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El ADN como nunca lo habíamos visto

3 diciembre, 2012 12 comentarios

La doble hélice. El modelo de ADN de Watson y Crick. Todos hemos crecido con esa imagen en la cabeza. Como cristalógrafa, una de las primeras cosas que aprendes es a valorar aquellas imágenes de difracción de rayos X que permitieron conocer la estructura del ácido nucleico y que abrieron también las puertas a la cristalografía de proteínas. Todos hemos visto alguna vez aquella imagen 51, en la que se puede observar como los puntos de difracción forman una cruz. Pero nos habíamos quedado ahí. EL ADN era eso, o bien una cruz en los patrones de difracción, o un modelo de bolitas.

Primera imagen (recíproca) de la doble hélice

Primera imagen (recíproca) de la doble hélice

Pues ahora ya no, ahora lo hemos visto de verdad. La pasada semana se ha publicado un artículo en ACS NanoLetters que presenta las primeras imágenes del ADN por microscopía electrónica. El equipo italiano que ha llevado a cabo el trabajo, ha conseguido desarrollar un sistema en el que depositar el ADN de forma que el medio que lo rodea no interfiera en la imagen, y se pueda recoger una imagen directa de la estructura sin interferencias. Tengamos en cuenta que ése es uno de los mayores problemas de la microscopía electrónica, ver lo que quieres ver sin ver todo lo que rodea lo que tú buscas. Este grupo ha conseguido la superficie ideal para eliminar todo el ruido de fondo, y además permitirá visualizar el ADN interaccionando con otras moléculas, abriendo las puertas a la visualización de la interacción ADN-proteína.

En este primer artículo en el que exponen la técnica, utilizan siete cadenas de ADN formando un nanofibras. Para tomar las imágenes, han utilizado un microscopio electrónico de transmisión (TEM), que permite obtener imágenes con profundidad de campo a alta resolución, y no sólo las imágenes 2D a las que estamos acostumbrados. Pero la gran novedad es la superficie, la forma de depositar el ADN: han generado una superficie superhidrofóbica en la que al evaporarse el agua no se daña la molécula depositada. La superficie tiene una serie de pilares entre los que se deposita el DNA de forma que tras la evaporación queden en suspensión, permitiendo obtener imágenes de gran calidad.

La esperanza de los autores es mejorar la técnica lo suficiente para poder utilizan una única cadena, ya que en la actualidad, la fuerza ejercida por los electrones del microscopio la rompería.

Esta es una de las imágenes en las que se puede observar la periodicidad de la doble hélice (imagen del artículo).

Esta es una de las imágenes en las que se puede observar la periodicidad de la doble hélice (imagen del artículo).

Las imágenes que han obtenido son alucinantes e incluso ojos inexpertos pueden ver claramente la estructura helicoidal de las nanofibras. Esperemos que en el futuro, los avances en el campo permitan mejorar todavía más la resolución y podamos por fin ver (y no sólo imaginar) cómo funciona realmente la vida.

Para todos aquellos que queráis leer el artículo original y profundizar un poco más en el tema, os dejo el enlace al artículo:

Direct imaging of DNA fibers: the visage of double helix

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Nuestros primos los neandertales

3 octubre, 2012 20 comentarios

¿Realmente somos tan diferentes?

Se está montando mucho revuelo en los blogs de ciencia estos días con un tema recurrente. ¿Somos o no somos familiares de los neandertales? Nosotros no vamos a ser menos, así que toca explicar un poco el tema y el revuelo.

Empecemos por el principio de la historia para ponernos en situación. Hace unos cuantos años ya, la moda era separar a los Homo sapiens en dos subespecies: Homo sapiens sapiens y Homo sapiens neanderthalensis. Eso fue lo que muchos de nosotros estudiamos en la escuela. Y nos lo creímos.

Unos años más tarde, cuando se descubrió la PCR, cuando se empezaron a secuenciar genomas, se dijo que no, que todo había sido un error, que los cálculos estaban mal hechos, y claramente eran especies diferentes. Recordemos que si fuesen la misma especie, tendrían descendencia fértil, y si son especies diferentes no, por lo que este cambio era muy importante.

Y durante un tiempo, la cosa quedó así. Era la época de los descubrimientos de Atapuerca. Y cada vez nos situaban más lejos. La moda de ser una especie diferente, única. Muchos dudaban de estas nuevas teorías, argumentando lo evidente: si sapiens y neandertales vivían en el mismo sitio… ¿no iban a relacionarse? Vamos, que somos humanos… Pero parecía que no, que se debían ignorar mutuamente.

La ciencia siguió avanzando, y la teoría se volvió a un “bueno vale, puede que se relacionasen… pero la descendencia no era fértil”. Erre que erre con que somos bien diferentes.
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¿Pueden los insectos fotosintetizar?

3 septiembre, 2012 8 comentarios

Una hoja de tomate siendo atacada por un grupo de áfidos.

Esta mañana algunos blogs de ciencia han publicado una noticia relacionada con la fotosíntesis en los insectos, al hilo de un artículo publicado la semana pasada en la revista Nature.

¿Es cierto que los insectos pueden fotosintetizar? Como siempre, la noticia ha sido vendida de una forma un poco sensacionalista… vamos a ver en detalle de qué trata el asunto.

Los bichos en cuestión son los áfidos. Los áfidos son unos pequeños insectos conocidos por todos… Son pequeños (menos de 10 mm) y se caracterizan por tener un estilete (pincho) para atravesar la pared de las plantas y poder alimentarse de la savia de su floema. A diferencia de otros insectos que se alimentan de sustancias vegetales, éstos son considerados patógenos, ya que la planta no lleva muy bien lo de que le roben la savia, y esto provoca que la planta crezca más lento. Estoy segura de que todos habéis tenido alguna vez una plaga de áfidos en las plantas de vuestra casa.

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Los virus que matan las bacterias, una alternativa a los antibióticos

4 junio, 2012 18 comentarios

Esquema del bacteriófago T7

Cada vez más a menudo aparece una nueva cepa bacteriana que es resistente a antibióticos. Algunas incluso son resistentes a muchos antibióticos, ¿cómo podemos combatirlas?

Esta semana ha aparecido online en PNAS un paper de un grupo español que describe la estructura del extremo C-terminal de la fibra del bacteriófago T7, resuelta mediante cristalografía de rayos X. Y es un paper muy especial, porque yo soy la primera autora del mismo :)

El grupo está liderado por el Dr. Mark J. van Raaij, holandés, aunque actualmente tiene su grupo en España, concretamente en el Centro Nacional de Biotecnología en Madrid.

Por supuesto, invito a todo el mundo a leerse el paper, pero quizá es mejor explicarlo en un lenguaje un poco más común…

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Categorías:Actualidad, Ciencia

Cómo crear una bomba con la gripe: historia de dos artículos que no iban a ser publicados

7 mayo, 2012 5 comentarios

Virus de la gripe

Finalmente, tras meses a vueltas, se publican los estudios sobre los mutantes de la gripe aviar. El primero de ellos ha sido publicado esta semana en Nature, el segundo será publicado en Science.

Por ahora sólo he podido leer el de Nature evidentemente, pero hay cosas que llaman la atención en el trabajo. Como es obvio, no han utilizado humanos. Lo más parecido a un humano que han usado es un hurón, que es el animal que se suele usar para modelos de gripe, así que los propios autores reconocen que no saben si dichas mutaciones darían lugar a un virus que pudiese transmitirse entre humanos. Además, todas los cambios son en la hemaglutinina (que es la parte del virus que le confiere la especificidad de hospedador), y al final del trabajo hacen pruebas con tratamientos disponibles hoy en día, demostrando que su virus se podría controlar con, al menos, una vacuna y un antiviral que se comercializan hoy en día (ojo, no han dicho si han probado más, dicen que han probado estos dos y funcionan). Y en la última frase reconocen, humildemente, que si la gripe aviar mutase y fuese transmisible entre humanos, no necesariamente tendría que adquirir las mutaciones que ellos han provocado en el laboratorio, pero que un mayor conocimiento de éstas, puede ayudar a combatir otras.

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Avances en la diseminación del VIH

30 abril, 2012 3 comentarios

Esquema del VIH

La ciencia en España avanza. En el número de abril de la revista PLoS Biology se ha publicado un estudio en el que han participado varios centros catalanes en colaboración con un grupo alemán. Y la verdad es que el estudio promete.

Poco le puedo contar a los lectores de este blog sobre la estructura del VIH que no sepan ya. En cualquier caso, les remito al archivo del blog, donde encontrarán literatura suficiente para horas y horas de lectura. Centrémonos por lo tanto en los resultados del trabajo.

Los investigadores presentan sus resultados sobre el estudio de la entrada del VIH en el organismo. Previamente se habían identificado gangliósidos en la membrana del virus. También se había estudiado el papel de los gangliósidos y del ácido siálico como receptores en otros virus. Así pues, ahora ellos demuestran el papel del ácido siálico en los gangliósidos de la membrana del VIH. En resumen, los gangliósidos permiten que las células dendríticas maduras capturen el virus. Con otros virus, esto desencadena una respuesta que produce la destrucción del virus, pero en el caso del VIH el resultado es completamente diferente. Podríamos decir que es incluso opuesto. Mientras que en la mayor parte de los casos se destruye el virus y se utiliza para la “presentación de antígenos” a los linfocitos de forma que se desencadena la respuesta inmune, en el caso del VIH no se produce tal respuesta, y el virus utiliza las células dendríticas para llegar hasta los linfocitos, que son realmente su objetivo.

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Los cristales de la ciencia española

10 abril, 2012 13 comentarios

Imagen tomada en la grabación de “El misterio de los cristales gigantes” y utilizada como portada en Geology en 2007

En el mundo de la cristalografía, es sabido que para tener unos buenos cristales es imprescindible que el proceso de nucleación sea perfecto. Es la base para un buen crecimiento cristalino. De la misma forma que los pequeños núcleos de ciencia básica son imprescindibles para sacar adelante la ciencia en España.  Justamente sobre ese tema, sobre la nucleación y formación de cristales, se ha publicado esta semana un artículo en Science. Y no sólo eso, es que el artículo se ha llevado la portada de la revista. Y es que los científicos son españoles. Y no trabajan en un supercentro, lo hacen en un laboratorio de Granada…

El Laboratorio de Estudios Cristalográficos (LEC) de Granada, lleva mucho tiempo especializándose en el estudio de la formación de cristales. Juan Manuel García Ruiz saltó a la prensa divulgativa hace un tiempo con un documental, El misterio de los cristales gigantes, dirigido por Javier Trueba. Pero en aquel momento nadie podría pensar que ahora, 10 años después de empezar las expediciones en busca de cristales, la portada de Science estaría dedicada al artículo en el que explican cómo se forman éstos.

En el artículo describen el proceso de forma muy detallada. En resumen, han conseguido observar cómo el yeso se convierte en bassanita, y la bassanita de nuevo en yeso. Como ellos mismos dicen en el artículo, de forma práctica, esto podría explicar cómo se forman los cristales gigantes como los de Naica, pero también podría explicar la acumulación de bassanita en enclaves de baja humedad, como por ejemplo en Marte (hace un tiempo se publicó un estudio que decía haber encontrado grandes cantidades de yeso en Marte, pero parte era bassanita).

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