23 febrero, 2011

El poder de las metáforas al momento de tomar decisiones

Hoy fue publicado un interesante artículo en PLoS ONE el cual nos muestra la gran influencia que pueden tener las metáforas sobre nuestra forma de razonar, sin que nos demos cuenta. El artículo se enfoca principalmente en la forma como percibimos un crimen relacionándolo con dos metáforas: como una bestia salvaje (el criminal) que anda buscando presas para devorar (las víctimas), o como un virus o una plaga (el criminal) que va diseminado e infectando personas o comunidades (las víctimas). Según como nos presenten el problema, las soluciones que propondremos serán completamente diferentes.

Estas dos metáforas tienen bastante sentido. La prevalencia del crimen en ciudades como la nuestra es muy alta, cada día va en aumento y extendiéndose por más lugares. En otras palabras, este problema puede ser fácilmente descrito como una epidemia. Por otro lado, un crimen es un ataque a una persona indefensa, así que lo podemos describir como el ataque de un depredador a una presa. ¿Cuál sería la mejor solución para este problema? Si lo consideramos como una epidemia o un virus, lo mejor sería buscar el foco de infección, cortar el brote de raíz —para evitar más infectados— y desarrollar una vacuna. Pero, si lo consideramos como un peligroso depredador, lo mejor sería capturarlo para evitar que mate a más presas.

El problema de considerar al crimen de una u otra manera tiene sus repercusiones. Por ejemplo, un violador en serie atacó a 11 mujeres antes de ser capturado, 15 meses después de su primera violación. Si la policía hubiera dado a conocer a la población todo lo que sabían acerca del violador, tal vez se hubieran podido evitar las 8 últimas violaciones, ya que las mujeres del lugar hubieran tomado sus precauciones. Sin embargo, como el objetivo de la policía era capturar al violador, mantuvieron la investigación en secreto a fin no alertar al criminal. Pero, mientras lo perseguían, el violador seguía cometiendo sus atrocidades. En el primer caso se considera al violador como una epidemia, en la que se informa a la población para que tomen sus precauciones y no se enfermen. En el segundo caso se  considera al violador como un depredador al cual deben capturar lo más pronto posible para que ya no mate más presas. Entonces, las 11 mujeres fueron víctimas no solo del violador… sino también, de las metáforas.

Para determinar de manera cuantitativa el efecto que tienen las metáforas al momento de tomar decisiones, Paul H. Thibodeau y Lera Boroditsky del Departamento de Psicología de la Universidad de Stanford, reclutaron a 485 estudiantes voluntarios quienes fueron sometidos a cinco diferentes experimentos.

exp_1En el Experimento 1 se les dio a los voluntarios un reporte sobre el incremento en la tasa de crímenes de una determinada ciudad y se les pidió que propongan una solución para el problema. Los participantes fueron divididos en dos grupos, a uno se les presentó el crimen como una bestia depredadora y al otro como un virus infeccioso. Sorprendentemente, cuando el crimen fue presentado como un virus, los participantes propusieron investigar las causas de este incremento y tratar el problema a través de una reforma social, erradicando la pobreza y mejorando la educación. Por otro lado, cuando el crimen fue presentado como una bestia depredadora, los participantes propusieron capturar y castigar duramente a los criminales, incentivando la promulgación de leyes más duras y con menores consentimientos.

En el experimento 2, los investigadores quisieron ver si eran las metáforas, por sí solas, las que influenciaban en las decisiones que tomaban los participantes. Para ello, usaron el mismo reporte que en el primer experimento, quitando los verbos y adjetivos que hacen referencia explícita a un virus (Ej. infectar/padecer) o a una bestia salvaje (Ej. acechar/cazar). Los resultados fueron similares al primer experimento, lo que indica que las metáforas no deben ser explícitas para influir en la forma como razonamos.

En el experimento 3, los investigadores quisieron saber si por el solo hecho de que las palabras “bestia” y “virus” aparecían en el texto, los participantes activaban asociaciones léxicas con estas palabras, así no estuvieran dentro del contexto. Al oír la palabra bestia salvaje, al instante se nos viene a la mente las palabras capturar, enjaular, perseguir, etc., estas son las asociaciones léxicas que pudieron haber influido en la decisión de los participantes. Para probar esta posibilidad, los investigadores pidieron a los participantes que dijeran un sinónimo para la palabra “bestia” y para la palabra “virus”, de tal manera que quedara grabada en su subconsciente y después les dieron el mismo reporte que en el experimento 2, pero esta vez la palabra metafórica fue omitida. Por ejemplo, en vez de decir “la delincuencia es como una bestia/virus que está causando estragos a la ciudad…” pusieron “la delincuencia está causando estragos en la ciudad…”. En este experimento, no hubo diferencias entre las soluciones que dieron los participantes, lo que indica que las metáforas actúan mas que como palabras aisladas. Su poder radica en formar parte de frases elaboradas.

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En el experimento 4, los investigadores quisieron ver si las metáforas no sólo afectan la forma como los participantes proponen resolver el problema de la delincuencia, sino también, la forma como recopilan información para resolver futuros problemas. Si los participantes buscan información relacionada con la metáfora inicial que han leído, esto indicaría que el efecto que tienen en nuestra forma de pensar es podría ser a largo plazo, de manera repetitiva. Sorprendentemente, los resultados mostraron que los participantes buscaron información que era compatible con el marco metafórico.

Finalmente, en el experimento 5, los investigadores quisieron ver si poner la metáfora al inicio del texto o al final del mismo influía en la forma de solucionar el problema de los participantes. Una posibilidad es que si se pone la metáfora al inicio del texto, coaccionan en nuestra manera de pensar, ya que toda la información posterior que resulte ambigua la trataríamos de relacionar con la metáfora inicial, en otras palabras, la metáfora es asimilada y ayuda a estructurar la información que viene después. La otra posibilidad es que la metáfora activa un paquete de ideas y que al presentarse al final, estará más fresco en nuestra mente, influyendo más en nuestra manera de razonar. Entonces, nuestra respuesta hacia una determinada solución será potenciada. Los resultados de este último experimento mostraron que no hay un efecto significativo de poner la metáfora al inicio o al final, lo que indica que la metáfora fue asimilada gracias a la estructuración de las ideas presentes en el texto.

Sin dudas es un experimento bastante interesante. Hasta ahora no era capaz de entender el gran efecto que tienen las metáforas en nuestra manera de razonar. Por ejemplo, esto de las metáforas es muy aplicado en la ciencia. Si queremos que una persona común y corriente entienda como funciona la electricidad, es más fácil que lo haga si les decimos que se imaginen un rio, y que cada molécula de agua corresponde a una carga eléctrica. La biología usa mucho de las metáforas, por ejemplo, al describir al genoma como un manual de instrucciones, o los nucleótidos como letras y los genes como palabras.

Las metáforas sin dudas tienen un gran potencial debido al gran efecto que ejercen sobre nuestra manera de pensar. Por ejemplo, los candidatos a la presidencia de un país podrían usarlo para captar electores, los estudiantes para conseguir becas, los investigadores para obtener financiamiento, etc., la idea es saber como presentarlas.

Referencia:

ResearchBlogging.orgThibodeau, P., & Boroditsky, L. (2011). Metaphors We Think With: The Role of Metaphor in Reasoning PLoS ONE, 6 (2) DOI: 10.1371/journal.pone.0016782

22 febrero, 2011

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La radiación emitida por los celulares aumenta la actividad cerebral… pero sólo un poquito

Muchas veces he escuchado decir a la gente que la radiación emitida por los celulares puede producir cáncer cerebral, y si lo llevas en los bolsillos, puede producir esterilidad. En la universidad, he visto que varios compañeros hicieron pequeños experimentos para ver si la radiación emitida durante una llamada por celular tiene algún efecto sobre el crecimiento microbiano o la germinación de semillas. Para ello, sometieron a placas con medios de cultivo portando semillas o colonias bacterianas, a dosis de llamadas —o simplemente timbrados si no había mucho saldo— para ver si después de unos días, había un efecto perjudicial en ellas.

Obviamente los resultados no fueron significativos. En primer lugar porque las semillas son capaces de resistir altas dosis de radiación, no sólo magnética, sino también ionizante. Por otro lado, la radiación electromagnética emitida por un celular no es capaz de dañar el ADN, así que no se observarán colonias deformes. Sin embargo, esto no quiere decir que dicha radiación no tenga un efecto perjudicial sobre nosotros, ya que podría interferir con la transmisión de señales eléctrica a través de las neuronas. Lamentablemente, hasta ahora no han habido estudios serios o procedimientos experimentales bien diseñados que permitan de una vez por todas responder a esta interrogante.

Un estudio que aparecerá en el número de mañana del Journal of the American Medical Association demuestra que la radiación emitida por los celulares si tiene un pequeño efecto sobre la actividad cerebral. Sin embargo, los investigadores no saben a ciencia cierta que significan estos resultados, pero han demostrado de dicha radiación tiene un efecto no natural en nuestro cerebro.

Los campos electromagnéticos de radiofrecuencia modulada (CE-RFM) emitidos por los celulares han aumentado vertiginosamente en los últimos años, lo que ha provocado un cierto miedo en la población por creer que pueden ser responsables de ciertas enfermedades como el cáncer. Cuando recibimos una llamada, los CE-RFM son absorbidos por nuestras células cerebrales, pero debido a que su intensidad es muy baja, muchos científicos creen que no es capaz de causar daño en el ADN que podría llevar a un cáncer. Sin embargo, las frecuencias oscilatorias de los CE-RFM podrían interferir con la actividad neuronal.

La energía de las CE-RFM de los celulares no es capaz de dañar el ADN pero si es capaz hacer vibrar los enlaces de las moléculas que conforman nuestras células, provocando un incremento en su temperatura. Pero, según un estudio publicado en el 2000, dicho incremento es imperceptible, llegando a un máximo de 0.1°C.

En el presente estudio, investigadores norteamericanos liderados por el Dr. Nora D. Volkow tomaron a 47 personas voluntarias para ver si una exposición larga y duradera a las CE-RFM puede generar algún efecto fisiológico, para ello usarán una novedosa técnica de visualización de actividad cerebral llamada la Tomografía por Emisión de Positrones (PET). Esta técnica usa una glucosa marcada con un átomo radiactivo emisor de positrones —el Flúor-18. Los positrones, por ser una partícula de antimateria, se aniquilarán ni bien se pongan en contacto con un electrón. La aniquilación liberará dos rayos gamma de 511 kiloelectrón-voltios (Kev) en sentidos opuestos, los cuales serán detectados y transformados en una imagen en tiempo real por una computadora. De esta manera se verá la actividad cerebral durante el tiempo que dure el experimento.

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El metabolismo de glucosa cerebral es el marcador más cercano y directo que tenemos de medir la actividad vascular y neuronal, de esta manera, si las CE-RFM alteran el funcionamiento del cerebro, se verá expresado en las imágenes PET.

A cada voluntario se le puso dos celulares, uno en cada oreja. Los celulares fueron puestos en modo ‘silencio’ para que los participantes no sepan cual de los dos era el que estaba emitiendo las CE-RFM. Después de pasado los primeros 20 minutos de exposición, se insertó la glucosa marcada radiactivamente, la cual fue monitoreada por 30 minutos, ya que este es el tiempo que el radioisótopo da mejores resultados, ya que con el tiempo decae y pierde su actividad. La energía absorbida por el cerebro fue de aproximadamente 1 Watt/Kg, el cual dependió de la marca y modelo del celular usado en cada experimento.

Los resultados mostraron que no hubo diferencias significativas en cuanto al metabolismo de glucosa en los controles negativos (41.2umol/100g) y los expuestos a los CE-RFM (41.7umol/100mg). Sin embargo, las imágenes PET si mostraron un efecto regional significativo. Los investigadores calcularon que el consumo de glucosa aumentó hasta en un 7% en el lado donde el celular emitía los CE-RFM. Pero, aún así, este aumento en el metabolismo de la glucosa está muy por debajo al aumento observado durante un estímulo visual, el cual es de un 6% – 51% superior al normal.

PET

Bueno, para terminar, creo que este estudio ha sido muy bien elaborado, metodológicamente hablando, y se puede concluir que la radiación emitida por los celulares no es capaz de causar un gran daño al cerebro y mucho menos producir cáncer. Sin embargo, los investigadores son un poco más prudentes y dicen que los resultados todavía no son concluyentes. Bueno, tal vez pueda ser que los efectos de los CE-RFM son acumulativos. Si bien 50 minutos continuos hablando por celular aumenta en 7% el consumo de glucosa, tal vez las horas que pasamos durante nuestras vidas pegados a los celulares podrían acumularse y causar un mayor efecto, aunque personalmente creo que esto es imposible.

Sería interesante hacer un estudio similar con los testículos, para ver si las personas que lleven celulares en los bolsillos puedan perjudicar sus gónadas. En lo que respecta a las radiaciones ionizantes, las gónadas y el cristalino son las partes del cuerpo más sensibles a ella, causando esterilidad o hijos con problemas congénitos y cataratas. Pero, la radiación emitida por los celulares tienen una baja energía, una longitud de onda grande, que lo único que podrían causar es aumentar la vibración molecular y, por lo tanto, aumentar la temperatura en unas cuantas centésimas de grado.

Referencia:

ResearchBlogging.orgLai, H., & Hardell, L. (2011). Cell Phone Radiofrequency Radiation Exposure and Brain Glucose Metabolism JAMA: The Journal of the American Medical Association, 305 (8), 828-829 DOI: 10.1001/jama.2011.201

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Las frutas y verduras como nunca antes las habías visto

Andrew Ellison, un tecnólogo de la Escuela de Medicina de la Universidad de Boston, es el encargado de tomar las imágenes de resonancia magnética del cerebro de los pacientes que llegan al hospital, pero, por las noches, tiene un extraño pasatiempo…

MRI

Como pueden ver, Andrew usa el equipo de resonancia magnética del hospital para escanear frutas y verduras obteniendo unas imágenes espectaculares de ellas. Andrew usa un blog para publicar su trabajo, el cual recomiendo que lo visiten ya que cuenta con más de 40 imágenes como esta…

Imágenes de RM de una calabaza.

Link | http://insideinsides.blogspot.com

Vía | Science.

21 febrero, 2011

Juega en las placas de ELISA

Bueno, después de algún tiempo les alcanzo otro juego para que mates el tiempo mientras esperas que termine de correr tu PCR o tu electroforesis, o para que hagas hora hasta la salida si ya no tienes nada que hacer. El juego se llama “The Microplate Game” y es un puzle tipo Tetris o Diamonds donde tienes que unir tres objetos iguales para poder eliminarlos.

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A diferencia del tradicional diamonds en este juego patrocinado por Eppendorf® los tradicionales diamantes de colores son reemplazados por proteínas, ARN, levaduras, ADN, reagentes químicos, bacterias, anticuerpos y DMSO. La interface es una microplaca de dilución de 96 pocillos en los cuales haces las ELISAs o los cultivos de líneas celulares cuando haces pruebas de hibridización o de sensibilidad a antibióticos.

Primero empiezas con pocas piezas, pero a medida que aumentas tu puntaje van aumentando más objetos complicando el juego. Además tienes un límite de tiempo en el cual debes hacer la mayor cantidad de puntos posibles. La idea es ocupar los primeros puestos del ranking para tener más posibilidades de ganar un iPad®. Una vez que termines de jugar aparecerá un bonus que consiste en dispensar un determinado volumen de muestra en un pocillo específico, lo deberás hacer muy rápido para obtener más puntos.

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Vía | Eppendorf.

20 febrero, 2011

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Clonación de plantas a través de semillas

Muchos de los cultivares más productivos y resistentes son el resultado del cruce de dos variedades genéticamente diferentes, cada uno con sus propios genes beneficiosos. Sin embargo, esta combinación de genes que hace que el híbrido sea tan robusto desaparece en la siguiente generación debido a que los genes se mezclan y forman nuevas combinaciones durante la formación de los gametos y la reproducción sexual. Entonces, si nos ponemos a pensar en una forma de preservar esta combinación genética beneficiosa, generación tras generación, la respuesta sería la clonación.

Muchos investigadores han buscado la forma de clonar preciados híbridos en grandes cantidades. En el laboratorio, se pueden clonar fácilmente las plantas a través del cultivo de tejidos vegetales in vitro, usando medios de cultivo especiales que transforman cualquier célula somática en un embrión capaz de producir una nueva planta, con una carga genética idéntica al de la planta original. Este proceso es conocido como embriogénesis somática.

Sin embargo, este proceso sería muy costoso como para llevarlo a cabo a gran escala. La forma más viable de obtener clones sería a través de la producción de semillas. Pero, como mencionamos anteriormente, las semillas son el resultado de la unión de los gametos masculinos presentes en el polen con los gametos femeninos presentes en el pistilo. Los gametos se forman a través de un mecanismo de división celular conocido como meiosis en el cual ocurre la recombinación genética. Las semillas tendrán diferentes combinaciones de los genes del padre y de la madre.

Entonces, ¿por qué no cruzamos la planta consigo misma (autofecundación) para así mantener la misma carga genética? El problema es que muchas plantas tienen mecanismos que evitan que su propio polen fecunde sus óvulos (autoincompatibilidad). Por otro lado, cuando hacemos la autofecundación, con el tiempo vamos a perder la heterocigosidad de nuestra planta, las mutaciones deletéreas recesivas se acumularán y se expresarán en el fenotipo, perdiendo el vigor de nuestro híbrido.

Un grupo de científicos liderados por el Dr. Mohan Marimuthu del Centro para la Biología Celular y Molecular de la India reportaron en Science el desarrollo de un método para obtener clones a través de semillas, algo que sin dudas revolucionará la agricultura porque se podrá mantener el vigor del híbrido indefinidamente.

De manera natural, ciertas plantas pueden desarrollar semillas sin la necesidad de meiosis ni de fecundación a través de un proceso conocido como apomixis. En la apomixis se forma un gameto femenino diploide gracias a un tipo especial de división celular conocida como apomeiosis. La apomeiosis no reduce a la mitad la carga genética del gameto, manteniendo la carga genética completa de la planta madre. Luego, este gameto diploide (2n) se transforma en un embrión mediante un mecanismo conocido como partenogénesis. Este tipo de reproducción asexual permite obtener clones de la planta madre de manera natural; lamentablemente, la apomixis no se da en las principales plantas cultivadas.

Hace un par de años, investigadores franceses lograron activar la apomeiosis en Arabidopsis thaliana. Para ello desarrollaron un triple mutante al cual llamaron MiMe  (Mitosis en vez de Meiosis). Los genes mutados eran: OSD, gen responsable de que se de la meiosis II, que es donde se reduce la carga genética a la mitad; AtSPO, gen responsable de la recombinación genética (crossing-over) pero provoca una segregación desbalanceada de los cromosomas; y AtREC, gen responsable de cambiar la meiosis I por una mitosis. Combinando estos tres mutantes obtenemos una apomeiosis porque evitamos que se de la recombinación genética y generamos gametos diploides. En el 2008, Ravi et al. lograron inducir la apomeiosis en A. thaliana mutando el gen DYAD/SWITCH1 (SWI1).

 

Así que, en el presente trabajo, Marimuthu et al. usaron estos dos mutantes —MiMe y dyad— para generar gametos diploides. Pero, para poder producir una semilla debe haber fecundación. Digamos que un gameto diploide femenino es fecundado por un gameto masculino, la semilla resultante será triploide (3n). La carga genética de esta semilla no será igual al de la planta madre ya que tendrá un juego de cromosomas extra. Entonces, ¿cómo podríamos generar una semilla clonal diploide mediante la fecundación?

GEMLo que hicieron Marimuthu y sus colaboradores fue usar otro mutante el cual elimina los cromosomas del gameto después de haber ocurrido la fecundación. Marimuthu et al. mutaron el gen CENH3. Este gen codifica para una histona relacionada con los centrómeros de los cromosomas. Cuando esta histona está mutada, los cromosomas no pueden ser segregados a las células hijas y terminan siendo eliminados. En otras palabras, la carga genética del gameto que porta el mutante cenh3 será eliminado después de la fecundación, así que sólo quedará una semilla diploide con la carga genética de la planta madre —un clon. A este mutante lo llamaron GEM.

Los investigadores hicieron pruebas de cruces entre GEM X dyad y GEM X MiMe. El cruce que mostró mejores resultados fue GEM(♂) X MiMe(♀) ya que se obtuvieron en promedio 14 semillas viables por fruto, de las cuales el 34% fueron diploides y el 98% de ellas tuvieron sólo los cromosomas maternales, demostrando que el mutante GEM tiene la capacidad de eliminar los cromosomas paternales. Por otro lado, también se probó cruces de GEM(♀) X MiMe(♂), obteniéndose semillas de origen paternal. A pesa de que este último cruce mostró una menor cantidad de semillas viables por fruto, debido a la sensibilidad de A. thaliana al exceso de genoma paternal, se pudo demostrar que se pueden obtener semillas clonales maternales y paternales.

Para terminar, este estudio demuestra que una reproducción clonal a través de semillas puede ser inducida en plantas sexuales a través de la mutación de genes conservados que tienen que ver con la meiosis y la segregación de cromosomas. Este mismo principio podría ser aplicado a otras plantas de importancia agronómica para poder mantener las características beneficiosas de un determinado híbrido. Esta técnica también permite conservar la heterocigosidad de la planta, manteniendo constante la variabilidad genética y los agricultores ya no tendrán que comprar semillas nuevas para cada cosecha, bastará con almacenarlas como lo hacen tradicionalmente, con la seguridad que su rendimiento y productividad seguirá siendo la misma generación tras generación.


Referencia:

ResearchBlogging.orgMarimuthu, M., Jolivet, S., Ravi, M., Pereira, L., Davda, J., Cromer, L., Wang, L., Nogue, F., Chan, S., Siddiqi, I., & Mercier, R. (2011). Synthetic Clonal Reproduction Through Seeds Science, 331 (6019), 876-876 DOI: 10.1126/science.1199682

19 febrero, 2011

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Ganadores del Desafío Internacional de Visualización en Ciencia e Ingeniería 2010

El día de ayer, la revista Science publicó una sección especial de los ganadores y finalistas de su concurso anual de imágenes científicas y tecnológicas conocida como el International Science & Engineering Visualization Challenge. Así que haremos un breve recuento de los mejores en cada categoría…

El primer puesto del concurso en la categoría ilustraciones es nada menos que el Virus de Inmunodeficiencia Humana (VIH) en 3D. Ivan Konstantinov y su equipo de Visual Science Company en Moscú invirtieron meses para lograr esta espectacular imagen. Los artistas y científicos involucrados en este trabajo tomaron los datos de al menos 100 artículos científicos publicados sobre el VIH. Este modelo representa de manera muy detallada una partícula viral que sólo mide 100 nanómetros en la naturaleza.

Las proteínas naranjas en la superficie del virus representan a los receptores de membrana que reconocen y se unen a las células del sistema inmune, específicamente a los linfocitos T4. Una vez que la membrana del virus se fusiona con la membrana de la célula, el material genético —ARN— se convierte en ADN y se integra al genoma. Esta estrategia permite que las proteínas virales sean expresadas usando la maquinaria de la célula infectada.

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En la categoría infografías, el primer puesto fue para el artista Kandis Elliot quien diseñó una que muestra a los hongos de manera sencilla. La infografía llamada Introduction to Fungi está bastante completa, nos muestra desde los hongos usados en procesos industriales como la elaboración del pan y la cerveza, hasta hongos perjudiciales para nosotros ya que nos causan enfermedades o provocan la pérdida de cultivos. Todos los datos puestos en la infografía están dispuestos de tal manera que todo tiene un orden lógico.

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En la categoría fotografía el primer puesto fue para científicos y artistas norteamericanos del estado de Illinois quienes capturaron esta imagen con la ayuda de un microscopio de fuerza atómica. A simple vista parece ser la superficie de un océano, pero en realidad no tiene nada que ver ni siquiera con una gota de agua. Esta imagen corresponde a millones de moléculas dispuestas sobre la superficie de una lámina de oro.

Este efecto fue hecho usando dos moléculas muy similares. Las dos tienen una cabeza compuesta por azufre, pero una de ellas tiene una cola formada por carbono e hidrógeno y la otra tiene una cola formada por carbono y flúor. La diferencia en la composición de las colas hace que la diferencia en sus tamaños sea de 0.2nm, y es esta diferencia la que forma estos exóticos patrones que se asemejan a la superficie de un océano.

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En la categoría medios no interactivos, el ganador fue una presentación que trata sobre el destino que toma la basura una vez que la hemos eliminado. Usando un rastreador de basura (trash track), los investigadores del MIT nos muestran el recorrido que toma nuestra basura y donde llega a parar después de unos meses.

En cuanto a la categoría videojuegos no hubo ningún ganador, aunque personalmente creo que EteRNA hubiera sido un justo ganador gracias a la buena calidad de sus gráficos, a pesar de ser bastante sencillos. Esto favorece enormemente al consumo de recursos por parte del sistema. Si hubiera tenido gráficos más elaborados, el juego hubiera sido sumamente lento a menos que uno tuviera una buena conexión a internet.

EteRNA

Un bonus track… Las partes del cerebro.

Ver la galería completa con los ganadores y las menciones honrosas en los siguientes links:

http://www.nsf.gov/news/special_reports/scivis/winners_2010.jsp
http://www.sciencemag.org/site/special/vis2010/show/index.xhtml

18 febrero, 2011

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¿Por qué estudiar las moléculas individualmente?

Hace unas semanas les comenté acerca de iBioSeminars, un recurso disponible de manera gratuita y online que nos ofrece clases y seminarios de los científicos más renombrados del mundo. Esta herramienta, es sin dudas, el mejor complemento para las clases que llevamos en la universidad.

La semana pasada salió la primera clase del Dr. Carlos Bustamante, quien labora como investigador y docente en la prestigiosa UC Berkeley. En el presente seminario, el Dr. Bustamante nos explica la importancia de estudiar las reacciones químicas a través de sustratos y enzimas individuales. La forma clásica como hemos estudiado la química y la bioquímica a través de los años se basa en el ensamble estadístico, o sea, estudiamos las reacciones químicas y su cinética a nivel de poblaciones de moléculas y los resultados obtenidos se dan en función al promedio de las reacciones que ocurrieron en cada una de las moléculas de dicha población.

Para explicarlo de manera sencilla, tenemos dos componentes (A y B), que al mezclarse forman un tercer componente (C), el cual presenta un color característico en la solución. Para caracterizar la reacción ponemos una determinada cantidad de A y una determinada cantidad de B, y después de ocurrida la reacción, medimos en un espectrofotómetro la cantidad de luz que absorbe la solución coloreada que se debe a la producción de C y determinamos su concentración. Luego, haciendo el balance estequiométrico sabemos exactamente cuanto A y cuanto B necesitamos para producir C. Por ejemplo: Con 1 mol de A y 1 mol de B producimos 1 mol de C. Esto no quiere decir que cada molécula de A que se encuentre con una molécula de B producirá automáticamente una molécula de C, habrá casos en los que no se de dicha reacción. Las causas pueden ser varias: las moléculas A o B están degradadas, no hay la energía cinética suficiente como para iniciar la reacción, o hay presencia dos o más de estereoisómeros de A o B que no les permiten reaccionar normalmente. Pero, si tomamos a las millones de moléculas de A y las millones de moléculas de B, en su mayoría producirán millones de moléculas de C. Si lo vemos todo como un conjunto la conclusión es que A reacciona con B y produce C.

Por otro lado, en nuestras células las reacciones químicas se dan a nivel de pocas moléculas, y debido al pequeño volumen de una célula, basta que una sola molécula este presente para que su concentración intracelular esté en el orden de las nanomoles. Por ejemplo, una bacteria tienen sólo una molécula de ADN de millones de pares de base y para su replicación sólo actuarán dos moléculas de ADN polimerasa. En otras palabras, esta y otras reacciones bioquímicas intracelulares se dan a nivel de moléculas individuales, y deben ser estudiadas como tales. Entonces, ¿cómo podemos estudiarlas? El Dr. Bustamante tiene la respuesta:

ibioseminars

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Vía | iBioSeminars.