los científicos están encontrando cada vez más evidencia de la evolución en acción.

Ellos están registrando en detalle cómo las poblaciones de animales similares, desde las lampreas marinas -un tipo de pez- y los erizos de mar, hasta las moscas Drosophilas y los grillos que se separan y dividen en dos o más grupos distintos, impulsados por procesos naturales.

Algunos son alejados por la geografía. Se cree que de esa forma aparecieron la mayoría de las especies endémicas de las islas.

Otras están separadas por la morfología. Un estudio publicado este mes muestra cómo las poblaciones de caracoles poseen penes elaborados y diferentes, que impiden el apareamiento con otras poblaciones de caracol y los aisla.

Caracol

El medio ambiente también puede influir. Los científicos han aislado diferentes poblaciones de moscas Drosophilas bajo condiciones de laboratorio únicas y han sido capaces de testear la evolución, al probar cómo los ambientes desencadenan nuevas adaptaciones. Las moscas criadas de esta manera durante cientos de generaciones pueden diversificarse y ser menos sedientas, más agresivas o vivir más tiempo, por nombrar sólo algunas características.

Hay especies que son divergentes debido a su comportamiento. Dos subespecies del erizo de mar Heliocidaris erythrogramma ahora desovan en diferentes épocas en los mares de Australia Occidental: una en verano y otra en invierno, según lo informan los científicos en la revista Evolution. Como resultado, son incapaces de aparearse y están destinadas a emprender viajes evolutivos separados, tal vez para convertirse algún día en especies distintas.

Se trata de una evolución tangible, cuantificable, observable.

Pero otras especies están haciendo lo contrario, pues no están siendo impulsadas a separarse, sino a juntarse.

Hace relativamente poco tiempo los científicos descubrieron que la hibridación puede ser el origen de muchas especies.

Varias especies lo hacen. Las ballenas azules y azules pigmeo hibridan en el Océano Antártico. Las diferentes especies de robles rojos se reproducen entre sí en los bosques de América del Norte. Especies similares de lampreas, gaviotas, avispas y girasoles hibridan regularmente y producen descendencia viable.

Estas especies suelen juntarse en respuesta a una presión ambiental.

Generalmente los híbridos son estériles, como la cruza entre un caballo y un burro tendría como resultado una mula estéril.

Pero a veces esta hibridación alcanza un punto diferente, un fin natural: la aparición de nuevas, terceras especies.

Testigos vivos de la evolución

Flor-mono

Las A y B son los "padres" de la nueva especie de flor-mono. La flor C (abajo y a la izquierda) es un híbrido estéril. La D (abajo y a la derecha) es la nueva especia M. peregrinus

Aunque puede ser difícil determinar el momento en que esto sucede, científicos lograron hacerlo en junio, cuando publicaron detalles de una especie pequeña y poco visible de la flor mono que crece en el Reino Unido.

Un estudio publicado en PhytoKeys mostró que esta especie, Mimulus peregrinus, es una de las más jóvenes registradas, aparecida hace menos de 140 años. Una nueva forma de vida, que surgió a la orilla de un arroyo, en Escocia, en el plazo de unas pocas generaciones atas. Tal vez incluso en la época del propio Charles Darwin, uno de los padres de la teoría evolutiva. 

Otras especies de plantas incluso rompen ese registro.

En 1880, una flor llamada Spartina anglica se originó en aguas de Southampton en el Reino Unido.

En la década de los 1900, otra flor nueva conocida como Senecio Cambrensis, se formó naturalmente en el norte de Gales en el Reino Unido, mientras que al mismo tiempo dos especies de flor, Tragopogon mirus y T. miscellus aparecieron en el estado de Washington en Estados Unidos.

Estas flores fueron creadas por un proceso de hibridación, donde el material genérico de los padres se fusiona. Por esa razón, la descendencia tiene el doble o el triple de cromosomas y su ADN está dispuesto de tal forma que la fertilidad se restaura.

Otras dos especies de flores han aparecido durante la vida de muchos de nosotros.
Más recientemente, en la última parte del siglo XX, la especie Cardamine schulzii apareció en Suiza. La Senecio eboracensis puede haber evolucionado en una nueva incluso más tarde, en los últimos 40 o 50 años, pues fue descubierta en 1979 en York, Inglaterra. Creció al lado de un estacionamiento y fue descrita formalmente en 2003.

Flor

Las especies nuevas se crean con relativa frecuencia en la naturaleza.

Se cree que la S. eboracensis es una evolución de la S. vulgaris, originaria de Gran Bretaña, y la S. squalidus, que provino de Sicilia en el siglo XVIII. La nueva especie ya es incapaz de reproducirse con cualquiera de sus antecesoras.

La aparición de estas siete flores sugiere que las especies nuevas surgen con relativa frecuencia en la naturaleza, según un estudio publicado este mes en la revista Molecular Ecology.

Aunque demostrar su origen reciente requiere evidencia documental que puede ser muy difícil de conseguir, los científicos pueden tomar las semillas de estas flores y cruzarlas, tratando de reproducir el momento de la especiación.

Este tipo de estudios nos enseñan mucho sobre el origen de las especies y de cómo la evolución misma puede funcionar.

Son especies tan jóvenes, que es posible ser testigo de su nacimiento. Ahora tenemos algo en qué pensar.


Fuente:

BBC Ciencia

El gen que transforma una aleta de pez en una pata

Reconstrucción de un Acanthostega, un tetrápodo primitivo. | G. Bechly
Reconstrucción de un Acanthostega, un tetrápodo primitivo. | G. Bechly

La transición de los vertebrados acuáticos hacia las primeras colonizaciones de la tierra firme es una de las imágenes que mejor ilustra en el imaginario popular la historia de la evolución de los seres vivos. Pero esa instantánea en la que un organismo a medio camino entre un pez con aletas firmes transformadas en patas primitivas y un anfibio con miembros terrestres aún por desarrollar que sale del agua y se adentra hacia el continente duró alrededor de 10 millones de años durante el Devónico, hace más de 360 millones de años.

Embrión de pez cebra modificado.

Embrión de pez cebra modificado.

La hipótesis de que un conjunto de cambios genéticos condujo al árbol de la vida hacia la colonización de la tierra firme desde el medio acuático era algo más o menos aceptado en la comunidad científica, pero que aún no había sido demostrado. Un trabajo liderado por investigadores españoles ha demostrado por primera vez que las aletas de los peces cebra ('Danio rerio'), uno de los organismos de laboratorio más utilizados por la ciencia, pueden transformarse en estructuras parecidas a las patas de los tetrápodos si se incrementa la actividad de un gen denominado hoxd13.

Los resultados de la investigación, que aparecen publicados en el último número de la revista científica 'Developmental Cell', demuestran funcionalmente esta teoría clave para entender el paso de los animales acuáticos a los terrestres. Según los autores del experimento, en esta transición fue crítica la aparición de estructuras óseas distales que formaron lentamente los dedos y la muñeca en los apéndices precursores de las patas de los tetrápodos.

La clave del paso evolutivo hacia tierra firme

La investigación ha sido llevada a cabo por los investigadores José Luis Gómez-Skarmeta, Fernando Casares y Renata Freitas, en el Centro Andaluz de Biología del Desarrollo, un centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Pablo de Olavide.

"Nuestros experimentos demuestran por primera vez que, si aumentamos los niveles del gen hoxd13 en aletas de peces cebra, se incrementa la aparición de tejido óseo de carácter distal similar al que genera los dedos en animales con patas como nosotros”, explica Gómez‐Skarmeta. Sin embargo, los científicos no han podido saber hasta qué punto afecta la mutación a la formación de estas 'protopatas'. Sólo han podido llevar el desarrollo de los organismos modificados hasta el cuarto día de vida debido a que llegado ese punto las larvas necesitan alimentarse por sí solas y para ello necesitan nadar, algo que no pueden hacer con estos miembros modificados artificialmente.

"Hemos acelerado un proceso de 10 millones de años hasta hacerlo en 24 horas", asegura Fernando Casares. "Pero este cambio evolutivo ocurrió muy lentamente y acompañado de otros muchos cambios fisiológicos que hicieron que estos cambios no fuesen deletéreos, como sí lo son en los peces cebra de laboratorio", explica.

Los genes Hox, que forman parte de una familia encargada de distinguir las partes del cuerpo durante el periodo embrionario y son esenciales para la formación de los dedos y la muñeca, cuentan con unos niveles de expresión mucho mayores en la zona distal del rudimento embrionario de las patas que en la región de la aleta equivalente.

En los últimos años, varios estudios han comprobado que las grandes cantidades de expresión de los Hox en las patas dependen de elementos de ADN reguladores que actúan conjuntamente potenciando su expresión. "Es muy interesante que algunos de estos elementos reguladores no se encuentren en el genoma de los peces, lo que sugiere que ha sido la aparición de nuevos elementos reguladores lo que ha facilitado alcanzar los niveles de expresión de genes Hox requeridos para la formación de los dedos y la muñeca", indica Gómez‐Skarmeta.

De forma resumida, el trabajo liderado por los científicos españoles buscaba comprobar si el pez cebra tabién es capaz de activar esta función de la misma forma que lo hacen los tetrápodos. Según su hipótesis, de ser así, el ancestro común de ambos linajes también era capaz de activar este programa 'diseñado' para la formación del cartílago que da lugar a las muñecas y tobillos. "Estos datos indican que el ancestro común de los peces y los tetrápodos tenía un genoma preparado para adquirir progresivamente nuevos elementos reguladores que fueron aumentando los niveles de los genes Hox que permitieron el desarrollo de las manos y los pies", dice Casares.

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El Mundo Ciencia

Así giran los planetas en torno al Sol

Me ha gustado mucho este gif animado que he encontrado en Infinity Imagined. Nunca me había hecho el dibujo mental del movimiento real de los planetas que giran en torno al Sol.

Esto que vas a ver es la órbita de la Luna y los Planeta formando un fractal helicoidal espaciotemporal en 4-D. Si, a mi también me ha costado trabajo entenderlo e incluso escribirlo, pero creo que se entiende mejor cuando veas estas animaciones. La primera es más o menos conocida, así giran los planetas en torno al Sol, en la misma escala de tiempo:



Pero todos sabemos que el Sol es una estrella que a su vez se está desplazando en su galaxia, por tanto los planetas se desplazan realizando un movimiento más o menos como esta animación que verás a continuación:



No, no te voy a contar mucho más, era sólo esto, que después de tantos años estudiando y nunca me había imaginado el movimiento planetario en esta forma helicoidal.

El verdadero fin de este post es recomendarte Infinity Imagined, un Tumblr extraordinario, el mejor que he visto en muchos años. Tiene auténticas maravillas, todas relacionadas con la ciencia. Hay algunas animaciones que me han dejado alucinando. Te recomiendo que le eches un vistazo, hay material para estar horas disfrutando. Sólo te dejo un último ejemplo de lo que puedes encontrar, mira qué animación de la replicación del ADN, es brutal!


Actualizo

Gracias a un comentario encontramos un video de la órbita “real” de la Luna en torno a la Tierra, y es tan sorprendente como el gif de más arriba. En realidad la Luna no gira alrededor de la Tierra, sólo nos acompaña:




Fuente:

Soy Plastic 

9 de diciembre de 2012

El ADN sitúa el origen del éxodo gitano en India hace 1.500 años

Un estudio genético confirma lo que ya había adelantado la lingüística 



El éxodo gitano –la gran marcha que llevó a este pueblo hasta Europa- comenzó hace 1.500 años y tuvo como origen un lugar del norte o noroeste de India. Así lo concluye un estudio del ADN de 13 poblaciones de gitanos en Europa que han elaborado David Comas, de la Universidad Pompeu Fabra de Barcelona, y Manfred Kayser, de la Erasmus MC de Rotterdam (Holanda). El trabajo lo publica Cell.

El trabajo ha consistido en una comparación del material genético de individuos de la mayor minoría de Europa: los 11 millones de gitanos. Al compararlo con los habitantes de las zonas de India de donde se cree que proceden y ver qué mutaciones se han producido, se obtiene una especie de reloj biológico que permite datar el momento en que ambos grupos se diversificaron.

Más aún: al ver las diferencias entre los gitanos de distintas partes de Europa se determinó que la expansión en el continente empezó desde los Balcanes hace 900 años.

Las conclusiones son coherentes con las obtenidas estudiando el romaní, y sirve para rellenar los huecos de la historia de los gitanos, ya que este pueblo ha carecido de registros escritos, ha dicho Comas.

“Desde el punto de vista del genoma, los gitanos comparten una historia común única que consiste de dos elementos: las raíces en el noroeste de India y las mezclas con población no gitana de Europa, durante la que han acumulado diferentes mutaciones durante su emigración desde India”, ha dicho Kayser. “Nuestro estudio ilustra que comprender el legado genético de los gitanos es necesario para comprender las características genéticas de los europeos en su conjunto”.

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El País Ciencia

8 de diciembre de 2012

Imágenes increibles: El ADN como nunca lo habíamos visto


La doble hélice. El modelo de ADN de Watson y Crick. Todos hemos crecido con esa imagen en la cabeza. Como cristalógrafa, una de las primeras cosas que aprendes es a valorar aquellas imágenes de difracción de rayos X que permitieron conocer la estructura del ácido nucleico y que abrieron también las puertas a la cristalografía de proteínas. Todos hemos visto alguna vez aquella imagen 51, en la que se puede observar como los puntos de difracción forman una cruz. Pero nos habíamos quedado ahí. EL ADN era eso, o bien una cruz en los patrones de difracción, o un modelo de bolitas.

Primera imagen (recíproca) de la doble hélice

Primera imagen (recíproca) de la doble hélice

Pues ahora ya no, ahora lo hemos visto de verdad. La pasada semana se ha publicado un artículo en ACS NanoLetters que presenta las primeras imágenes del ADN por microscopía electrónica. El equipo italiano que ha llevado a cabo el trabajo, ha conseguido desarrollar un sistema en el que depositar el ADN de forma que el medio que lo rodea no interfiera en la imagen, y se pueda recoger una imagen directa de la estructura sin interferencias. Tengamos en cuenta que ése es uno de los mayores problemas de la microscopía electrónica, ver lo que quieres ver sin ver todo lo que rodea lo que tú buscas. Este grupo ha conseguido la superficie ideal para eliminar todo el ruido de fondo, y además permitirá visualizar el ADN interaccionando con otras moléculas, abriendo las puertas a la visualización de la interacción ADN-proteína.

En este primer artículo en el que exponen la técnica, utilizan siete cadenas de ADN formando un nanofibras.

Para tomar las imágenes, han utilizado un microscopio electrónico de transmisión (TEM), que permite obtener imágenes con profundidad de campo a alta resolución, y no sólo las imágenes 2D a las que estamos acostumbrados. Pero la gran novedad es la superficie, la forma de depositar el ADN: han generado una superficie superhidrofóbica en la que al evaporarse el agua no se daña la molécula depositada. La superficie tiene una serie de pilares entre los que se deposita el DNA de forma que tras la evaporación queden en suspensión, permitiendo obtener imágenes de gran calidad.

La esperanza de los autores es mejorar la técnica lo suficiente para poder utilizan una única cadena, ya que en la actualidad, la fuerza ejercida por los electrones del microscopio la rompería.

Esta es una de las imágenes en las que se puede observar la periodicidad de la doble hélice (imagen del artículo).

Esta es una de las imágenes en las que se puede observar la periodicidad de la doble hélice (imagen del artículo).

Las imágenes que han obtenido son alucinantes e incluso ojos inexpertos pueden ver claramente la estructura helicoidal de las nanofibras. Esperemos que en el futuro, los avances en el campo permitan mejorar todavía más la resolución y podamos por fin ver (y no sólo imaginar) cómo funciona realmente la vida.

Para todos aquellos que queráis leer el artículo original y profundizar un poco más en el tema, os dejo el enlace al artículo:

Direct imaging of DNA fibers: the visage of double helix

Fuente:

La Ciencia y sus Demonios

1 de diciembre de 2012

Las personas que dejan vagar su mente envejecen antes

distraidoLa tendencia de la mente a dispersarse guarda relación con el envejecimiento, según un estudio de la Universidad de California. Sus autores han comprobado que la longitud de los telómeros, un marcador que ha demostrado ser útil para medir el envejecimiento celular, parece estar asociada a la tendencia a dejar a la mente vagar hacia pensamientos sobre el pasado y el futuro o, sencillamente, “a estar en otra parte”. En concreto, las personas que más divagan tienen los telómeros más cortos, lo que supone que el envejecimiento se acelera. Por el contrario, quienes tienen más capacidad de estar presentes y prestan más atención a la actividad que están realizando en cada momento tienen los telómeros más largos, y con ello también más esperanza de vida.

Como recuerdan los autores del estudio en la revista Clinical Psychological Science, los telómeros son los fragmentos de ADN que protegen el final de los cromosomas en los que se empaqueta el material genético, impidiendo que se deterioren. Suelen acortarse con la edad, y lo hacen más rápido si nos exponemos a estresores psicológicos o fisiológicos. Los investigadores asocian los resultados al hecho de que las meditaciones tipo mindfulness, una técnica de atención plena desarrollada en la Universidad de Massachusetts que promueve la atención al momento presente, está asociada con una mayor actividad de la enzima telomerasa, que mantiene a los telómeros “largos”. Por lo tanto, prestar atención al tiempo presente podría tener repercusiones para la salud cuantificables a nivel celular.


Y además…

Fuente:

Muy Interesante

Vacuna basada en el ARN podría acabar con la gripe

Vacuna basada en el ARN podría acabar con la gripe
Las vacunas tradicionales ofrecen protección anual de las cepas más recientes de gripe, la razón es que los virus mutan y evolucionan tan rápido que se vuelve al punto de inicio cada año. Una nueva vacuna podría dar con la clave hacia el fin de la gripe para siempre.

Y es que las vacunas actuales trabajan esencialmente en el estudio de nuestro sistema inmunológico para reconocer un par de proteínas claves conocidas como HA y NA que se encuentran en el virus. Sin embargo, estas proteínas cambian constantemente, razón por la que se necesitan nuevas vacunas constantemente.

La clave por tanto es encontrar una manera de apuntar sobre algo que nunca cambie en el virus, lo que daría inmunidad en el tiempo contra múltiples cepas del virus de la gripe. De hecho, una propuesta anterior para una vacuna universal de la gripe consistía en ir tras otras proteínas en el virus de la gripe que no evolucionaran tan rápido como HA y NA.

La idea que ahora se está estudiando es la de un nuevo tipo de vacuna que apunta a subyacentes de ARN que conducen al proceso de creación de las proteínas NA y HA, independientemente de su forma. Según Lothar Stitz, del Instituto Friedrich-Loeffler en Alemania:
El mARN que controla la producción de HA y NA en el virus de la gripe puede ser producido en masa en unas pocas semanas. Podría ser convertido en polvo liofilizado sin necesidad de refrigeración, a diferencia de la mayoría de vacunas que deben mantenerse frías.
Una inyección de mARN es recogida por las células inmunes, que se traducen en proteínas. Estas proteínas son reconocidas por el cuerpo como extraños, generando una respuesta inmune. El sistema inmunitario sería capaz de reconocer estas proteínas si se encuentra con el virus posteriormente, lo que le permitiría luchar contra esa cepa de gripe.
Lo que los investigadores alemanes han descubierto es una proteína llamada protamina, una proteína que protege a las vacunas de ARN a que sean eliminadas por el torrente sanguíneo. Una nueva vía hacia la fabricación de una vacuna que pueda acabar con la gripe para siempre. Los científicos hablan de un proceso largo antes de confirmar su eficacia, aunque los primeros resultados han sido muy prometedores.

Fuente:

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29 de noviembre de 2012

Consiguen primera imagen de ADN a través de un microscopio electrónico

Un equipo de investigadores ha logrado por primera vez capturar la imagen de ADN, el modelo de la doble hélice de ADN que James Watson y Francis Crick propusieron en 1953. Hilos de ADN bajo una técnica que permitirá en el futuro ver cómo las proteínas, el ARN y otras biomoléculas interactúan con el ADN.

Primera imagen de ADN a través de un microscopio

Y es que la estructura de ADN fue descubierta originalmente usando cristalografía de rayos X. Esto supone rayos X de dispersión de los átomos en matrices cristalizadas de ADN para formar un complejo patrón de puntos sobre una película fotográfica. La interpretación de las imágenes requiere de matemáticas complejas para averiguar lo que la estructura cristalina podría dar lugar en los patrones observados.

Ahora estas nuevas imágenes son mucho más evidentes, ya que se trata de imágenes directas de las cadenas de ADN, aunque vistas con electrones en lugar de fotones de rayos X. ¿Cómo? El truco utilizado por Enzo di Fabricio, investigador principal de la Universidad de Génova, fue enganchar hilos de ADN de una solución diluida y ponerlas sobre silicio nanoscópico.

El equipo desarrolló un modelo de pilares que es extremadamente repelente al gua, lo que provocó que la humedad se evaporara rápidamente dejando atrás las hebras de ADN, las cuales se estiraron y podían observar claramente. Luego, para conseguir imágenes de alta resolución, perforaron agujeros diminutos sobre la base de los pilares de silicio.

Unos resultados que revelaron la rosca espiral de doble hélice del ADN visible. Una técnica que según los científicos, debería ser capaz de ver las moléculas individuales de ADN con más detalle y su interacción con proteínas, ARN y otras biomoléculas.
Fuente:

ALT1040

20 de noviembre de 2012

Curiosidades de la química y la vida que probablemente no conocías



* Un pequeño protóstomo, el tardígrado u osito de agua es un poliextremófilo capaz de sobrevivir a 6.000 atmósferas de presión y a más de de 5.000 grays de radiación, 500 veces más de lo necesario para aniquilar a los humanos.

  • Hay organismos capaces de soportar temperaturas altísimas y temperaturas muy bajas (ideales para habitar el lugar con el rango de temperaturas más amplio del mundo). En el calor, nadie como los organismos pertenecientes al género Pyrolobus, microorganismos capaces de prosperar en temperaturas de 113 ºC e incluso sobrevivir diez horas a 121 ºC. En el frío, una bacteria llamada Colwellia psychrerythraea, capaz de resistir temperaturas de hasta -196 ºC, la temperatura del nitrógeno líquido.
  • Las bacterias pertenecientes al género Geobacter son capaces de alimentarse de uranio. El Deinococcus radiodurans puede resistir radiaciones 2.000 veces mayores que la dosis letal para un ser humano.

  • Si agrandáramos la molécula de agua hasta el tamaño de una moneda de 10 centavos, una molécula de ácido nucleico tendría una anchura de 10 centímetros y varios cientos kilómetros de longitud. Ello se debe a que el agua está formada por moléculas simples, de solo tres átomos cada una. Hay moléculas de tamaños muy variables: las que tienen peso molecular mayor de 10.000 se conocen como macromoléculas. Por ejemplo, la celulosa tiene peso molecular de al menos 570.000. El ADN es una de las macromoléculas más grandes. El ADN de la E. coli, una bacteria común, contiene alrededor de 3 millones de pares de bases: su peso molecular ronda los 1.8000 g/mol.
  • Con todo, incluso las moléculas más grandes son microscópicas. Las cadenas de ADN son tan pequeñas que 5 millones de ellas cabrían en el ojo de una aguja.
Según 100 analogías científicas de Joel Levy:
Si todo el ADN de un cuerpo humano se uniera para formar una única cadena, tendría más de 300.000 millones de kilómetros de longitud; suficiente como para ir a la Luna y volver 390.000 veces, o como para ir al Sol y volver 1.000 veces. (...) Si los 3.000 millones de “letras” del genoma humano se colocaran en fila, separadas por un milímetro, la longitud sería 7.000 veces mayor que la altura del Empire State Building.
Fuente:

Xakata Ciencia

Como "evolucionar" zorros en "perros" en 30 años

Conscientemente o no, el Hombre consiguió ir amansando a los lobos salvajes a lo largo de generaciones, de forma que hace unos 10.000 años ya se había creado una nueva especie: lobos domesticados, o perros.

Para dar una idea de lo fácil y rápido que puede darse esta conversión de una especia en otra distinta, tanto físicamente como en comportamiento, hoy vamos a ver la increíble historia de Dmitri Beliáyev.

Aunque el zorro nunca se ha domesticado (edit: de hecho el pueblo Yagán llegó a domesticar zorros, creando el perro yagán) , a este científico ruso y a su equipo se le ocurrió que quizás fuera posible hacerlo en pocas generaciones manteniendo un linaje de zorros en una granja bajo estricta selección reproductiva. Así que se pusieron manos a la obra, y los resultados fueron espectaculares.

Todo comenzó en el Instituto de Citología y Genética de Novosibirsk, en 1959. Comenzaron con 130 zorros, seleccionados de entre los salvajes por ser los que menos evitaban el contacto con personas.
En cada generación de animales, se les hacía pruebas objetivas de comportamiento siguiendo un riguroso protocolo (como las del primer vídeo de abajo):
  • El cuidador se acerca a la jaula.
  • 1 minuto cerca de la jaula cerrada.
  • 1 minuto con la puerta abierta, sin tocar al animal.
  • 1 minuto intentando tocar al animal.
  • 1 minuto con la puerta cerrada de nuevo.
Esto se grababa en vídeo y una misma persona evaluaba, de entre todos, los más dóciles. A esos es a los que más se les dejaba reproducirse.

El vídeo muestra un ejemplo de zorros normales (aunque no parezcan muy agresivos, ¡esperad a ver el resultado final para comparar!).

Zorros de comportamiento "normal" / "agresivo":



Al cabo de 10 generaciones, el 18% de los zorros mostraban conductas extremadamente dóciles. Lo más sorprendente del asunto es que no sólo se asimilaban cada vez más a los perros en conducta, sino también físicamente. Un vídeo vale más que mil palabras:

Zorros "mansos" / evolucionando hacia "perros":

 

 En la actualidad el experimento sigue adelante con vistas a estudiar más a fondo los vínculos entre el comportamiento y el ADN mediante comparación directa de los genes de los dos grupos de zorros. Durante los años 70 ya consiguieron demostrar (mediante trasplantes de embriones, etc...) que los cambios en la conducta eran puramente genéticos, heredados, por si quedaba alguna duda.

Fuente:

Ciencia Explicada 
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