Compañía biotecnológica estadounidense crea un lector de genoma

Se prevé que una compañía biotecnológica estadounidense dé a conocer la creación de una máquina capaz de leer el genoma completo de una persona más rápidamente y de forma más barata que los métodos existentes.

La compañía, Ion Torrent, con sede en Connecticut, dice que la máquina puede trazar el mapa de un genoma completo en un solo día, por la módica suma de mil dólares.

Los corresponsales afirman que las perspectivas de un uso mayor de esta tecnología -establecer el mapa genético de recién nacidos, por ejemplo- plantea problemas éticos respecto a la utilización de la información.

Fuente:

BBC Ciencia

¿Por qué los esquimales no se congelan al hacerlo?

Todos sabemos que los inuit, también conocidos, aunque cada vez menos, como esquimales, viven en unas construcciones hechas a base de bloques de hielo unidos mediante nieve denominados iglús. Estas estructuras, en forma de semiesfera, son conocidas por mantener su interior aislado de las bajas temperaturas exteriores del Ártico. Pero, ¿cómo es posible?

Imaginemos un ser humano situado en el centro del iglú, más o menos. El aire que le rodea estará más caliente que el que se encuentra en contacto con las paredes de hielo, debido a que el cuerpo humano le transfiere calor. Como consecuencia, el aire más caliente, al ser menos denso que el más frío, ascenderá hacia el techo del iglú. Por el contrario, el aire más frío próximo a las paredes del iglú, descenderá. Se genera entonces una corriente de convección que hace que la temperatura interior no permanezca constante.

Por un lado, el calor que escapa del interior del iglú lo hace, obviamente, a través de las paredes de hielo mediante un proceso conocido como conducción térmica. Se puede demostrar que este flujo de calor (energía por unidad de tiempo) depende de la conductividad térmica del material a través del que circula (hielo y nieve compactada), del área superficial del iglú (dos veces pi por el cuadrado del radio de la esfera-iglú, es decir, la mitad del área de una esfera), de la diferencia de temperaturas entre el interior y el exterior y del espesor de las paredes.

Por otro lado, una vez transcurrido el tiempo suficiente, el flujo de calor aludido en el párrafo anterior debe ser igual al generado por el cuerpo humano en el interior del iglú. Si admitimos que éste tiene lugar preferentemente por radiación, es decir, en forma de ondas electromagnéticas en la banda infrarroja del espectro, su valor vendrá expresado por la ley de Stefan-Boltzmann del cuerpo negro. Hagamos unos números.

Supongamos que el inuit está en pelota picada (solo o, mejor aún, bien acompañado), que la temperatura de su piel es de unos 33 ºC y que el cuerpo humano se comporta como un emisor casi perfecto. Admitiendo una estatura de 180 cm y una superficie corporal de 2 metros cuadrados, así como unos 90 kg de peso, no tenemos más que igualar las expresiones del flujo térmico aludidas en los dos párrafos precedentes y obtendremos inmediatamente (para un diámetro del iglú de 4 metros y un espesor de sus paredes de 30 cm) que la diferencia entre las temperaturas exterior e interior asciende nada menos que a casi 50 ºC. Esto significa que aunque en el exterior se les estén congelando las pelotas a los mismísimos osos polares, cosa que ocurre a unos 40 grados bajo cero, en el interior del iglú nuestros inuits copulantes pueden "hacerlo" a la confortable temperatura de 10 ºC, justo para que el roce haga el cariño. ¿Quién necesita pieles de foca sobre el suelo o estufas?

Tomado de:

Fìsica en la Ciencia Ficciòn Plus

“El Gordo”, un Inmenso Cúmulo de Galaxias Distantes

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Un joven y masivo cúmulo de galaxias, extremadamente caliente, — el mayor visto hasta el momento en el Universo lejano— ha sido estudiado por un equipo internacional utilizando el telescopio Very Large Telescope (VLT) de ESO (ubicado en el desierto de Atacama, en Chile), junto con el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA y el Atacama Cosmology Telescope. Los nuevos resultados se anuncian el 10 de enero de 2012 durante la celebración de la 219 Reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Austin, Texas (EE.UU.).

El nuevo cúmulo de galaxias descubierto [1] ha sido apodado con el nombre de “El Gordo”. Está compuesto por dos subcúmulos de galaxias en proceso de colisión que se precipitan a varios millones de kilómetros por hora, y está tan lejos que su luz ha viajado siete mil millones de año para llegar a la Tierra.

"Este cúmulo es el más masivo, el más caliente y el que más rayos X emite de todos los cúmulos hallados hasta ahora a esa distancia o más lejanos", dice Felipe Menanteau, de la Universidad de Rutgers, quien lidera el estudio. "Dedicamos mucho de nuestro tiempo de observación a El Gordo, y estoy satisfecho por haber ganado la apuesta y haber encontrado esta sorprendente colisión de cúmulos".

Los cúmulos de galaxias son los objetos más grandes del Universo que se mantienen unidos por la gravedad. Su proceso de formación, tras la unión de grupos pequeños de galaxias, depende mucho de la cantidad de materia oscura y energía oscura que haya en el Universo en ese momento — por lo que estudiar cúmulos puede arrojar luz sobre estos misteriosos componentes del cosmos.

"Los cúmulos de galaxias gigantes, como este, son exactamente lo que estábamos buscando", afirma el miembro del equipo Jack Hughes, del grupo de Rutgers. "Queremos comprobar si comprendemos cómo se forman esos objetos extremos, utilizando los mejores modelos de cosmología disponibles hoy en día”.

El equipo, liderado por investigadores chilenos y de la Universidad de Rutgers, encontró a El Gordo al detectar una distorsión en la radiación del fondo cósmico de microondas. Este tenue resplandor es el remanente de la primera luz emitida por el Big Bang, el origen extremadamente caliente y denso del Universo que tuvo lugar hace unos 13.700 millones de años. Esta radiación dejada por el Big Bang interactúa con los electrones del gas caliente que hay en los cúmulos de galaxias, distorsionando la apariencia del débil resplandor de fondo visto desde la Tierra [2]. Cuanto mayor y más denso es el cúmulo, mayor es el efecto que causa en el fondo. El Gordo fue capturado en un cartografiado del fondo cósmico de microondas hecho con el Atacama Cosmology Telescope [3].

El Very Large Telescope de ESO fue utilizado por el equipo para medir las velocidades de las galaxias en esta enorme colisión de cúmulos y para medir su distancia con respecto a la Tierra. Además, el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA se utilizó para estudiar el gas caliente alojado en este cúmulo.

Pese a que un cúmulo del tamaño y la distancia de El Gordo es poco común, los autores afirman que los nuevos resultados son consistentes con las actuales teorías que manejan los astrónomos sobre un Universo que comenzó con una gran explosión como el Big Bang y que está compuesto en su mayor parte por materia y energía oscuras.

Es muy probable que El Gordo se formara igual que el Cúmulo de la Bala, un espectacular cúmulo de galaxias en interacción que está casi 4.000 millones de años luz más cerca de la Tierra. En ambos cúmulos hay evidencia de que la materia ordinaria, en su mayor parte compuesta de gas caliente detectable en rayos X, ha sido arrancada de la materia oscura. El gas caliente fue frenado por la colisión, pero no la materia oscura.

"Esta es la primera vez que encontramos un sistema como el Cúmulo de la Bala a esa distancia tan lejana", dijo Cristóbal Sifón, estudiante en la Pontificia Universidad Católica de Chile (PUC) en Santiago. "Es como el antiguo dicho: Si quieres comprender adónde vas, deberás saber dónde has estado".

Notas

[1] El nombre formal del cúmulo es ACT-CL J0102-4915. La primera parte del nombre muestra que es un cúmulo de galaxias hallado utilizando datos del Atacama Cosmology Telescope y la segunda parte indica la ubicación del objeto en el cielo, en la constelación austral del Fénix.

[2] El efecto se denomina Efecto Sunyaev–Zel'dovich (SZ) por los astrónomos rusos Rashid Sunyaev y Yakov Zel'dovich que lo predijeron a finales de los años 60.

[3] El Atacama Cosmology Telescope (ACT) es un telescopio de seis metros ubicado en Cerro Toco (en el desierto de Atacama, al norte de Chile) cerca de los telescopios ALMA. Está diseñado para hacer cartografiados de alta resolución de las microondas que recibe del cielo para estudiar la radiación del fondo cósmico de microondas.

Información adicional

Estos resultados en torno a El Gordo se anuncian el 10 de enero de 2012 en la 219 Reunión de la Sociedad Americana de Astronomía, que tiene lugar en Austin, Texas (EE.UU.). El artículo “The Atacama Cosmology Telescope: ACT-CL J0102−4915 ‘El Gordo’, A Massive Merging Cluster at Redshift 0.87 (El Atacama Cosmology Telescope: ACT-CL J0102−4915 ‘El Gordo’, Un Cúmulo Masivo en colisión con desplazamiento al rojo de 0,87)”, por Felipe Menanteau et al, describiendo estos resultados, ha sido aceptado para su publicación en la revista The Astrophysical Journal.

El equipo está formado por: Felipe Menanteau (Universidad de Rutgers, EE.UU), John P. Hughes (Rutgers), Crisóbal Sifón (Pontificia Universidad Católica de Chile [PUC]), Matt Hilton (Universidad de Nottingham, Reino Unido), Jorge González (PUC), Leopoldo Infante (PUC), L. Felipe Barrientos (PUC) , Andrew J. Baker (Rutgers) , Sudeep Das (Universidad de California, Berkeley, EE.UU.; Universidad de Princeton, EE.UU.), Mark J. Devlin (Universidad de Pennsylvania, EE.UU.), Joanna Dunkley (Universidad de Oxord, Reino Unido), Adam D. Hincks (Universidad de Princeton), Arthur Kosowsky (Universidad de Pittsburgh, EE.UU.) , Danica Mardsen (Universidad de Pennsylvania), Tobias A. Marriage (Universidad Johns Hopkins, Baltimore, EE.UU.) , Kavilan Moodley (Universidad de KwaZulu-Natal, Durban, Sudáfrica), Michael D. Niemack (NIST, Boulder, EE.UU.) , Lyman A. Page (Universidad de Princeton) , Erik D. Reese (Universidad de Pennsylvania), Neelima Sehgal (Universidad de Stanford, EE.UU.), Jon Sievers (Universidad de Toronto, Canadá) , David N. Spergel (Universidad de Princeton), Suzanne T. Staggs (Universidad de Princeton) y Edward Wollack (Centro de Vuelo Espacial Goddard, EE.UU.).

El año 2012 marca el 50 aniversario de la creación del Observatorio Europeo Austral (European Southern Observatory, ESO). ESO es la principal organización astronómica intergubernamental de Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Quince países apoyan esta institución: Alemania, Austria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Holanda, Italia, Portugal, el Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza. ESO desarrolla un ambicioso programa enfocado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también cumple un papel principal en promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera tres sitios únicos de observación de categoría mundial en Chile: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el observatorio óptico más avanzado del mundo, y dos telescopios de rastreo. VISTA trabaja en el infrarrojo y es el telescopio de rastreo más grande del mundo y el VST (sigla en inglés del Telescopio de Rastreo del VLT) es el telescopio más grande diseñado exclusivamente para rastrear el cielo en luz visible. ESO es el socio europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, el proyecto astronómico más grande en desarrollo. ESO está actualmente planificando el European Extremely Large Telescope, E-ELT, el telescopiohttp://www.blogger.com/img/blank.gif óptico y de infrarrojo cercano de categoría 40 metros, que llegará a ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.

Enlaces

• Enlace a la versión preliminar del artículo científico
• Imágenes del VLT en el Observatorio de Paranal
• Información sobre el Observatorio Chandra de la NASA
• Más información sobre el Atacama Cosmology Telescope

Fuente:

ESO

Hormigas convertidas en supersoldados

Inyectarles hormonas cuando son larvas las convierten en soldados gigantes.

Las hormigas pueden ser "programadas" para convertirse en supersoldados, según afirma un equipo internacional de investigadores.

Todas las colonias de hormigas se componen de diferentes "castas", incluidos los insectos que asumen funciones de soldados y trabajadores.

El equipo ha intervenido en el desarrollo de larvas para crear una casta inusual de supersoldados.

El avance, dicen los investigadores, revela que hay rasgos ocultos en muchas especies que podrían ser "desbloqueados".

Los resultados se publican en la revista especializada Science.

Cabezas grandes

Ehab Abouheif, de la Universidad McGill, en Montreal, Canadá, lideró el estudio, el cual halló que la aplicación de hormonas a las larvas en un momento muy específico de su desarrollo las convertía en soldados gigantes.

Los científicos lograron esta transformación en dos especies de hormigas que de manera natural no tienen la casta de supersoldados en sus colonias.

Abouheif y su equipo estudiaron las hormigas Pheidole, un gran grupo de más de 1.000 especies relacionadas.

De ellas, sólo hay ocho que tienen los supersoldados que protegen la colonia mediante el bloqueo de la entrada con sus cabezas de gran tamaño.

Las hormigas supersoldados protegen la entrada de la colonia.

La idea de tratar de "programar" las hormigas se le ocurrió a Abouheif cuando notó que una especie común de Pheidole, que no tiene ninguno de esos "soldados" en su colonia, poseía unos cuantos miembros extraños de cabezas grandes.

"Estábamos recogiendo (las hormigas) en Long Island, Nueva York, y nos dimos cuenta de algunos soldados de aspecto monstruoso", dijo Abouheif.

Las hormigas mutantes se parecían a la casta de supersoldado de otras especies, por lo que los científicos se dispusieron a averiguar qué les había hecho tomar esa forma.

"Entendimos cómo estas castas se generan durante el desarrollo larvar", dijo Abouheif.

Hormona juvenil

Cuando una reina pone los huevos -explicó- cada uno de ellos puede convertirse en una casta diferente en función del entorno en el que se encuentran, la temperatura que desarrollan y la nutrición que reciben.

Pero la clave de la transformación en una casta específica es controlada en gran medida por un componente químico dentro de los huevos llamado hormona juvenil.

"Así que si tratas una de estas especies en el momento adecuado de su desarrollo, tan solo con una hormona, puedes inducir el desarrollo de supersoldados", explicó el doctor Abouheif.

"El hecho de que se puede inducir en todas estas especies diferentes, que normalmente no tienen esa casta, significa que un ancestro común de todas tenía supersoldados".

El descubrimiento puede tener implicaciones importantes en cómo los científicos estudian y ven la evolución.

Abouheif dijo a la BBC que había un "precioso juego" entre el organismo y su ambiente.

"Este potencial ancestral ha estado guardado en un mismo lugar durante 35 millones de años... y si eres capaz de encontrarlo, puedes liberarlo".

Nigel Franks, profesor de comportamiento animal y ecología de la Universidad de Bristol, dijo que el estudio contenía "preciosa biología evolutiva que explica patrones evolutivos fascinantes".

Añadió que es "un trabajo maravilloso".

La bióloga evolutiva Susanne Foitzik de la Universidad de Mainz en Alemania también se mostró impresionada con el estudio.

"Muestra que algo que aparece en unas pocas especies puede ser intrínseco a varias especies y que el camino evolutivo es retenido por todas ellas, aunque cerrado por la mayoría."

El doctor Abouhef tiene esperanza de que este descubrimiento pueda arrojar nuevas luces en el mecanismo de la evolución. Dijo que liberar características ancestrales puede ser clave para el crecimiento de las cosechas con alto valor nutricional o incluso para hacer frente a los mecanismos que causan cáncer.

"Quién dice que todo ese crecimiento sin control que causa el cáncer no es la liberación de una característica ancestral", dijo.

"Si podemos identificar la causa, tal vez podamos revertirlo".

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BBC Ciencia

¿Qué hay en un femtosegundo de luz láser?

Iluminar una pieza de metal, como el cobre o la plata, y los electrones excitados. Estas partículas excitables a su vez alteran los campos electromagnéticos que dan lugar a explotar muchas de sus propiedades tecnológicas, como el excelente desempeño del cobre como conductor de electricidad.

Los esfuerzos por observar los electrones se han vuelto algo más fácil en los últimos años, gracias a los avances con los pulsos láser cortos, pese a los principios fundamentales de la mecánica cuántica que dominan esta escala. La mecánica cuántica y sus funciones de onda sugieren que se puede observar el movimiento de un electrón, pero no sin introducir la incertidumbre sobre su posición, por ejemplo. Y, es mucho más frecuente observar la pérdida de energía de los electrones que observar la ganancia. No obstante, para una mejor comprensión de lo que ocurre con los electrones excitados por la luz incidente, se facilita un mejor diseño fotovoltaico de los sistemas electrónicos que emplean la luz, así como algunos chips avanzados de informática.

Ahora, un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de California ha observado a los electrones en acción, y han crado mapas que muestran los campos de energía de los electrones excitados a través del tiempo, sobre la plata y las superficies de cobre. Utilizando un microscopio de electrones, centraron el haz de una nanopartícula de plata con un respaldo más grande de grafeno durante un femtosegundo (una millonésima de una mil millonésima de segundo, ¿hace falta insistir en que es muy corto?). La ganancia de energía (o la pérdida) se calcula a partir del tiempo de retardo entre los pulsos de luz láser y los electrones. Los investigadores llaman a esta técnica "imagen ultrarrápida del espectro", que en realidad no logra llevar al lenguaje lo rápido que es.

La idea es crear un mapa con la ganancia o pérdida de energía de los electrones de un compuesto específico elemental. Dicho mapa muestra la posición probable de los electrones excitados (incluso la cantidad de energía ganada), sin revelar otras propiedades (de esta manera se mantiene la búsqueda de línea con el principio de incertidumbre de Heisenberg). Por ejemplo, esta nueva investigación muestra que las nanopartículas triangulares de plata ganan la mayoría de su energía a lo largo de su margen izquierda y la esquina inferior derecha (debido al grosor de la partícula y al tamaño del borde, los cuales son más pequeños que las longitudes de onda de los fotones incidentes). La técnica ultrarrápida podría permitir a los científicos ver las interacciones de las moléculas, las propiedades de las partículas y, en última instancia, el funcionamiento interno de las células. No está nada mal para tan súper corto pulso de luz láser.

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Bit Navegantes

Empezamos a perder memoria a los 45, según un estudio

La pérdida de memoria y los fallos en otras funciones cerebrales pueden empezar a mediados de la cuarentena, mucho antes de lo que se pensaba, según un estudio.

Un grupo de científicos que publicó su trabajo en la revista British Medical Journal estudió a lo largo de diez años la capacidad mental de más de 7.000 funcionarios británicos con entre 45 y 70 años.

Su sorpresa fue que aquellos con edades entre 45 y 49 presentaban una disminución de más del 3% en su memoria y sus habilidades de razonamiento y comprensión.

La mayor parte de las investigaciones sobre la demencia se había centrado hasta ahora en los mayores de 60 años.

Fuente:

BBC Ciencia