Associació de Biotecnòlegs de Catalunya

OMG!

2012-02-27T10:47:00.006Z

Casi todo el mundo entiende esas siglas como “oh dios mío” (traducción de Oh My God) pero para muchos de los que estudiamos (presente o pasado, no importa) biotecnología esas siglas pueden significar otra cosa: Organismo Modificado Genéticamente, también conocidos simplemente como transgénicos. En este artículo me gustaría poneros un par de ejemplos de OMG del mundo microbiano, vegetal y animal. Entre las fuentes de este artículo encontraréis la dirección de la página GMO Compass (algo así como la brújula de los OMG) que contiene un directorio donde se pueden encontrar todos los transgénicos (especialmente lo vegetales) que existen, si se comercializan y dónde; así podréis comprobar si esos tomates tan bonitos de la tienda son transgénicos.

Microorganismos transgénicos

¿Cuántas veces oye un biotecnólogo la pregunta “¿qué es la biotecnología?” durante su vida? Tantas que se suele perder la cuenta, pero yo encontré una explicación rápida usando un ejemplo que en el contexto habitual de dicha pregunta (comidas con la familia o los amigos) suele ser perfecto: les pedía que cogieran una lata de refresco con sabor a limón o naranja y que leyeran los ingredientes, cuando llegaban al ácido cítrico les preguntaba “¿de dónde creéis que sale ese ácido cítrico?” a lo que la respuesta inocente suele ser “del limón o la naranja”; ERROR! Un limón o una naranja no tiene suficiente ácido cítrico para ser utilizado a nivel industrial como ajustador de acidez, por eso el origen del ácido cítrico es una especie de moho: el Aspergillus niger, el típico hongo que crece sobre la piel de la naranja o el limón; pues bien, dicho hongo es capaz producir cantidades mucho mayores de ácido cítrico que las que contiene una naranja o un limón siendo por tanto un organismo muy utilizado por la industria.

Pero ese no sería un buen ejemplo de OMG ya que lo hace por naturaleza, no hay transgénesis ni modificación... la gracia está en que la industria siempre busca mejorar los procesos, y más cuando el producto es utilizado en tantos contextos distintos y en grandes cantidades, por eso el A. niger ha pasado por múltiples procesos de mutagénesis NO dirigida + que han permitido obtener cepas que producen mucho más y que no se ven inhibidas por el pH bajo del medio resultante del ácido que ellas mismas producen; ¿por qué recalco lo de mutagénesis no dirigida? Por un motivo legal propio de la UE, y es que no veréis ninguna etiqueta que indique que vuestros refrescos contienen productos obtenidos de OMG por la mala prensa que estos tienen, pero según la ley, si la modificación genética de los organismos no es dirigida no se puede considerar que sea un OMG, ¿es lógico? Personalmente no lo creo, pero está claro que la industria aprovecha las opciones que dejan las leyes para hacer lo que pueden para mejorar su negocio.

Otro ejemplo de OMG, esta vez de forma dirigida, es la producción industrial de insulina, tan importante para los diabéticos. Fue la primera aplicación a las técnicas de ingeniería genética y tecnología del DNA recombinante de la historia. Hasta entonces se extraía la insulina del páncreas de los cerdos, con un elevado coste de purificación y una eficiencia muy baja. Gracias a los avances en biotecnología, en 1977 se pudo obtener insulina de bacterias modificadas genéticamente en laboratorio y en 1982 se comercializó, siendo la primera proteína humana sintetizada en un microorganismo y comercializada. Evidentemente a nadie le molesta el origen de dicha insulina, pero como ya hemos visto, el ácido cítrico y muchos otros productos alimentarios parece que sean peligrosos si se obtienen de OMG por mutagénesis dirigida en vez de microorganismos irradiados.

Plantas transgénicas +

Estos son los OMG que más controversia suelen crear en la sociedad; no faltan razones para ello debido a las prácticas éticamente reprochables que han seguido las multinacionales que los producen. Aquí os voy a hablar de dos ejemplos mucho más atractivos para la sociedad. El primero es un arroz modificado genéticamente para que contenga betacarotenos, precursor en la síntesis de vitamina A, pensado como remedio a la grave desnutrición que padecen las personas en ciertos lugares del mundo donde el cultivo de arroz es su principal y prácticamente único sustento. Este producto se conoce como Golden Rice por su color anaranjado (debido a los carotenos). A día de hoy el Golden Rice está pasando las última etapas regulatorias y se cree que en 2013 podría estar disponible para consumo humano.

El otro ejemplo que os quiero poner es el de un tomate que sobreexpresa antocianinas, un grupo de compuestos presentes en muchos alimentos (col lombarda, frutos del bosque...) con importantes beneficios para la salud humana: efectos antioxidantes, antitumorales, antidiabéticos, antiinflamatorios... se han realizado experimentos en ratones para comprobar su efecto en estos animales y se ha observado como los ratones a los que se alimentaba con ese tomate vivían casi un 30% más. Este producto aún no se encuentra en el mercado.

Animales transgénicos

Llegamos finalmente a los animales modificados genéticamente. El primer ejemplo es quizás el más espectacular de todo este artículo, el que más difícil se hace de creer, pero es real y se está avanzando mucho (y desde hace tiempo) para que se pueda obtener beneficios de la idea original. Uno de los materiales más resistentes y elásticos de la naturaleza es la tela de araña, la de algunas especies más que otras, pero es totalmente imposible tener “granjas de arañas” porque se matarían entre ellas y el resultado sería muy poco eficiente. Es por eso que desde hace varios años se está trabajando en la posibilidad de obtener las proteínas que forman la tela de araña de otras fuentes y de esa idea nace la “spider-goat”. Aunque parezca ciencia ficción ya se ha conseguido y actualmente se está refinando la técnica; la idea es conseguir que la cabra produzca la proteína de interés en su leche, que evidentemente no serviría para consumo humano, y de ahí purificarla para después “hilarla”. Las principales aplicaciones que se están barajando en estos momentos para la seda de araña son, por un lado, la militar, para fabricar trajes antibala de un material ligero y flexible mucho más resistente que el kevlar actual; por otro lado, uno más agradable para la sociedad: la sanitaria, y es que se pretende crear un hilo quirúrgico muy resistente y orgánico.

El último ejemplo, aunque más mundano, también tiene su gracia: salmones transgénicos para que produzcan más hormona de crecimiento y así obtener salmones más grandes. En este caso la polémica no sólo está en que la idea es alimentar a las personas con OMG sino que además existe el riesgo de liberación accidental de dichos animales con el peligro que puede suponer para la biodiversidad. Para acabar de encontrar aspectos negativos, estos transgénicos sí son mucho más grandes que un salmón salvaje, pero si lo comparamos con un salmón de piscifactoría que desde hace años se está seleccionando para obtener ejemplares más y más grandes, vemos que la diferencia es minúscula; en términos biológicos podríamos decir que la especie ha alcanzado su máximo potencial de crecimiento a través de la selección (humana en este caso) y por lo tanto la modificación genética no tiene apenas efecto real.

Para terminar con este “monográfico” de los transgénicos sólo me queda dejar claro que mi postura no es ni totalmente a favor ni en contra, cada caso debe analizarse en todos los aspectos que sean necesarios para nuestra seguridad y la seguridad del medio ambiente; ni todos los transgénicos son “buenos” ni se debe poner trabas continuas al desarrollo de estas tecnologías; como con casi todo, el término medio, razonable y lógico debería ser el que nos guiara, pero por desgracia existen intereses económicos que corrompen las ideas buenas y ante eso la respuesta de la sociedad ha sido la de arrinconar a los transgénicos.

Fuentes:

Butelli et al. Enrichment of tomato fruit with health-promoting anthocyanins by expression of select transcription factors. Nature Biotechnology (2008) 23: 1301-1308

http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/2012/01/120119_cabra_arana_utah_am.shtml

http://www.gmo-compass.org/eng/home/

El alosterismo científico

2012-02-20T07:58:00.006Z

La nueva era de los seres sintéticos ya está aqui!.

Cada día surgen nuevas noticas en los medios de comunicación relacionadas con la biología sintética, la intelegincia artificial, la computación genética...todas estas técnicas constituyen la llamada “ciencia de vanguardia”, la ciencia del futuro.

Son técnicas que relacionan diversas disciplinas , en un principio, alejadas de la biología o la biotecnología al uso, pero que hoy en dia son indispensables para el desarrollo de la misma.

Muchas son las voces críticas, casi siempre puristas que defienden la ciencia tradicional, es decir, microscopio en mano frente a los nuevos avances tecnológicos que pueden ser constituidos por la citada biología sintetíca o simpemente otras ciencias “bio” relacionadas en último termino con la computación.

Estas “nuevas” ciencias actuan como substrato y soporte, de las disciplinas científicas tradicionales, por ejemplo, biología o bioquímica.

Son fruto y causa de la revolución impulsada por la biotecnología y más adelante por las llamadas ciencias ómicas (genómica, proteómica, etc ) que en su día revolucionaron el mundo “bio”.

Para ser justos ... no solo revolucionaron hace unos años, sino que siguen revolucionando, ya que el poder predictivo y de conocimiento que otorgan a los investigadores estas disciplinas científicas es inmenso.

En teoría pudiera parecer que las ciencias ómicas son como una disgregación de la biología, una especialización de los biólogos en una pequeña parte del campo obviando el resto, pero nada más lejos de la realidad. Estas ciencias constituyeron y siguen constituyendo el camino hacia una nueva mentalidad en la que se desarrolla una visión global de los procesos biológicos. El sufijo “-oma” tiene origen latino y significa “conjunto de”.

Es por tanto que, la adición de este sufijo a diferentes estudios en biología, cubre las nuevas aproximaciones masivas en las que se está enfocando la biología recientemente.

He aqui el alosterismo científico.

El alosterismo es un mecanismo complejo que poseen las enzimas para regular su actividad y función. Se basa en el hecho de que una enzima está formada por varias subunidades las cuales han de interectuar entre ellas de forma directa o indirecta para permitir que el enzima adopte una configuración concreta y desarrolle su actividad y/o función.

La ciencia, hoy en dia, es algo así es un conglomerado de técnicas provinientes de distintas disciplinas científicas sin el concurso de las cuales se complica o incluso se hace imposible la resolución del problema científico.

Es decir, la ciencias “bio-computacionales” no podrían funcionar sin tener datos expermientales ( biología estructural) en los que basar sus modelos de estudio.

Por ejemplo, la biología sintética lo que reproduce son los mecanismos/circuitos biológicos que se dan en los seres vivos aplicados a robots o similares. La biología de sistemas trata de plasmar los modelos biológicos, rutas de transducción de señales, por medio de modelos simples.

En la parte superior de la imagen podemos ver un ejemplo de modelización de una ruta de transducción de señal, en concreto, BarA/ UvrY. Reproduce la transferencia del grupo fosforilo de BarA, y la desfosforilación de Urvy. En la prte inferior podemos obsrervar un gráfico de la evolución en la concentración de R2 (grupo fosforilo) a lo largo del tiempo, la transferencia del grupo fosforilo.

Estos modelos simples, a su vez, por medio de ecuaciones matemáticas describen la fisico química de los seres vivos . Estás ecuaciones se integran y resuelven de forma computacional, obteniendo por ejemplo las cinéticas o las constantes de asociación de una proteina o sus variaciones de energía interna , las aplicaciones y las técnicas son enormes y van desde resolver simples ecuaciones diferenciales hasta poner en práctica ecuaciones propias de la mecánica cuántica.

Modelizacion de la conversión de glucosa en lactato. La imagen de la derecha muestra como evolucionan las concentración de glucosa y lactato a lo largo del tiempo

Y estas disciplinas citadas son solo tres dentro de este gran conglomerado que es actualmente la ciencia, en el cual hay veces que no sabemos distinguir si un estudio peretenece a la biología computacional o si bien se trata de biología estructural o biofísica, o si quizás la mejor forma de clasificarlo sería como química computacional. Y todo estos sin olvidar que dentro de estas áreas , a priori ya sub-áreas, hay otras subáreas, que vendrían a ser sub-sub áreas, y así sucesivamente.

Esta evolución científica de la que venimos hablando, viene dada en gran parte por los avances en los medios experimentales, es decir, aparatos cada vez más precisos y de mayor accesibilidad, y sobre todo por la computación.

Un buen ejemplo, son las ciencias ómicas, de las que venimos hablando, que surgieron como consecuencia de avances en bioinformática, de la cual actualmente son también substrato, es decir, nuevas técnicas requieren cierto tipo de información que desenvoca en la especialización de la ciencia.

Pero que muchas disciplinas experimentales se hayan desarrollado gracias a la computación, no implica que computación y experimentos se terminen de llevar bien, ya que hay otras muchas disciplinas que han surgido sin su ayuda, y no acaban de ver clara su reproducibilidad in silico.

Hoy en dia, sin embargo, cada vez está más extendida y aceptada la teoría de la necesidad de que cualquier estudio científico sea validado a nivel computacional, pese a las reticencias de los experimentales. De hecho los modelos computacionales están comenzando a usarse como herramientas predictivas de los resultados de un experimento , sobre todo a nivel empresarial, ya que ahorra muchísimo dinero en estudios de ensayo y error, hasta dar por ejemplo con el gen o la proteína clave para la inhibición de un patógeno causante de alguna enfermedad. Permiten conocer con mayor precisión en qué se debe centrar un experimento.

En el mundo “académico”, por contra, todavía el experimento manda por encima de la computación y es difícil que un científico computacional consiga proponer un experimento; más bien su labor es la de refutar ciertos experimentos con la aprobación o no de los experimentales, ya que muchas veces se demuestra que el estudio era erróneo, cosa que no suele ser aceptada de buen grado.

La ciencia está evolucionando hacia el alosterismo hacia una compenetración de las distintas disciplinas científicas, que permita un análisis más amplio, estudios más completos y sobre todo más eficientes, pero también es cierto que se está encontrando con muchas trabas, provinientes de científicos que se resisten a cambiar su forma de hacer ciencia o que no quieren aceptar los estudios computacionales como ciertos, y sobre todo a uno de los grandes problemas actuales de la ciencia , el desencuentro entre experimentales y computacionales.

Los primeros se suelen negar a aceptar que simulacionnes in silico tiren por tierra sus resultados experimentales, no creen que puedan ser valiosas en muchos aspectos para sus estudios, sin embargo cuando sus resultados son refutados sí se sirven de la computación.

Los segundos se quejan de que sus predicciones no suelen ser tomadas en consideración,y que es muy complicado que un grupo experimental acceda a realizar los experimentos que un computacional sugiere.

Ambas posturas se entienden, ya que realizar un experimento suele conllevar un esfuerzo de tiempo y dinero, y puede ser que los experimentales tengan otros proyectos prioritarios para ellos, pero también es cierto que casi todo suelen ser pegas por parte de estos últimos para realizar estos experimentos.

Para solventar este problema, cada vez son más los grupos mixtos de experimentales y computacionales que afloran , así como las colaboraciones entre grupos independientes, por medio de convenios fomentados tanto desde los gobiernos autonómicos y nacionales , como desde la Unión Europea, en el caso de Europa, o los propios centros.

La ciencia como todo en este mundo sufre una renovación constante, ya que sin esa renovación se quedaría anclada en el pasado y no seríamos capaces de dar respuesta a los cada vez más complejos problemas científicos que se plantean diariamente. Lo que está claro es que el alosterismo científico es necesario.

http://www.agenciasinc.es/esl/Noticias/Tecnicas-de-Computacion-Natural-y-Biologia-Sintetica-contribuyen-al-tratamiento-de-enfermedades

http://www.sebbm.com/scripts/investiga.asp?Id=200

http://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=7&ved=0CFoQFjAG&url=http%3A%2F%2Fwww.synbiosafe.eu%2Fuploads%2F%2F%2Fpdf%2F05_02_Muy_interesante_Llegan_los_seres_sinteticos.pdf&ei=gQA5T6qhJcak0QWf7bG_Ag&usg=AFQjCNHKODiO_dNT2vBtDUcppvI3LJKCag&sig2=bMuE-WS56bHDBZEmQEmwgg

http://tecnocapsulas.com/2011/09/04/computacion-genetica-para-matar-celulas-especificas-de-cancer/

http://cienciasomicas.wordpress.com/2011/05/12/hello-world/

http://es.wikipedia.org/wiki/Regulaci%C3%B3n_alost%C3%A9rica

Luciérnagas microscópicas para alumbrar el cáncer

2012-02-13T10:32:00.001Z

Imaginemos una luciérnaga en medio de la noche. O mejor aún,imaginemos diez, todas juntas en el mismo sitio. Imaginemos ahora que estánencima de un caracol (que es de lo que se alimentan). Sería fácil localizar elcaracol pese a la oscuridad, ¿verdad? Esto es gracias a la luz propia queemiten las luciérnagas, un fenómeno conocido como bioluminiscencia del quetambién gozan otros animales como las medusas, algunos hongos o algunas bacteriascomo Vibrio harveyi o Photorhabdus luminescens.

De izquierdaa derecha y de arriba abajo: Un par de fotografías de parte de una anémona. Dos tipos distintos de cnidarias,una con bioluminiscencia verde y otra naranja, habitan un alga. Un tipo dehongo que también presenta luminiscencia y por último, la Aeoquorea victoria, un tipo de medusa./ Algunas imágenes estánextraídas de New Scientist.

Un sistema de detección parecido se viene utilizandodesde hace ya unos años en los laboratorios. Se trata del de los marcadores luminiscentes. El método estan sencillo como el de las luciérnagas: unas proteínas “alumbran” aquello quequeremos encontrar.

Lasluciérnagas son fácilmente detectables en medio de la oscuridad gracias a sucola luminosa. /Imagen extraída de www.dzerolog.com

Para los biotecnólogos, bioquímicos o cualquier otra rama dela ciencia que haya trabajado en algún momento con métodos de detección, lastécnicas de laboratorio en las que se utiliza luminiscencia son más queconocidas.

Para el resto de humanos, basta con que os hayáishecho alguna vez una analítica de sangre. La detección de las hormonas,proteínas o vitaminas que tenéis se realizan por pruebas inmunológicas dequimioluminiscencia, ~~traduciendo~~, se utilizan anticuerpos que se unen aesas hormonas, proteínas o vitaminas y al hacerlo emiten luz. (¿Cómo funcionan los sistemas de detección porquimioluminiscencia? +)

La detecciónde hormonas, proteínas y vitaminas en la sangre se realizan mediante métodosluminiscentes.

Las técnicas de luminiscencia en el laboratorio, como ya hemosdicho, llevan mucho tiempo utilizándose. Si seguimos con el ejemplo de laanalítica, resulta evidente que se requiere de una extracción previa de lamuestra para poder analizarla (de hecho, todos hemos sufrido los pinchazos alas ocho de la mañana en ayunas).

La ciencia y los científicos, sin embargo, prefieren saberqué es lo que sucede aquí y ahora. El tipo de experimentos que permiten hacerun seguimiento a tiempo real se conocen como in vivo (en latín, dentro de lo vivo) que viene a significar que seexperimenta con un tejido o un organismo mientras está vivo, de modo que sepuede saber todo lo que está pasando en ese preciso momento.

Bajo esta premisa, un grupo de investigadores de la Universidadde Cork (Irlanda) ha conseguido relacionar las técnicas in vivo con las de la luminiscencia.¿Su investigación? Alumbrar los tumores de unos ratones con bacterias luminosas.

Localización de los tumores de un ratón gracias a bacterias que emiten luz. / Imagen del articulo original en PlosOne

Las bacterias luminosas, que podría sonar a cienciaficción, no son más que la réplica microscópica de las luciérnagas. Si bien elinsecto consigue su luminosidad gracias al gen Luc, las bacterias lo consiguen gracias al gen llamado luxCDABE, el mismo que permite que lasbacterias Vibrio harveyi y Photorhabdus luminescens den luz. El por qué los genes tienen esos nombres es algo de lo que hablaremos en otrasentradas, pero me adelanto a decir que el gen Luc le debe su nombre a Lucifer, “el portador de la aurora” segúnla mitología romana y un sinónimo de Satanás según la religión católica.

Los primeros experimentos que se realizaron para demostrarla detección in vivo de una señalbioluminiscente fueron en 1995 y se trataba de un ratón infectado con Salmonella a la que se le había añadidolos genes lux. Lo novedoso de esteúltimo estudio es que las bacterias utilizadas no son patógenas, ya que utilizan una cepa de Escherichia coli no perjudicial (nada tiene que ver con la cepa H41, causante de la crisis del pepino) a la que le han añadido el gen luxCDABE para que desprenda luz, y lomás interesante: migran por sí solas hacia las zonas en las que hay tumores. Yes que se ha observado que las bacterias tienen preferencia por habitar enregiones cancerígenas y aunque aún no se sabe muy bien el por qué, puedeshacerte una idea entrando aquí.

El ratóntiene un tumor en el muslo de la pata inferior derecha. / Imagen delartículo en PlosOne

Para explicarlo de manera sencilla, los investigadoresirlandeses han conseguido crear unas bacterias luminosas, como unas luciérnagasmicroscópicas, que se depositan en las zonas cancerígenas de un organismo vivo.

Con este mecanismo se obtiene una localización perfecta dela zona afectada por el tumor, que a largo plazo podría evitar tener que matar moscas a cañonazos con la radioterapia [unaexpresión que tomo de un profesor de la carrera, muy apropiada para expresar laagresividad de la radioterapia]. Otra alternativa también sería modificar lasbacterias para que contengan un anticancerígeno, de modo que el tratamiento seamucho más efectivo.

Pero no debemos olvidar que estos estudios no son la cura inminente del cáncer. Sonavances que, a largo plazo, podrán ser de ayuda para la aplicación detratamientos. Así que nada de conclusiones precipitadas. Si somos personas que valoramosy apreciamos la ciencia, debemos aprender a tener un pensamiento crítico yracional acerca del resultado de una investigación y la enfermedad sobre la quetrata. Es muy habitual ver una cura donde no la hay, sobre todo en lo referenteal cáncer. Pero tenemos que aprender a separar la investigación de su resultadofinal, muy a menudo lejano en el tiempo.

Al fin y al cabo, el avance se ha conseguido en ratones ytodos sabemos que los ratones no sonhumanos. Aunque con todas las cosas que ya les sabemos curar, cualquier día nos sobrevivirán.

Fuente: http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0030940

La ciencia del terror

2012-02-06T10:59:00.012Z

… y no hablamos del estado de la investigación en nuestro país sino de la explicación científica que hay detrás de aquellos mitos que se transmitieron a través de la cultura popular y llegaron posteriormente a la literatura, el cine y más recientemente a la televisión y los videojuegos de terror. Quiero aclarar que en todos estos mitos siempre hay cierta inventiva y exageración y que ni mucho menos la explicación que voy a daros aquí es la única posible.

Estamos en una población rural, relativamente aislada y rodeada por bosques; hace un tiempo uno de nuestros vecinos fue mordido por lo que parecía un lobo/perro, logró sobrevivir pero recientemente se ha vuelto muy violento, ha llegado incluso a morder a otras personas que ahora parecen volverse violentas también; no hay duda, en realidad nuestro vecino fue atacado por un hombre-lobo que le transmitió su maldición... Evidentemente la explicación científica más plausible a hechos como el descrito es que el lobo que le atacó padeciera la rabia +, una enfermedad vírica infecciosa que afecta al sistema nervioso provocando hiperactividad, delirios, violencia... para finalmente provocar coma profundo y matar al infectado. Ya desde la edad antigua, en el Imperio Romano, se relacionó el mito de los hombres-bestia con la mordedura de animales rabiosos.

Vivimos en una pequeña población en lo más profundo de Transilvania (Rumanía); se cuenta en el pueblo que en el castillo de la colina vive una familia muy peculiar... su piel es blanquecina, nunca salen a la calle mientras el sol está en el cielo y se dice que cuando lo hacen su piel se quema; tienen las encías enrojecidas y unos colmillos prominentes y hay gente que ha visto como beben la sangre de animales... es más, uno de sus miembros parece que está loco y dicen que algunas noches viene al pueblo y rapta a inocentes ciudadanos para matarlos y chuparles la sangre... además todos los miembros de la familia se mantienen siempre jóvenes, no verás a un anciano entre ellos: son vampiros. Aunque parezca mentira este mito tiene una explicación científica para casi todos sus aspectos y en la mayoría de casos apuntan a la porfiria, una enfermedad hereditaria que afecta a la síntesis de porfirinas, precursoras del grupo hemo de los glóbulos rojos. De entre los distintos tipos de porfiria existentes se pueden extraer los diferentes “síntomas vampíricos” como son la anemia (piel pálida), las quemaduras producidas por la exposición a la luz solar de zonas donde se ha acumulado porfirina, el enrojecimiento y deterioro de encías que dejan a la vista largos dientes, trastornos mentales (en los casos más graves) y la intolerancia al ajo; además los casos más graves (y fácilmente comparables al vampirismo) se caracterizan por presentar una corta esperanza de vida por lo que difícilmente llegan a ser ancianos. La transmisión de la “maldición” por mordedura puede explicarse con la rabia ya que los murciélagos también la transmiten.

Finalmente, estamos en Haití, uno de los países más pobres del mundo compartiendo isla con República Dominicana, cuando de repente uno de nuestros familiares muere de forma misteriosa; lo enterramos pero cuál es nuestra sorpresa cuando al cabo de unos días lo vemos caminando de forma descoordinada y vacilante, incapaz de pronunciar palabras comprensibles, aún sucio de tierra y con aspecto cadavérico... es un zombie o muerto viviente! En este caso la ciencia ha podido estudiar individuos que se habían “convertido” en zombies y se conoce bastante bien dicho proceso. Todo empieza cuando una familia pide a un brujo que se encargue de un individuo de otra familia rival, entonces el brujo prepara un veneno cuyo principal ingrediente es la piel del fugu o pez globo que contiene una potente neurotoxina (la tetradotoxina) que paraliza todos los músculos dejando a la víctima consciente y con un ritmo cardíaco mínimo que hace pensar que haya muerto. Una vez enterrado, el brujo desentierra a su víctima y le administra una infusión de estramonio (Datura stramonium) que lo “revive” y lo mantiene dócil y obediente para servir como su esclavo; dependiendo del tiempo que estuviera paralizado y enterrado (sufriendo hipoxia) la víctima pierde más o menos capacidades cognitivas, cosa que explica el balbuceo y los movimientos erráticos.

Como decía al principio, la cultura popular se nutre de hechos reales que a través de la exageración y el boca a boca han pasado a ser historias fantásticas que nos han entretenido y aterrorizado, pero si lo intentamos siempre podremos encontrar alguna explicación que nos permita entender su origen. Aún y así los mitos siempre serán mitos por mucho que la ciencia nos permita entenderlos un poco mejor.

Nota: aunque he utilizado las fuentes del final para verificar la información, la mayoría de datos provienen del Dr. Enric Querol, profesor de la UAB muy dado a explicar este tipo de anécdotas.

Fuentes:

http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:xwe1_7thsbwJ:www.mundoparanormal.com/docs/criptozoologia/la_tragedia_hombre_lobo.html&hl=es&strip=1

http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Curiosid/Rc-62/Rc-62.htm

http://stupac2.blogspot.com/2006/08/zombie-drugs-identified.html

Te sentí pero tú no estabas

2012-01-30T21:17:00.011Z

Quizás el título suene un poco romántico pero el tema del que os hablaré hoy tiene cierto toque “sensiblero”. Por muchos es sabido que en el mundo animal las feromonas +, sustancias químicas secretadas o excretadas que activan respuestas sociales en miembros de la misma especie (generalmente), tienen un gran impacto; las hay que sirven para alertar de peligro, para señalizar una fuente de alimento al resto de individuos del grupo o para atraer a un individuo del sexo opuesto para llevar a cabo el proceso reproductivo; éstas últimas son de las que os hablaré en este artículo.

Existen diversas aplicaciones para las feromonas sexuales, entre ellas la que nos ocupa en este caso: el control de plagas de insectos. La idea es conseguir producir feromonas que atraigan a los insectos lejos de los campos de cultivo. Actualmente ya se utilizan feromonas para dicho fin y hay grupos de investigadores que están haciendo avances para lograr sistemas más avanzados que permitan un control fino del sistema.

El ejemplo que se muestra en el vídeo utiliza una especie de gusano de seda, el Bombyx mori, en el que la hembra secreta una feromona sexual que puede ser captada a grandes distancias por la antena del macho y atraerlo. Esto se ha reproducido usando un microreactor químico que produce esa misma feromona y un evaporador que la libera en el aire de manera controlada. Como veréis en el vídeo, al cabo de 2 minutos tras empezar a emitir la feromona los machos empezarán a aletear excitados por ésta.

Con este sistema y otros similares se pueden proteger los campos de las plagas de insectos sin necesidad de usar cantidades tan grandes de insecticidas que provocan un deterioro considerable del medio ambiente, por no hablar del hecho que muchos insectos han desarrollado resistencia a dichos insecticidas. Eso sí, los insectos se verán siguiendo el rastro de hembras inexistentes...

Fuente:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2072049/?tool=pubmed

Más información: http://www.horticultivos.com/component/content/article/49-front-page/182-uso-de-feromonas-para-monitoreo-de-picudo-del-chile-anthonomus-eugenii-cano

Vida eterna, el santo grial, los telómeros y otras cuestiones éticas

2012-01-25T09:37:00.002Z

Hace unos días curioseando por internet, me encontré con que estudios recientes confirmaban que la longitud de los telómeros es un indicador de la longevidad de un organismo, una hipótesis que venía golpeando con fuerza desde hacía ya tiempo.

Los telómeros marcan el número de divisiones celulares que va a llevar a cabo una célula determinada durante toda su vida. Por eso, los científicos creen que estas estructuras son uno de los indicadores más precisos e importantes de la longevidad, es decir, de la velocidad con la que una persona va a envejecer.

Los telómeros son fragmentos de ADN repetitivo que se encuentran al final de los cromosomas en forma de capuchón y previenen su desintegración así como la posible fusión con otros cromosomas e incluso el ataque de algún agente celular externo o interno que pueda desestabilizar su estructura. Ayudan a mantener la viabilidad celular, son , por así decirlo, los “guardianes de la vida” .

Buscando un símil en la novela histórica o incluso en el cine con las archiconocidas películas de Indiana Jones, podríamos decir que los telómeros son algo así como los guardianes del Santo Grial, la clave hacia la vida eterna.

En el desenlace de estas obras de ficción siempre hay una decisión que tomar, un juicio que marcará la elección entre el bien y el mal. ¿Enterrar el santo grial para siempre y no caer en la tentación o usarlo para conseguir la vida eterna? Normalmente, suele triunfar el bien.

Si trasladamos esta cuestión al mundo científico, nos encontramos ante una elección similar: ¿nos olvidamos de lo que sabemos, lo obviamos, y vivimos de espaldas a esta realidad o utilizamos este conocimiento y creamos tecnología de valor añadido que mejore nuestra calidad de vida? La respuesta, obviamente, no es tan simple como sí o no.

Introduciéndonos más en el tema de los telómeros y la longevidad, existe una empresa llamada Life length que, ayudada por las investigaciones de la doctora del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) María Blasco, han creado un test comercial que permite medir la longitud de tus telómeros y hacer una estimación de la longevidad basada en el tamaño de estos.

La controversia está servida. Muchos han sido los grupos que han salido en su contra alegando que se predice la muerte de una persona, con los problemas éticos que ello conlleva.
La Dra. Blasco, por su parte, asegura que lo que realizan es, sencillamente, predecir si los telómeros de una persona son acordes a su edad o no.

La interpretación de la información científica y en concreto de los resultados de esta prueba es personal y no tiene un solo punto de vista.

Cada uno debe decidir por sí mismo. Todos los avances en diagnósticos genéticos precoces son un arma de doble filo porque está bien que alguien pueda tener acceso a datos sobre sus futuras enfermedades de forma voluntaria, pero no está tan bien que ciertas empresas puedan utilizarlas y en base a la información obtenida, contratar o no a una persona, por ejemplo. No es una elección sencilla.

Sin embargo, socialmente, el uso de esta tecnología está más aceptado que el hecho de utilizar transgénicos o células madre. ¿Por qué?

La respuesta no es trivial y suele estar condicionada por la influencia y la presión exterior, por parte de la propia sociedad, el estado y un largo etcétera.

Esta presión, casi siempre, esta motivada por un miedo, un miedo a lo desconocido o un miedo a que nuevas tecnologías puedan cambiar nuestras vidas. Este miedo es legítimo, lo desconocido puede generar ansiedad, inseguridad ... pero hay veces que este miedo no es propio, sino inducido y aquí radica el problema, aquí radica la dificultad de dar respuesta a estas y otras cuestiones afines, ya que no somos libres en nuestra elección, tenemos condicionamientos externos, los cuales son inherentes al ser humano.

Evidentemente, los científicos no deben jugar a ser dioses, pero hasta qué punto un científico juega a ser dios o es el estado, la presión social, etc los que ejercen de jueces supremos frenando el avance científico?

La respuesta una vez más no es simple y es un ejercicio de moral personal que cada uno debemos practicar, tratando de ser lo más libres posible.

Os dejo con esta interesantísima entrevista a María Blasco en la que se habla sobre el dilema ético aquí planteado:

Referencias:
http://www.nature.com/news/telomere-length-in-birds-predicts-longevity-1.9755

http://www.pnas.org/content/early/2012/01/04/1113306109

http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/2011/05/110516_prueba_vejez_telomeros_men.shtml
http://www.europapress.es/salud/investigacion-00669/noticia-cnio-colabora-desarrollo-test-sangre-predecir-envejecimiento-humano-20110517152321.html

http://www.lifelength.com/technology.html

http://www.cnio.es/es/grupos/plantillas/curriculum.asp?pag=39

La calor els torna mascles

2012-01-20T11:51:00.001Z

És ben sabut que l’ambient interacciona amb la nostra genètica afectant al fenotip. L’exemple més clar d’aquesta connexió són els germans bessons monozigòtics que, tot i estar formats per la mateixa seqüència d’ADN, el seu aspecte encara que és molt semblant, no és idèntic.

Aquesta interacció entre gens i ambient, coneguda com a epigenètica des de fa quasi 60 anys, ha explicat coneguts casos com el de la diferent coloració a les ales de les papallones segons quina estació de l’any sigui o la determinació del sexe en rèptils i peixos en funció de la temperatura d’incubació.

Dues bessones monozigòtiques pràcticament idèntiques

Precisament sobre aquest darrer cas s’acaben de publicar novetats. Una investigació liderada pel Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha descobert el mecanisme molecular que vincula la temperatura amb el sexe d’algunes espècies que consisteix en què a altes temperatures es produeix una inhibició de l’aromatasa. Aquest enzim és l’encarregat de convertir els andrògens (hormona responsable dels trets masculins) en estrògens (hormona responsable dels trets femenins). En els vertebrats no mamífers, els estrògens són necessaris per a la formació dels ovaris. +

Estudis anteriors amb llobarros ja havien demostrat que mitjançant l’augment de la temperatura de la zona on es troben els ous, s’obté una població amb el 100% de mascles. Però el mecanisme continuava sent una incògnita. Ara se sap què succeeix a nivell molecular per tal que es produeixi aquest canvi de sexe. “Els resultats mostren que l’augment tèrmic comporta la metilació de l’ADN del promotor del gen de l’aromatasa, la qual cosa equival a la seva silenciació al bloquejar-se la seva activació transcripcional”, va declarar l’investigador del Instituto de Ciencias del Mar, Francesc Piferrer. +

Llobarros lliures (esq.) i llobarros a la piscifactoria (dreta) / Georges Jansoone (Creative Commons CC BY-SA 3.0)/ CSIC

Es tracta del primer estudi en animals que descriu el funcionament d’un mecanisme epigenètic entre el factor ambiental i la maquinària cel•lular que porta a la determinació sexual de l’animal. Amb anterioritat s’havia aconseguit descriure un mecanisme similar en algunes plantes. La conclusió doncs és que les altes temperatures produeixen una masculinització d’algunes espècies.

Aquest descobriment explica, per exemple, perquè molts dels peixos de piscifactoria són mascles. “Al tractar d’accelerar el creixement, els aqüicultors cultiven les larves a temperatures elevades”, va explicar Piferrer.

Però podríem tractar d’anar més enllà i reflexionar sobre com poden estar afectant els vessaments d’aigua calenta de les indústries als rius als peixos que hi viuen. I es que no hem d’oblidar que la temperatura és un problema afegit al de la presència de fàrmacs als rius, un desastre que ja està provocant canvis com aquest o aquest.

Font: Aquí

¿Nieve “Bioartificial”?

2012-01-15T00:01:00.006Z

En estas fechas, muchos aficionados a los deportes de invierno pasan el fin de semana en pistas de esquí; en ocasiones se dice que la estación ha tenido que usar nieve artificial para poder satisfacer las necesidades de sus clientes, pero, ¿y si la temperatura del ambiente no baja de 0ºC? Algo similar ocurrió en los Juegos Olímpicos de Vancouver 2010 y la solución se encontró en el mundo microbiano: Pseudomona syringae.

P. syringae es un conocido patógeno de plantas del género Pseudomonas; su modus operandi al infectar plantas no se basa como en el caso de A. tumefaciens (conocido por su “aportación” a la transgénesis en plantas) en esperar a que la planta tenga una herida para introducir un plásmido que lleve a cabo el proceso infeccioso sino que adopta un rol mucho más activo; en este caso la bacteria externaliza unas proteínas que sirven de núcleos de cristalización para las moléculas de agua del aire (lo que normalmente provocaría el rocío) permitiendo que ésta se congele entre los 0 y los 5ºC y de esa manera dañe a las células vegetales de su entorno.

Este ingenioso sistema se ha utilizado (y aún se utiliza en algunos casos) para generar nieve artificial, aún cuando las condiciones atmosféricas no son propicias. Para lograrlo se mezcla P. syringae muerta con el agua antes de dispararla con los cañones de nieve de las estaciones de esquí; otra variante es mezclar directamente la proteína responsable de este efecto con el agua.

En cualquier caso no debéis preocuparos si vais a esquiar porque son sistemas muy caros que sólo se utilizan en situaciones extremas (como los juegos olímpicos que os comentaba) y en todo caso ni siquiera son bacterias peligrosas para el ser humano.

Referencias:
Harán nieve con bacterias en los Juegos Olímpicos de Invierno
MicrobeWiki. P. syringae

Más información:
e Coli nucleating agent (patente)

Benvinguts

2011-12-29T09:40:00.004Z

Aquest blog és un canal de divulgació de l'Associació de Biotecnòlegs de Catalunya (ASBTEC). En aquest espai trobareu les últimes notícies relacionades amb el món de la biotecnologia, reportatges i curiositats.

Per a més informació sobre l'ASBTEC, premeu aquí.

Más información sobre las feromonas

2011-01-30T21:25:00.004Z

Las feromonas son sustancias químicas, generalmente ácidos grasos y terpenos, excretados por glándulas exocrinas y con una gran especificidad (especialmente en el caso de las feromonas sexuales); permiten transmitir mensajes a distancias muy grandes y a través de accidentes geográficos (llevadas por el viento) siendo en ocasiones suficiente que llegue una sola molécula para activar su efecto. Además de las feromonas sexuales de las que os hablo en el artículo existen multitud de usos para ellas: desde la jerarquización en colonias de abejas y hormigas hasta las que sirven a las hormigas para señalar el camino hasta los alimentos (el conocido “camino de las hormigas”) pasando por señales de alarma que se propagan cada vez que son reconocidas por un individuo. Entre los mamíferos se ha demostrado la existencia de feromonas sexuales y también se apunta a la posibilidad que las hembras de una misma especie puedan sincronizar sus ciclos de menstruación a través de feromonas; en cualquier caso se estima que la recepción de dichas feromonas se encontraría en la nariz, en el órgano vomeronasal donde habría receptores ligados a proteínas G.

En el caso de humanos se ha observado que el órgano vomeronasal existe pero la región del bulbo olfactorio al que deberían llegar sus neuronas sensoriales se atrofia en los fetos durante la gestación y desaparece en el estado adulto por lo que no se sabe a ciencia cierta si puede haber algún tipo de hormona sexual con efecto en nuestra especie. En cuanto a los experimentos que indicaban la posibilidad de que las mujeres “sincronizaran” sus ciclos a través de feromonas tampoco se han encontrado evidencias que puedan verificar este punto.

Aún y así existen empresas que lanzan publicidad como la del enlace del final en la que se venden sustancias como si fueran feromonas sexuales con efecto sobre las personas del sexo opuesto. Aunque no se pueda decir tajantemente que no tienen ningún efecto tampoco existe respaldo científico a dichas declaraciones.

http://www.interesa2.com/aplicacion.html (publicidad)

Fuente: http://www.creces.cl/new/index.asp?tc=1&nc=5&imat=&art=6&pr=

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Más información sobre la transgénesis vegetal

2011-01-27T11:21:00.003Z

Existen 2 métodos generales para obtener plantas transgénicas.

Por un lado tenemos el uso de Agrobacterium tumefaciens un patógeno de plantas que provoca tumoraciones en su tronco o tallo; cuando la planta sufre una herida de forma accidental emite citoquinas que son captadas por las bacterias que se encuentran en la zona afectada como una señal para iniciar su ciclo infeccioso, entonces transfieren un plásmido (el Ti) que contiene los genes necesarios para que las células vegetales produzcan el sustrato del cual se alimenta la bacteria, durante dicho proceso un fragmento de DNA contenido en el plásmido se inserta en el genoma de la planta. Utilizando versiones modificadas de ese plásmido se puede introducir material genético exógeno en cultivos celulares vegetales (cuajos) que con el aporte adecuado de hormonas permitirán la obtención de una planta modificada genéticamente en todas sus células.

La técnica anterior sería perfecta para obtener transgénicos si no fuera porque A. tumefaciens no infecta plantas monocotiledoneas por lo que no es aplicable en algunas de las especies más importantes económicamente (pastos y cereales), por lo que se buscó una técnica que permitiera realizar transgénsis en estas plantas. Esa técnica es el gene gun, que se basa en disparar proyectiles de oro o tungsteno rebozadas con el DNA exógeno para que penetre en las células vegetales e inserte dicho DNA. La técnica está muy desarrollada y actualmente no sólo funciona con eficiencia similar a la de A. tumefaciens sino que además permite insertar el transgén en el genoma de los cloroplastos, lo que supone un número de copias mucho mayor por cada célula. Además, introducir el transgén en los cloroplastos permite solucionar uno de los grandes problemas de las plantas transgénicas: el riesgo de transmisión horizontal a través del polen, ya que los cloroplastos se transmiten por vía “materna” y por lo tanto no viajan con el polen.

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Más información sobre la mutagénesis no dirigida

2011-01-27T11:14:00.002Z

La mutagénesis no dirigida es una de las técnicas de mejora de cepas microbianas más utilizada en la industria alimentaria, especialmente en Europa para evitar tener que etiquetar los alimentos como “transgénicos”. La idea de estas técnicas es provocar un número controlado de mutaciones aleatorias en el genoma de la cepa que se quiera mejorar usando sistemas físicos (rayos UV), químicos (productos mutagénicos como análogos de base, agentes intercalantes...) o biológicos (cepas con elevada tendencia a mutar). Una vez obtenido un pool de mutantes se procede a “seleccionar“ aquellos que tienen la característica que nos interesa. Es importante saber qué queremos mejorar para saber detectar la mejora producida; aunque parezca de perogrullo esto es importante a la hora de decidir qué se quiere mejorar porque en muchos casos puede ser muy difícil detectar mejoras en determinados aspectos. Evidentemente este sistema es mucho menos eficiente que saber qué queremos mejorar, buscar los genes que controlan dicha característica y modificarlos a nuestro antojo usando mutagénesis dirigida, pero en realidad es mucho más sencillo y no requiere tantos estudios previos como el otro sistema.

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2011-01-19T21:35:00.002Z

+ Què és la metilació i com afecta a l'expressió de gens?

La metilació dels gens consisteix en l'addició d'un grup metil (-CH3) a l’ADN, en concret, a les bases citosina (C) amb una guanina (G) al costat.
És un sistema de regulació de l’expressió dels gens, un marcatge que li indica al cos quan s’ha d’encendre el mecanisme i quan s’ha d’apagar. Seguint amb aquest paral•lelisme, la metilació correspondria a l’OFF de la maquinària de manera que quan l’ADNtranscriptasa arriba a un grup metil, s’atura i deixa de transcriure.
La metilació és doncs un sistema de silenciació de gens que produeix alteracions en la transcripció genètica sense necessitat d’alterar la seqüència d’ADN.

La metilació de l'ADN pot silenciar o activar gens.

En el cas que ens ocupa, les altes temperatures produeixen una metilació del promotor del gen de l’aromatasa (cyp19a) de manera que aquest no s’expressa.

Les boles que apareixen damunt de cada gràfic es corresponen amb els set llocs del promotor susceptibles a metilació (zones riques en citosina seguida de guanina). Les boles negres són els llocs que estan metilats i les blanques els que no. Així doncs el perfil A consisteix en aquells peixos que tenen tots els llocs possibles metilats, el B aquells que estan metilats excepte la primera posició (5’), el C tots metilats excepte la darrera posició (3’) i el D aquells que no tenen cap metilació. Pel que fa a les sigles, FLT representa les femelles a baixes temperatures, FHT femelles a altes temperatures, MLT mascles a baixa temperatura i MHT mascles a alta temperatura.

Els resultats demostren com els mascles a altes temperatures presenten majoritàriament un 100% de metilació, mentre que les dones a baixes temperatures tenen, en la majoria dels casos, una metilació inexistent.

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2011-01-19T21:26:00.003Z

+ Què és i com funciona l'aromatasa?

L'aromatasa és un enzim responsable d'un pas clau en la biosíntesi d'estrògens, és a dir, les hormones femenines.

La testosterona (andrògen) es converteix en estradiol (estrògen) gràcies a l'aromatasa.

L'activitat de l'aromatasa té lloc en el cicle del colesterol i dels esteroides (ruta 17). Intervé en la conversió de l’androstenediona i la testosterona (un precursor i un androgen, respectivament) en estrona i estradiol (dos estrògens). Si aquest enzim deixa de funcionar, la conversió de l’androstenediona i la testosterona no es produeix, de manera que l’animal roman com a mascle al no poder sintetitzar les hormones femenines.

L'aromatasa intervé als passos finals del cicle del colesterol

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+ ¿Cómo funcionan los sistemas de detección por luminiscencia?

2011-01-19T10:34:00.000Z

El esquema de cómo funciona este método sería el que aparece en el siguiente dibujo.

La estructura en forma de Y equivale a lo que se quiere encontrar (hormona, proteína o vitamina). LA Y invertida con el punto negro es el marcador luminiscente (la luciérnaga). La unión a la hormona, la proteína o la vitamina es específica para cada marcador; si se desea detectar la presencia de una proteína determinada, se deberá buscar un marcador específico para aquella proteína (son los conocidos anticuerpos). Generalmente, para que se emita luz y sea detectable por nosotros, requiere de un reactivo que al interactuar con el marcador se ilumina.

Más información sobre la rabia

2011-01-06T13:08:00.004Z

La rabia, también conocida como hidrofobia por el horror al agua que se llega a padecer en estados avanzados de la enfermedad, es provocada por la infección del virus de la rabia, perteneciente a la familia de los Rhabdoviridae, con envuelta lípídica, ssRNA como material genético y que tiene tropismo amplio dentro del organismo aunque sus principales síntomas se deben a la infección del tejido neuronal y su principal vía de transmisión es la saliva.

La patogenia de la enfermedad se inicia cuando la víctima es mordida por un animal infectado (también puede transmitirse por otras vías), entonces el virus se multiplica por primera vez en los músculos y llega al sistema nervioso a través de las neuronas y los ganglios nerviosos; esta fase puede durar entre 60 días y 1 año (tiempo que puede tardar el virus en llegar hasta el cerebro) durante los cuales no hay síntomas. Tras este periodo se empiezan a producir encefalitis y a mostrarse los síntomas característicos de la enfermedad: aumento de la agresividad, hidrofobia, delirio... y el virus vuelve a diseminarse, a través de las neuronas, por todo el organismo, llevando al enfermo al coma y provocando la muerte por paro cardíaco u otros fallos en cualquiera de los sistemas afectados.

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