Tecnología Verde

Como todos sabemos, el consumo masivo de distintos productos del mercado genera una cantidad enorme de residuos sólidos, los cuales no tienen un tratamiento debido en nuestras localidades. Para tener en cuenta, la composición promedio en nuestro país de estos residuos es de 54.5% orgánico, 20.3% de materiales reciclables y 25.2% de material no reciclable (CONAM). ¿Y cuántos reciclamos ese 20.3%? No reciclamos los fólderes de nuestros informes, ni enviamos las pilas para su adecuado tratamiento, no dejamos las botellas en los centros de recolección de plásticos y cuando vemos a un reciclador revolviendo nuestras bolsas de basura seguramente les hemos soltado al perro para que no lo hagan más.

Pero ahora podemos colaborar a ensuciar menos nuestros barrios con una serie de productos que se han lanzado y esperamos lleguen pronto a nuestro país.

USB
El disco USB de Hoshino no sólo tiene forma de maíz sino que su carcasa está elaborada del maíz propio.

PC
Esta PC es fabricada por Futijsu y tiene un armazón fabricado a partir de resinas vegetales, lo que permitirá ahorrar hasta 40% de energía respecto a la producción de carcasas convencionales.

Green Pen
Son bolígrafos fabricados con un material revolucionario. Se trata de un compuesto de maíz, cuya absorción por el terreno, al descomponerse no deja ningún tipo de residuo tóxico. Parece sr el nuevo bioplástico (Mater-bi).

Auto biodegradable
Un auto de carreras construido con plásticos biodegradables y que utiliza bioetanol fue presentadoen Valencia por uno de sus creadores, Kerry Kirwien.

Celular de bambú
El celular de bambú, está hecho en bambú e incluye semillas de bambú para que no le hagamos daño a la naturaleza y promovamos el hecho de cultivar. Además el teléfono es biodegradable y cuando tu teléfono muera o se dañe, simplemente lo tiraras a la basura y cuando llegue a donde debe llegar, empezaran a nacer los nuevos bambús.

Con estos nuevos inventos estaremos disminuyendo residuos contaminantes. Claro está, que su producción debe hacerse según la metodología de desarrollo sostenible, no vaya a ser que suceda algo parecido a la situación actual de los biocombustibles.

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JoVE: Journal of Visualized Experiments

Hace algunas semanas dimos a conocer DNAtube, una herramienta que nos permite observar videos y animaciones relacionadas con la Biología Molecular, Genética y otras áreas de las ciencias biológicas. Esta vez, por pura casualidad, tal como ocurren los más grandes descubrimientos de la ciencia, encontré una página de videos, que al igual que cualquier journal conocido de acceso abierto como PlosOne o Plant Physiology, publica artículos científicos; pero esta vez, en formato de video.

JoVE fue establecido como una nueva herramienta de publicación y comunicación en la cual participan reconocidos investigadores de las mejores universidades y centros de investigación del mundo como son la Universidad de Harvard, MIT, Berkeley, Howard Huges entre otras.

Ahora que se encuentra de moda filmar todo, ya que casi todos tenemos una HandyCam, o por lo menos un celular con cámara, se esta tomando ventaja de estas herramientas para capturar y transmitir las múltiple facetas de la investigación científica. Muchos nos damos cuenta al leer un paper que las técnicas utilizadas en dichas investigaciones son muy complejas y se utilizan aparatos y equipos tencología de punta, pero JoVE lo que permite es estar tan cerca del trabajo de estos invetigadores, que se sentirán como si se encontrarán haciendo una pasantía por esos laboratorios.

Visualizar de manera directa todas estas técnicas y procedimientos tan complejos, facilita enormemente nuestro entendimiento y nos permitirá a su vez, poder reproducir dichos experimentos en nuestros laboratorios, para finalmente poder hacer frente a los 2 grandes retos que se presentan en la comunidad científica: 1) la transparencia o baja reproducibilidad de los experimentos biológicos y 2) el tiempo perdido en viajar a estos laboratorios para entrenarse en estas técnicas.

Estos videos, tal como cualquier paper presentan la introducción del trabajo, los métodos usados, los resultados obtenidos y las conclusiones propuestas, así como también todo el protocolo usado explicado detalladamente. Esta herramienta facilita enormemente la comunicación científica y da a conocer de manera didáctica al público en general como se llevan a cabo aquellos experimentos que sólo lo pueden leer en los periódicos o ver en los noticieros.

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La clave de la evolución estaría en el "ADN basura"

Cuando nuestro amigo Charles Darwin, estando entre copas, se le escapó que el "hombre decendía del mono", toda la comunidad científica de ese entonces se sintió indignada por tal comentario. Si Charly estuviera vivo en la actualidad, tendría una cara de felicidad, una cara de... "te lo dije immmb...sil", así a lo Melcochita. Lo cierto es que más del 99% de nuestro ADN es similar al del chimpancé. Entonces, porque somos tan diferentes?

Un análisis comparativo entre el chimpancé, los macacos de la india y el hombre, sugiere que nuestra evolución podría deberse no solamente a cambios en nuestros genes, sino también, en aquellas regiones de ADN no codificante o comunmente llamado "ADN basura". Dichos cambios, han demostrado activar los genes que codifican para el desarrollo del dedo gordo en embriones de ratones (ojo: con ellos compartimos alrededor del 90% de nuestro ADN, aunque otras ratas como Fujimori y Manrique comparten el 100%).

Pero que quiere decir todo esto? Nuestro ADN tiene unos 3 billones de pares de bases y sólo unos 30000 genes (aprox), osea compartimos unos 29700 genes con los monos. Digamos cada gen tine unos 1200pb, entonces, sacando unos cálculos rápidos nos daremos cuenta que tenemos un superávit de nucleótidos, este exceso es a lo que le llaman ADN no codificante o "ADN basura". Pero, por que ese deseo de simplificar las cosas? Ese ADN, al que le llaman "basura", contiene miles de elementos reguladores de la expresión genética, que actúan como interruptores genéticos, activando o desactivando los genes. Entonces, como iba diciendo, los cambios que se dieron para dar paso a la evolución del hombre, se dan también a este nivel. Se ha demostrado que cambios en estas regiones no codificantes, afectan al desarrollo de las extremidades superiores e inferiores, la cual en algún momento de nuestra evolución nos permitieron caminar erguidos y dejar las manos libres para "hacer otras cosas".

Estas regiones de ADN no codificante, se encuentran conservadas (permanecen iguales), por ejemplo, en especies de vertebrados muy distantes entre sí, como un pollo y el hombre. Esto nos hace pensar la importancia que tienen los cambios en estas regiones en la evolución de hombre. Una serie de centros de investigación en el mundo están buscando dentro de la inmensidad del "ADN basura", elementos reguladores que pueden haber cambiado durante la evolución del hombre, con respecto a nuestros ancestros más primitivos.

Este estudio permitió identificar una secuencia que ha evolucionado rápidamente, se le ha denominado HACNS1, una secuencia altamente conservada entre las especies de vertebrados, pero que ha acumulado variaciones en 16 pb desde el punto de divergencia entre el hombre y el chimpancé hace unos 6 millones de años. Introdujeron esta secuencia HACNS1 del chimpancé, del Macaco de la India y de hombre en embriones de ratones y observaron que solo la secuencia HACNS1 del hombre activaba genes del desarrollo de las extremidades de los ratones, además esta misma secuencia tenía la capacidad de inducir el desarrollo del pulgar en las extremidades superiores y el dedo gordo en las extremidades inferiores del embrión. Con esto demostraron que cambios en esta secuencia podrían haber contribuído a las adaptaciones de las manos y los pies, dándoles una verdadera ventaja evolutiva.

Lo que aún falta determinar es si HACNS1 causa cambios en la expresión de los genes del desarrollo de las extremidades humanas o sí HACNS1 podría crear una extremidad humana si es introducido directamente en el genoma de un ratón. Los estudios siguen enfocados en encontrar más de este tipo de secuencias para un mejor entendimiento de nuestra evolución.

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Visible Body

Visble Body, es una herramienta informática que te permite visualizar en 3D toda la anatomía humana de manera interactiva, con modelos detallados de cada uno de los sistemas del cuerpo, de fácil uso para apreciar desde cualquier ángulo todos los órganos, músculos, huesos del cuerpo. En total son más de 1700 estructuras anatómicas. Esta herramienta esta diseñada para profesores y alumnos de colegios, estudiantes universitarios de medicina, biología, biomecánica y todo aque que gusta de la anatomía humana y compra su periódico con su calata en la portada.

Esta herramienta, que si bien está en su fase beta, (para los que no saben que significa este término, quiere decir que está en fase de prueba, osea que si tu computadora se cuelga o se malogra no se hacen responsables) fue desarrollada por un panel de expertos, incluyendo desde físicos hasta anatomistas de ARGOSY Medical Animation dando un alto detalle a las estructuras anatómicas, manteniendo las proporciones de los modelos 3D.

Ahora para las vacaciones entreténganse conociendo más a fondo el cuerpo humano. Podrán encontra más animaciones en la página de Argosy Medical Animation.

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CRISPR: Nuevo mecanismo de defensa contra bacteriofagos

Los bacteriófagos son los principales verdugos de las bacterias, un simple fago como el T7 tiene la capacidad de destruir al 99.9% de las bacterias de una colonia de 10 billones de individuos en tan sólo 2 horas, son más efectivos que el jabón NEKO.

Las bacterias en su afán de sobrevivir han desarrollado una serie de mecanismos de defensa, por ejemplo pueden mutar los genes que codifican sus receptores de membrana para no ser reconocidos por los fagos, pero aún así no pueden esconderse; los fagos han demostrado ser más "inteligentes" que ellos y también han desarrollado sistemas para superar este inconveniente, adquiriendo nuevas características virulentas que son rápidamente diseminadas entre los demás fagos. Las bacterias entonces le dicen al fago: "bueno mete tu ADN si quieres que aquí adentro te tengo una sorpresa", un segundo mecanismo de defensa son las enzimas de restricción, estas enzimas reconocen determinadas secuencias de ADN y las cortan, haciendo picadillo al ADN del fago.

Pero las enzimas de restricción, para diferenciar el ADN de la bacteria del ADN foráneo y no auto-atacarse, corta el ADN que no está metilado o glucosilado, que en este caso es el de los fagos. Pero los fagos nuevamente han demostrado ser "vivasos", sobretodo los fagos Tpar (T2, T4, T6, ...), quienes tienen la capacidad de metilar o glucosilar su propio ADN, evitando así el ataque de las enzimas de restricción de la bacteria. Otros fagos, lo que hacen primero es insertar una pequeña porción de ADN en la bacteria, este ADN codifica para pequeñas proteínas antagónicas a las enzimas de restricción provocando una inactivación de estas enzimas, así que el fago ahora si puede insertar el ADN restante sin ningún temor. Entonces, que le queda a las bacterias por hacer? Las bacterias no les importa morir por sus compañeras, así que su última línea de defensa es el suicidio, donde la infección por ciertos fagos provocan de manera prematura la muerte celular, antes que las partículas del virus se ensamblen.

Recientemente un nuevo tipo de defensa ha sido descubierto, basado en la agrupación de pequeñas regiones palindrómicas regularmente espaciadas CRISPR (Clusters of Regularly Interspaced Short Palindromic Regions) distribuídos ampliamente en el genoma de las bacterias., flanqueados por genes asociados a CRISPR (cas genes). Se descubrió que estas secuencias son idénticas a pequeñas regiones del ADN de los fagos y que cambian constantemente, como una memoria de infecciones pasadas. Este estudo se hizo en una cepa de Streptococcus thermophilus que tenían una extraña resistencia a los fagos. Esta cepa fue aislada y se identificó su secuencia CRISPR, la cual fue extraída y clonada en una cepa de S. thermophilus suceptible al fago, adquiriendo una resitencia una vez insertado la región CRISPR.

A pesar de la importancia evolutiva de este mecanismo en las bacterias y las arqueas, se conoce muy poco sobre su funcionamiento. En estudios realizados en laboratorio se encontró que los genes cas codifican para un complejo multiproteínico llamado Cascade (CRISPR-associated complex for antiviral defense) constituído de 5 proteínas Cas (CasA,B,C,D,E). El transcrito primario CRISPR cuenta con fragmentos de 57nt, cada uno conteniendo una secuencia idéntica al del fago. Se determinó que solo CasE es requerido para que Cascade se una al transcrito primario CRISPR. Cascade se une al transcrito primario CRISPR cortando y liberando estas pequeñas secuencias que se unen al ADN viral inactivándolo.

Los científicos también desarrollaron CRISPR artificiales con secuencias específicas del Fago Lambda, y se clonaron en E. coli. El CRISPR artificial fue completamente eficiente reduciendo la virulencia del fago lambda en 10 millones de veces. Esta eficiencia depende de la funcionalidad de Cascade y de la expresión del gen Cas3. Finalmente se fabricó un CRISPR artifical conteniendo secciones no codificantes del ADN del fago, el mecanismo CRISPR funcionó correctamente lo que demostró que este sistema ataca al ADN del fago antes que se transcriba, a diferencia del mecanismo de defensa de las Eucariotas mediante los siRNA, que silencian la expresión de los genes del virus a nivel del ARNm.

Se puede decir que con este mecanismo de defensa, las bacterias han sacado un paso de ventaja en su lucha diaria con los fagos, pero seguramente los fagos también tendrán sus formas de evadir este mecanismo, así que esta guerra continuará hasta el fin de los tiempos.

Referencia:

Small CRISPR RNAs Guide Antiviral Defense in Prokaryotes
Science 15 August 2008:Vol. 321. no. 5891, pp. 960 - 964DOI: 10.1126/science.1159689

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Animales del futuro

Una exposición en Francia intenta mostrar cómo será la fauna en nuestro planeta dentro de millones de años, basada en proyecciones científicas y tomando en cuenta aspectos como cambios climáticos y el movimiento de las placas terrestres.

Esta babosa de 30 cm. de altura existiría dentro de 200 millones de años. El agua sería un elemento tan raro que la piel se tornaría dura y con escamas, como la de un reptil.

Fuente: http://actualidad.terra.es/ciencia/articulo/conoce_animales_futuro_2396523.htm

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WikiPathways: Vías metabólicas editadas por la gente

Te dejan un trabajo en la universidad o el colegio, lo primero que haces es ... entrar al messenger y preguntar a alguien si tiene el trabajo, si no lo tiene, lo segundo que haces es buscarlo en la internet, así que una vez que "googlees" lo que buscas, la primera página de búsqueda que te aparece cual es? Wikipedia. Sin dudas Wikipedia se ha convertido en la enciclopedia más usada en la actualidad gracias a su gran facilidad y fácil acceso, desplazando a la ya obsoleta Encarta (si esa enciclopedia que te venía como en 8 CDs y te salía algo de S/.30 en wilson, "no te olvides de instalarle el crack").

Pero Wikipedia no se ha quedado ahí, sino ha formado todo un "cluster" de buscadores Wiki, y muchos de ellos relacioandos con nuestra carrera como: EcoliWiki, que consiste en una página especializada en todo lo concerniente a la E. coli K-12, donde encontraremos todos sus fagos, plásmidos y transposones, gracias a una base de datos completa de su genoma. WikiProteins, donde encontrarán muchos conceptos biomédicos, así como funciones de las proteínas, interacciones y relaciones con determinadas enfermedades. WikiSpecies donde encontrarás un directorio de especies, desde bacteras hasta animales, así como taxonomía y localizaciones.

Pero las vías metabólicas al ser más complejas, ya que implica miles de interacciones entre genes, moléculas y enzimas, lo convierte en un reto para la formación de una enciclopedia de fácil acceso. Imagínense tener que ordenar y actualizar cada una de las vías metabólicas de los seres vivos, o por lo menos de los más importantes. Por esta razón WikiPathways, permite que las personas que usen esta enciclopedia puedan actualizar, añadir y modificar las vías metabólicas presentes en este entorno, a diferencia de las Base de Datos de importantes agencias de investigación como el NCBI o EMBL, donde la actualización y reparación de la información, en este caso las vías metabólicas, están en manos de unos pocos investigadores que tienen acceso mediante una clave via FTP o algo similar para modificar y actualizar estas bases de datos que les son enviados por los distintos centros de investigación de todo el mundo. WikiPathways lo hace de la siguiente manera:

WikiPathways, tiene la gran ventaja de que cualquier investigador en cualquier parte del mundo pueda modificar o actualizar cualquier ruta metabólica, según sea su especialidad o resultado de alguno de sus trabajos de investigación. La interfase para la modificación y actualización de las vías metabólicas es sumamente sencilla, sin la necesidad de tener conocimientos avanzados en computación y programación, a diferencia de las otras bases de datos que requieren de programas especiales para su modificación, además WikiPathways cuenta con un programa de seguridad que permite detectar cuando una vía metabólica que viene siendo actualizada o mejorada, no se esta realizando de manera lógica o tiene errores en la secuencia de reacción, esto para evitar que algún gracioso quiera jugar una broma y poner cualquier cosa menos una vía metabólica real.

Finalemente, WikiPathways permite una fácil contribución y mantenimiento de la información de las vías metabólicas gracias a la interacción de toda la comunidad científica que permite un potenciamiento rápido y directo superando a las bases de datos de vías metabólicas existentes como the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes KEGG o la Pathway Commons.

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