viernes, 19 de diciembre de 2008

Más allá del ADN


¿Qué pasaría si el ADN de una célula de la piel expresara una proteína de una célula ósea? Probablemente todo nuestro cuerpo sería rígido y sería imposible movilizarnos de manera normal. ¿Y si una célula del ojo codificara la proteína de un hepatocito? Absolutamente seguro que no podríamos ver. ¿Cómo es que todas las células del cuerpo contienen la misma información genética y, sin embargo, llegan a cumplir diferentes funciones en el organismo? ¿Es que acaso existe un control riguroso de la expresión de los genes, fuera de los parámetros del ADN? Una ciencia, hasta hace poco tiempo desconocida, responde a estas preguntas.

La epigenética es el estudio de la regulación heredable de la acción de los genes que no es establecida por la secuencia genética. En términos más sencillos, la actividad epigenética de los cromosomas actúa como una puerta. Si la abrimos, el gen se expresará libremente y codificará una proteína para que cumpla una determinada función en la célula (o en el organismo). Si la puerta se cierra, el gen no podrá expresarse, por lo que la célula dejará de cumplir tal función. Esto explicaría las diferencias fisiológicas entre una célula y otra.

Los medios por los cuales la epigenética actúa sobre los genes, activándolos o desactivándolos, van más allá de las mutaciones en la secuencia de bases nitrogenadas. Hoy se sabe que existen otras formas de controlar estos cambios: añadiendo un grupo metilo (CH3-) a la cadena de ADN o un grupo acetilo (H3C-CO-) a las proteínas histonas, podemos estimular o inhibir la expresión de determinados genes.

Estas alteraciones en la revelación de un gen se ven condicionadas por diversos factores extrínsecos al ADN: la exposición a radiaciones, los hábitos alimenticios, la exhibición a agentes químicos durante el período intrauterino y neonatal, entre otros. De esta manera, la epigenética explica cómo puede ser posible que, aunque dos personas adquieran la misma mutación genética, una desarrolle el síndrome (gen expresado) y la otra no (gen inhibido).

Pese a que estos sean los principales factores que influyen en el reconocimiento de un gen y que, por tanto, pueden ser los causantes de muchas enfermedades, no todo está perdido. Una alimentación balanceada, la exposición moderada a las radiaciones solares y el cuidado de la salud proporcionarían una epigenética más equilibrada y, desde luego, un menor riesgo de alteración de la secuencia genética.

Actualmente, la epigenética está teniendo una mayor proyección en el campo de la oncología. Sucede que los genes supresores de tumores dejan de ejercer su función debido a una des-metilación del ADN, que inhibe su expresión. Nuevas terapias para el cáncer incluirían medicamentos que permitan la re-metilación del ADN de las células afectadas, por lo que éstas dejarían de reproducirse como cancerígenas.

Éste, entre otros avances, conforma el futuro que nos espera respecto a la aplicación de la epigenética en los estudios de genética actuales. El estudio de la importancia de los factores externos al organismo y cómo éstos afectan nuestros genes nos permite tener una mejor visión de nuestro “libro de la vida” para que, de esta manera, podamos desarrollar métodos más eficaces para la cura de enfermedades y para alcanzar una mejor calidad de vida humana.

Referencia:

Manel Esteller. Qué es la epigenética y para qué sirve. [Fecha de consulta: jueves 13 de noviembre de 2008]. Accesible en: http://www.madrimasd.org/InformacionIDI/Noticias/Noticia.asp?Buscador=OK&id=34033&Sec=2

Curación sin contaminación


No es secreto alguno que el planeta Tierra está pasando por un grave problema de contaminación (las emisiones de gases tóxicos, la contaminación de las aguas, etc.) que conlleva a efectos tan bien conocidos: el calentamiento global, la eutrofización de las aguas, entre otros.

Lo novedoso de este tema tal vez no sea la problemática que esto causa, sino los métodos empleados para tratar de solucionarla.

Dentro de la naturaleza, muchos factores interactúan para que exista equilibrio en un ecosistema; aprovechar estos factores para restaurar el equilibrio dañado es el principio en el cual se basa la biorremediación.

La biorremediación es una forma de subsanar los daños hechos a la biosfera, aprovechando la capacidad metabólica de los organismos vivos (fundamentalmente bacterias, aunque también se utilizan hongos y levaduras) para acumular o degradar los contaminantes.

Esta tecnología es mucho más rentable que los tratamientos químicos y físicos y mucho más práctica por su amplio campo de aplicación: en los sedimentos y suelos, en las aguas subterráneas y residuales, en emisiones industriales, entre otros; y de acción: en hidrocarburos, en productos clorados, productos nitroaromáticos, metales pesados, compuestos organofosforados, etc.

Existen varios procesos para aplicar esta tecnología. Los principales son dos:

  1. La adición de nutrientes para estimular el crecimiento de poblaciones naturales de microorganismos y aumentar su actividad.

  2. La adición de microorganismos exógenos dentro del ecosistema a remediar.

La biorremediación presenta también efectos colaterales. Por ejemplo, cuando una sustancia no es degradada completamente, puede generar productos intermediarios contaminantes, incluyendo la resistencia a la biodegradación por parte de algunas sustancias y la dificultad para hacerle un seguimiento al proceso de biodegradación.


Referencias bibliográficas:

Sánchez Martín, Jesús y Rodríguez Gallego, José Luis. Biorremediación, fundamentos y aspectos microbiológicos. Universidad de Oviedo. [05 de diciembre del 2008] Accesible en:
http://ingenierosdeminas.org/docu/documentos/fundamentos_%20biorremediacion.pdfCotoras


Tadic, Davor. Naturaleza al rescate. Universidad de Chile. [04 de diciembre del 2008] Accesible en: http://www.explora.cl/otros/metro/metrobio/biorremediacion.html



jueves, 18 de diciembre de 2008

Biochips


A fines de la década de los 80, la electrónica adquiere un rol ireemplazable. Asociada a la informática, avanza a pasos agigantados. Se reduce el tamaño y aumenta la funcionalidad.


En medio de este contexto y ayudado por él, cuatro científicos (Stephen Fodor, Michael Pirrung, Leighton Read y Lubert Stryer) desarrollaron los cimientos de una revolucionaria tecnología: el GeneChip de Affymetrix; el primer paso hacia los biochips, enlazando la biología y la microelectrónica.


La combinación de material biológico y electrónico produce híbridos miniatura con amplia variedad de aplicaciones, tan amplias que el término biochip aún no encuentra una significación de consenso en el campo científico-tecnológico. Con él se designan diferentes instrumentos según su especialidad, haciendo difícil catalogarlos. Estos instrumentos se ven en las nuevas ramas surgidas de la unión de las dos ciencias: la biocomputación y los biodispositivos, además de la biología molecular.


Existen biochips cuya función es obtener mayor información biológica, como son las plataformas de Microarrays de ADN (nacidas del GeneChip). Son chips divididos en miles de casillas con nucleótidos, en las cuales se producen simultáneamente ensayos de recombinación, viéndose las diversas posibilidades de mutación de un gen.

También se encuentran los biochips “personalizables”, hechos por el investigador según los requerimientos del caso, con ayuda de robots (arrayers) capaces de recoger y depositar sobre la superficie del chip el material biológico a inmovilizar.


Otros tienen funciones prácticas. Los biosensores, según las proteínas con las que se encuentre asociado, identifican sustancias químicas, siendo muy útiles para la creación de nuevos fármacos.

Por otro lado, se estudia la posibilidad de usar al ADN como unidad de almacenamiento en un chip, que superaría en eficiencia a los ahora usados.


Aún quedan cientos de combinaciones por probar en la tecnología del biochip, cientos de usos potenciales. La biotecnología es la que ahora avanza a pasos agigantados.



Referencias:


Hank Hogan. Biochips: Mezclando Biología y Microelectrónica. [Fecha de consulta: 07/12/08] Accesible en: http://iibce.edu.uy/2000-08/index.html

Grupo Alianza Empresarial. Biochips, Biotecnología, Bioinformática. Procesadores con ADN. Inteligencia Artificial [Fecha de consulta: 07/12/08] Accesible en: http://www.grupoalianzaempresarial.com/biotecnologia.htm#

Genoma España. Microrrays y Biochips de ADN, Informe de vigilancia tecnológica. [Fecha de consulta: 07/12/08] Accesible en: http://www.gen-es.org/02_cono/docs/Microarrays.pdf

Supremacía genética

La genética ha llegado a ser un concepto que traemos muy arraigado estos días, tanto así que la cantidad de artículos relacionados con este tema es realmente extensa. Lo impresionante es cuando uno de estos descubrimientos llega a ser algo que aparentemente define nuestro modus operandi, rayando con el atrofio del individualismo.

Se habla mucho (sobre todo a nivel social) de la igualdad de sexos e incluso de la superioridad femenina. Ahora hay incluso estudios genéticos que sustentan esta idea y dejan al famoso “sexo débil” por encima de la supremacía masculina.

En estos tiempos se habla con menos reservas de cosas que se consideraban ajenas a la naturaleza masculina, tal como es la metrosexualidad. Se cree que la metrosexualidad es un término por el que se designa a un hombre feminizado que va perdiendo virilidad. Aunque se he llevado un tiempo pensando que es un tema netamente cultural, estudios han revelado que tendría que ver con la mínima relevancia del cromosoma Y en comparación con el cromosoma X, un tipo de evolución genética.

Se sabe que en cuanto a la determinación del sexo, quien lo hace es el cromosoma dado por el varón que puede ser X o Y. Estos cromosomas, sin embargo, son bastante disparejos y la clara supremacía del cromosoma X combinada con el desgaste del cromosoma Y llevan a una notable suposición en cuanto a que eventualmente el cromosoma Y será prescindible.

La revista “Nature” ha hecho informes acerca de esto y ha puesto en evidencia la gran diferencia que se presenta en este par de cromosomas: el cromosoma Y no tiene más de 50 genes capaces de expresar proteínas contra los más de 3000 genes de su homólogo X. Además de esto, “Nature” ha revelado que el material genético cargado en el cromosoma Y es, dicho sin mucha delicadeza, simplemente la llamada ‘basura genética’.

Con el tiempo, el cromosoma Y se va contrayendo y si sigue con ese comportamiento evolutivo terminará por perder todos sus genes y desaparecer. Sin embargo, esto no sería tan trágico para la humanidad como el ego masculino podría creer. A partir de mediados de los años 80 se dio a conocer que el otro cromosoma X de la mujer no estaba “dormido”, sólo que se retraía para dar el mismo peso genético al cromosoma determinante del otro sexo.

Biológicamente hablando, queda establecido que el cromosoma Y está evolutivamente condenado a desaparecer, ya que no tiene un homólogo propio que lo proteja y con el que se repare mutuamente en caso de daños; dicho de forma sencilla, condenado por su soledad.Por lo tanto, podríamos decir que, dentro de poco, no sería ni siquiera necesaria la intervención masculina para la preservación de la especie.

Referencias:


Howard Hugues Medical Institute: Trastornos ligados al cromosoma X: hombres en riesgo [Fecha de consulta: Jueves 13 de Noviembre] Accesible en: http://www.hhmi.org/genetictrail-esp/e120.html

Portalmundo: La Curiosa Historia del Cromosoma Masculino [Fecha de consulta: Sábado 29 de Noviembre] Accesible en: http://www.portalmundos.com/mundobiologia/genetica/lacuriosahistoria.htm

Fundación Anna Vásquez: El Cromosoma Eucariótico. [Fecha de consulta: Lunes 8 de Diciembre] Accesible en: http://fundacionannavazquez.wordpress.com/2007/12/13/el-cromosoma-eucariotico/


El animal más grande que ha existido en el planeta



La criatura más grande que jamás haya existido en nuestro planeta no es un dinosaurio o algún reptil de eras antiguas. Es un animal moderno, un mamífero que pasea por casi todos los mares: la ballena azul. Su lengua pesa tanto como un elefante; su corazón es del tamaño de un pequeño coche, y en alguno de sus vasos sanguíneos puede caber incluso un hombre.

La ballena azul puede llegar a medir 30 metros y pesar 200 toneladas. Para tal envergadura es lógico pensar que su dieta está basada en toneladas de carne. Sin embargo, la realidad es otra. La ballena azul no es un depredador de animales grandes, sino que se alimenta de enormes bancos de crustáceos muy pequeños llamados Krill; la densidad del agua y el alto contenido proteico de estos crustáceos permitieron a la ballena azul alcanzar tales dimensiones. Sólo en el océano una criatura puede llegar a esos límites de crecimiento.

Su nombre científico es Balaenoptera musculus, a veces llamado Rorcual. Ha sido cazado hasta el borde del peligro de extinción por su grasa, pero desde 1996 la International Whaling Convention puso a las ballenas bajo protección oficial.

Como todos los grandes animales tarda mucho en su proceso de gestación. Lleva a su cría en el interior durante casi un año para luego de nacida mantenerla a su lado otro año más. Alimentando a su ballenato con casi 600 litros de leche al día, permite a éste doblar su tamaño en una semana.

Las rutas migratorias de la ballena azul son todavía un misterio. Solamente sabemos que en temporadas frías se le ve más seguido en las zonas tropicales y en el verano, en las zonas polares.

El hombre sigue cazándolas despiadadamente y contaminando su hábitat, el agua, sustancia muy preciada para cualquier especie, incluida la humana. Refugiada en lo desconocido del océano, vive y conoce de los secretos de las profundidades, aquellas a las que el hombre quiere llegar, pero que jamás comprenderá si persiste en su idea de aprovecharse de todo.

Referencias bibliográficas:

T. Jeffery Parker, William A. Haswell, A. J. Marshall, Jacinto Nadal. Zoología [Fecha de consulta: 30 de Setiembre] Accesible en:

Estudiantes.info. Ballena Azul [Fecha de consulta: 1 de Octubre] Accesible en:

Profesor en Línea. Ballena Azul o Rorcual gigante [Fecha de consulta: 1 de Octubre] Accesible en: