¡Nuevo Blog!

Después de un poco más de siete años escribiendo sobre ciencia en este humilde espacio, tengo que comunicarles que a partir de hoy ya no lo haré. No es porque ya no quiero seguir haciendo divulgación científica (en realidad, aprender a hacerlo) o porque no me alcanza el tiempo (aunque a veces ocurre); sino porque se me ha abierto una nueva puerta para llevar la ciencia a muchas más personas. Hoy nace oficialmente Expresión Genética, un nuevo blog que hablará sobre las ciencias de la vida, en uno de los diarios más importantes y con mayor número lectores que tiene el país como lo es El Comercio.

Portada del blog Expresión Genética.

¿Por qué "expresión genética"? Porque le encuentro una doble connotación. Desde el punto de vista biológico, todos somos producto de la expresión de nuestros genes, desde el color de nuestros ojos hasta nuestro comportamiento como especie, influenciado en cierta medida por el ambiente. Y desde el punto de vista —digamos— coloquial, se podría entender como que los genes "tienen algo que decir, algo que comunicar, algo que transmitir". En Expresión Genética hablaremos sobre evolución, biotecnología, bioquímica, biología sintética, genética, fisiología, virus, bacterias, plantas, animales, parásitos, profundizaremos en algunas noticias que llaman la atención de los medios de comunicación y de la gente, desbarataremos mitos y noticias sensacionalistas, todo de una forma ligera y amigable, para que veas lo importante, entretenido y bizarro que puede resultar la ciencia. Espero que me acompañen en este nuevo viaje.

Y no quería terminar sin antes mostrar mi agradecimiento muy especial a todos los visitantes, asiduos y esporádicos, de BioUnalm. Este blog me dejó muy buenas experiencias. Me abrió muchas puertas, entre ellas, ser colaborador de Naukas, uno de los portales referentes en lo que es la divulgación científica en español. En BioUnalm aprendí a escribir sobre ciencia, me acompañó en mis ratos libres y me hizo descubrir muchas cosas interesantes. Pero todo tiene su fin. Ahora me encamino en un nuevo proyecto y con nostalgia miraré lo que fue BioUnalm en una cuarta parte de mi vida.

No obstante, el blog no se cierra. Todo lo contrario. Tal vez se refuerce. Los actuales miembros de la Agrupación BioUnalm de seguro podrán tomar la posta. Por mi parte apoyaré en todo lo necesario para que se involucren con este hermoso campo de la divulgación científica. Estoy seguro que muy pronto recibirán nuevas noticias.

Quiero aprovechar la oportunidad también para dar la bienvenida a Patricia Jumbo que también estrena un blog de ciencias en El Comercio llamado Bajo el microscopio. Realmente me da mucha satisfacción que la ciencia se abra espacio en este importante medio de comunicación. Y reconocer el inestimable esfuerzo de Bruno Ortiz por apostar por la comunicación científica. Estos blogs nacieron gracias a su iniciativa.

Así que nos vemos por allá.

Expresión Genética: http://elcomercio.pe/blog/expresiongenetica/
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Nueva estrategia para combatir la malaria

Anopheles gambiae es el principal vector de la malaria, una enfermedad que cobra la vida de unas 600.000 personas cada año, especialmente de niños que viven en el África subsahariana. La enfermedad se transmite sólo por las noches a través de la picadura de los mosquitos hembra infectados con una de las cuatro especies de Plasmodium: P. vivax, P. malariae, P. ovale y P. falciparum, siendo este último el más letal de todos.

La principal estrategia empleada para controlar el número de infectados por la malaria es reducir las poblaciones de mosquitos a través de la fumigación de las casas y usar mosquiteros impregnados con insecticidas para dormir. Sin embargo, los mosquitos están adquiriendo resistencia a muchos de los insecticidas empleados lo que amenaza el éxito de estas campañas, por lo que es necesario desarrollar nuevas estrategias.

Un reciente estudio publicado esta semana en PNAS da una luz de esperanza para el control de la transmisión de esta enfermedad. El Dr. Robert Shaw y colaboradores del Imperial College London (Reino Unido), la Università di Perugia (Italia) y de Boston University (EEUU) han descubierto una proteína fundamental para proteger y mantener viable los espermatozoides por un largo periodo de tiempo. Si esta proteína es inactivada, la quinta parte de los huevos nunca llegan a desarrollarse.

Almacenar esperma

Las hembras de Anopheles tienen una vida sexual muy aburrida: sólo copulan una vez en su vida. Esto las obliga a almacenar y mantener viable el esperma durante varias semanas, tomando de ahí los espermatozoides necesarios para fertilizar sus huevos cada vez que lo requiera. El órgano especializado para almacenar el esperma se llama espermateca.

Estudios en moscas de la fruta han demostrado que las espermatecas crean un ambiente apropiado para el mantenimiento de los espermatozoides a través de la secreción de sustancias que los protegen de las infecciones y los radicales libres producidos por el metabolismo de las células. Adicionalmente se han encontrado otras enzimas detoxificadoras y hormonas que son transferidas por el macho durante la copulación que también podrían favorecer la protección del esperma.

Sin embargo, se sabe muy poco acerca del almacenamiento de esperma en An. gambiae, más aún si consideramos que una dieta basada en sangre genera una gran cantidad de radicales libres que pueden afectar su viabilidad.

Peroxidasas

Para determinar cuál era el factor que mantenía viable el esperma, Shaw y su equipo compararon los niveles de expresión todos los genes en las espermatecas de hembras vírgenes y hembras copuladas. Este análisis dio como resultado que una peroxidasa (enzima que degrada los radicales libres) llamada HPX15 se expresaba en mayor cantidad en las hembras copuladas, lo que indicaría que cumpliría un rol clave en el viabilidad del esperma.

Luego, usando un ARN de silenciamiento, los investigadores “apagaron" la producción de HPX15 y observaron que la actividad de los espermatozoides se veía muy reducida (no movían sus flagelos). Por otro lado, no hubo reducción en el número de huevos que producía la hembra pero si se observó que la quinta parte de ellos no eran fértiles cuando lo normal es que sólo el 3% de los huevos nunca eclosionen.

La pregunta que quedaba por responder era ¿qué mantenía activa la expresión de HPX15 por varios días? Durante la copulación, el macho no solo deposita esperma en el receptáculo de la hembra, sino también otros componentes que favorecen la supervivencia y viabilidad de sus espermatozoides. Shaw y sus colaboradores hallaron grandes cantidades de la hormona 20E en la espermateca de la hembra, así como también, las proteínas receptoras sensibles a esta hormona.

Para demostrar que 20E es la responsable de la expresión de HPX15, los investigadores la inyectaron directamente en las espermatecas de hembras vírgenes. Los resultados mostraron que HPX15 se expresaba tal como si estas hembras hubieran sido copuladas.

Un estudio previo también demostró que la inactivación de peroxidasas como la HPX15 refuerza el sistema inmune del mosquito, reduciendo así la presencia del Plasmodium en el tracto digestivo. Entonces, la importancia de este estudio radica en que se puede diseñar una mejor estrategia para el control de la transmisión de la malaria a través de la ingeniería genética y, tal vez, extrapolar esta estrategia a otras especies de Anopheles que son más comunes en otras regiones.

En conclusión, inactivar la expresión de HPX15 conllevaría a una reducción de la fertilidad de An. gambiae y, simultáneamente, afectaría la supervivencia del Plasmodium dentro del mosquito, lo que provoca una reducción en el número total de mosquitos y en la transmisión de la enfermedad.

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Referencia:

Shaw, W., Teodori, E., Mitchell, S., Baldini, F., Gabrieli, P., Rogers, D., & Catteruccia, F. (2014). Mating activates the heme peroxidase HPX15 in the sperm storage organ to ensure fertility in Anopheles gambiae Proceedings of the National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.1401715111

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Espermatozoides más rápidos

En algunas especies, la competencia entre los machos por transmitir sus genes a las siguiente generación se da después de la copulación. Las hembras tienen sexo con varios machos a la vez, uno después de otro. Toda la presión por ser el primero recae en los espermatozoides, quienes no solo deben competir con sus parientes (espermatozoides del mismo macho), sino también con los vecinos (espermatozoides de otros machos).

Un rol importante en esta competencia la juegan las protaminas, un grupo diverso de proteínas que se producen en las espermátidas —células haploides que darán origen más adelante a los espermatozoides— de los vertebrados. Su función es enrollar y empaquetar (condensar) el genoma del animal, el cual es sumamente largo, dentro del espacio reducido del núcleo. En los mamíferos hay sólo dos protaminas: P1 y P2. Los genes que codifican estas dos protaminas se encuentran ubicados muy cerca dentro del mismo cromosoma, junto a una proteína de transición nuclear que también cumple una función en la condensación del genoma.

Estudios comparativos hechos en roedores han documentado que hay una relación significativa entre la competitividad de los espermatozoides (medido en función al tamaño de los testículos de los ratones) y la evolución de las secuencias promotoras de P2, lo que indicaría que las variaciones en los niveles de expresión de estas protaminas estarían involucradas con una mayor competitividad de los espermatozoides.

La competitividad de los espermatozoides está relacionado con la cantidad, la calidad (número de espermatozoides viables y bien desarrollados), longitud y velocidad de movimiento, cabezas más estrechas para reducir la resistencia del medio donde se transportan, sensibilidad a las señales químicas que emite el óvulo, entre otras.

Con el fin de determinar el rol que juegan las protaminas en la competitividad de los espermatozoides, un grupo de investigadores del Centro Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) de España, liderados por la Dra. Lena Lüke, han comparado los niveles de expresión de las protaminas en los testículos de ocho especies de ratones con diferentes niveles de competencia de espermatozoides. Los resultados fueron publicados el pasado 26 de marzo en Proceedings of the Royal Society B.

Lüke y su equipo hallaron que los ratones con mayor nivel de competencia de  espermatozoides expresaban menor cantidad de protamina 2 con respecto a la protamina 1. Y no solo eso, también descubrieron que estos niveles de expresión estaban relacionados directamente con el tamaño y forma de las cabezas de los espermatozoides.

Estos resultados indicarían que los ratones con menores niveles de P2 tienen espermatozoides con cabezas más delgadas, por lo que ejercerían menor resistencia al fluido por donde se mueven (serían “más aerodinámicos”) y se moverían mucho más rápido, favoreciendo así su competitividad. 

Interesante descubrimiento que ojalá no sea aprovechado por charlatanes, empresas farmacéuticas y gurús del sexo promoviendo productos milagro que reducen los niveles de protamina 2 en el hombre para volverlos "más fértiles", "más competitivos respecto a otros”, "más emprendedores”, etc., que suelen aparecer con este tipo de descubrimientos. 

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Referencia:

Luke, L., Campbell, P., Varea Sanchez, M., Nachman, M., & Roldan, E. (2014). Sexual selection on protamine and transition nuclear protein expression in mouse species Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 281 (1783), 20133359-20133359 DOI: 10.1098/rspb.2013.3359

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Time-lapse: Ondas en el Pacífico provocadas por el terremoto de Chile

Esta animación nos muestra las ondas provocadas por el terremoto de 8,2 grados ocurrido el pasado 1 de abril en el norte de Chile. La alerta de tsunami se activó en todas las líneas costeras bañadas por el Océano Pacífico. La velocidad a la que viajan estas ondas es similar a la de un vuelo comercial por lo que tomó unas 15 horas en llegar a Nueva Zelanda, unas 18 horas en llegar a Australia y la Melanesia, y casi 24 horas en llegar a lugares más distantes como Japón.

A pesar que el terremoto fue de gran magnitud, no fue lo suficientemente fuerte como para generar olas destructivas a lo largo del Pacífico. En 1960, un terremoto de una magnitud de 9,5 grados ocurrido también en Chile provocó un tsunami en Hawaii y Japón que mató a más de 200 personas. Cuatro años después, un terremoto de 9,2 grados cerca de Alaska provocó un tsunami que cobró 11 víctimas en las costas de California. Y como no olvidar el terremoto de 9,1 grados ocurrido en Sumatra en el 2004, el cual provocó un tsunami en las costas del Océano Índico que acabó con la vida de más de 200.000 personas. Lo que la experiencia nos dice es que para que un terremoto provoque olas devastadoras, la intensidad debe ser superior a los 9,0 grados.

Vía | WiredScience.

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