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Posts Tagged ‘genética’

En el fondo levaduras y humanos no somos tan diferentes

15 febrero, 2014 5 comentarios

charles darwin arbol vidaEl científico Paul Nurse, Premio Nobel de Fisiología y Medicina explica en esta conferencia el concepto del Árbol de la Vida darwiniano con un ejemplo extraordinario de como levaduras y humanos, que compartimos un lejanísimo ancestro común de hace la friolera de alrededor de 1.500 millones de años, seguimos manteniendo genes operativamente intercambiables. Leer más…

Huerto Evolutivo (11): Arroz. Evolución en tres delicias.

16 enero, 2014 6 comentarios

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In science we trust
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Arroz. Creo que poca gente desconoce este cereal. Ingrediente de embriagadora repostería, manantial de bebidas alcohólicas como el sake o el licor de arroz, principal fuente de hidratos de carbono para millones de personas del continente asiático, indispensable para nuestra gastronomía. El arroz es por derecho propio uno de los cereales más importantes del mundo y además una de las plantas más estudiadas del planeta. De ella podrían escribirse libros, enciclopedias, mas en esta humilde entrada nos limitaremos a escudriñar un poco el origen, la evolución y la domesticación de este blanco tesoro. Bienvenidos a la 11º entlega del huelto evolutivo.

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En el «Huerto Evolutivo» hemos conocido la historia de tres de los más importantes cereales del mundo. Cada historia representa una de las delicias que pueden saborearse con el estudio evolutivo de la domesticación. La primera delicia la vimos con el trigo, cuya historia desvela que al compás de la domesticación también puede tener lugar la aparición de nuevas especies vegetales previamente inexistentes en la naturaleza. La segunda delicia la descubrimos con el maíz, cuya historia nos enseñó que ligeros cambios genéticos pueden cambiar completamente la anatomía de una planta. La tercera delicia la vimos con la historia de la cebada, una planta ligeramente distinta a su versión silvestre, pero que permitió ver cómo pudo nacer la agricultura y como la acción de esta actividad modifica lenta pero inexorablemente a las plantas que caen bajo su yugo.

Esta entrada, dedicada a la domesticación del arroz y su historia evolutiva asociada, tendrá la virtud de aunar las tres delicias antes mencionadas; con el arroz veremos el nacimiento de la agricultura en el lejano oriente, veremos como esta actividad seleccionó pequeños cambios genéticos con grandes y pequeñas consecuencias, cuya actuación cambiaron inexorablemente al arroz silvestre hasta el punto de que hoy el arroz cultivado es catalogado como especie distinta. También conoceremos a sus parientes, arroces silvestres cuyo origen son vivos ejemplos de génesis de nuevas especies. Será una entrada con arroz tres delicias, ¡qué aproveche!

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Paella. Gastronomía mundial… ¡Superadlo! ¡Muajaja!

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¿Qué es una especie?

10 diciembre, 2013 19 comentarios

animalsandbacteria microbioma evolucion humanoEl concepto de especie ha sido desde siempre un tema central de la biología sujeto a un perenne debate científico que nunca ha sido satisfactoriamente resuelto del todo. El actual conocimiento sobre evolución y el desarrollo de técnicas genómicas cada vez más avanzados permite replantear nuevamente este en principio tan sencillo pero cada día más complejo campo de la biología. Leer más…

La iniciativa BRAIN para el impulso de las neurociencias

1 junio, 2013 23 comentarios

Obama-has-announced-a-100-million-dollar-brain-mapping-projectEl presidente de los EEUU ha anunciado la creación de una iniciativa para el estudio de las neurociencias denominada “Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies” (BRAIN) al estilo del ya famoso Proyecto Genoma Humano.

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¿VIH o exosomas?

15 mayo, 2013 7 comentarios

Figura 0: Imágenes tomadas al microscopio electrónico de exosomas aislados de la orina (izquierda) y de viriones de VIH aislado de un cultivo celular (derecha)

Imágenes tomadas al microscopio electrónico de exosomas aislados de la orina (izquierda) y de viriones de VIH aislado de un cultivo celular (derecha)

¿Por qué llamo a este artículo VIH o exosomas? Porque es una de las preguntas que hay que hacerse cuando se observan al microscopio electrónico células que están produciendo vesículas y/o virus. Existen similitudes entre los exosomas, y otras vesículas, y algunos virus. ¿Podemos diferenciarlos? Hagamos un repaso a la literatura científica para contestar esa pregunta.

¿Qué son los exosomas?

Los exosomas son vesículas que miden entre 30 y 90 nm de diámetro que son secretadas por un amplio rango de células eucariotas (Figura 1). El contenido de los exosomas está formado por proteínas y moléculas de RNA y su función es la de modular la función celular, por ejemplo presentando antígenos a las células T. A su vez contribuyen a la dispersión de enfermedades infecciosas y a la supervivencia de patógenos (Li y col, 2012) ya que la vía de producción de exosomas puede ser utilizada por diversos virus para gemar (salida de la célula arrastrando parte de la membrana celular de la propia célula) o bacterias que lanzan así señales moleculares a las células vecinas. Algunos ejemplos de virus que emplean esta vía son los retrovirus, como los virus que producen inmunodeficiencias en humanos, primates o felinos (Pelchen-Matthews y col., 2004), picornavirus, que produce la hepatitis A (Feng y col., 2013) o el virus de Epstein-Barr que produce la mononucleosis (Raab-Taub, 2012), entre otros.
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Un grupo español reconstruye el pasado evolutivo de un regulador transcripcional

20 marzo, 2013 11 comentarios

Estructura tridimensional del regulador BzdR. La imagen representa un dímero, donde se observan dos dominios de unión a DNA (parte inferior) y dos dominios de interacción con el inductor (parte superior)

Estructura tridimensional del regulador BzdR. La imagen representa un dímero, donde se observan dos dominios de unión a DNA (parte inferior) y dos dominios de interacción con el inductor (parte superior)

Un grupo de investigación español del CIB-CSIC presenta en el último número de la revista PLOS ONE la posible senda evolutiva que ha originado un regulador transcripcional. Uno de los dominios de dicho regulador tendría su origen en una enzima, lo que apoyaría la hipótesis según la cual, un alto número de reguladores se han originado por la fusión de un dominio de unión a DNA y un dominio que deriva de un ancestro enzimático. Este trabajo supone una de las primeras evidencias experimentales a favor de dicha hipótesis.

Una hipótesis, que va cobrando cada vez más solidez, postula que algunas enzimas han evolucionado hacia dominios de reguladores transcripcionales (1). Dicho proceso evolutivo se iniciaría mediante un aumento del número de copias del gen que codifica para la enzima; posteriormente alguna de las copias perdería la afinidad por el sustrato (al menos parcialmente) y ganaría la capacidad de reconocer nuevos compuestos, que podrían pasar a ser inductores. Para testar esta hipótesis de forma experimental se analizó el regulador BzdR de la bacteria Azoarcus sp. CIB. Esta bacteria vive en agua dulce y suelos, y tiene la capacidad de degradar compuestos aromáticos (algunos de ellos contaminantes como el tolueno o el m-xileno), tanto en presencia como en ausencia de oxígeno (2).
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Pureza racial, racismo y evolución humana a la luz de la genética

27 febrero, 2013 25 comentarios

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diario de un ateo evolucion humana denisovano neandertal arbol genealogicoNo sé si se habrán percatado durante estos últimos años del clamoroso silencio, por parte de los garantes de la verdad revelada de origen divino y de la pureza y superioridad de nuestra especie, sobre los nuevos y asombrosos hallazgos en el campo de la genética evolutiva humana que se han venido publicando en las mejores revistas científicas.

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Un gen, muchas proteínas (segunda parte)

5 febrero, 2013 19 comentarios

FOXO1Hasta hace pocos años, la idea central de la genética consistía en la equivalencia entre un gen y un único tipo de proteína para la que codificaba. Esto llevó a formular lo que fue conocido como «Dogma Central de la Biología Molecular», que describía el proceso unidireccional por el que un gen se transcribía en un ARN mensajero que era traducido en la proteína final.

Las consecuencias para la biología evolutiva son evidentes: una mutación génica produce una proteína alterada. Si la mutación es inocua, la función proteica se mantiene sin cambios apreciables; si la mutación es perjudicial significa que la alteración origina una proteína no funcional o con la funcionalidad mermada; por el contrario, una mutación beneficiosa sería aquella que otorga una mayor eficacia, o incluso una nueva función, al producto proteico.

Sin embargo, tan elegante modelo no tardó en presentar serios inconvenientes.

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Un gen, muchas proteínas (primera parte)

24 enero, 2013 15 comentarios

DNA puzzleHasta hace algunos años, uno de los principios básicos de la biología era aquel que afirmaba “un gen, una proteína”. Sin embargo, a lo largo de las dos últimas décadas, los nuevos descubrimientos y el avance de nuestro conocimiento sobre los procesos de transcripción y traducción del ADN han derribado la idea que fue considerada como uno de los dogmas de la genética moderna. Este es un ejemplo más de que en ciencia, el dogma no existe, o no significa lo mismo que en otros campos, especialmente los religiosos.

La relación entre genes y proteínas ha sido un campo muy activo en biología molecular desde el propio descubrimiento de los genes, y lo sigue siendo en la actualidad. A mediados del siglo XX, aun antes de descubrir la naturaleza y estructura del ADN, se comenzó a formar la idea de que un gen constituía un fragmento de información que servía para codificar una proteína, responsable a su vez de un carácter hereditario.

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Cinco cuestiones para explicar la curación de la leucemia empleando el virus VIH

18 diciembre, 2012 18 comentarios

emmaLa semana pasada pudimos leer en varios medios de comunicación que una niña de 7 años, llamada Emma Whitehead, se había curado de una leucemia gracias a terapia que implicó el uso del virus VIH modificado genéticamente. Realmente lo que se llevó a cabo fue una técnica compleja y experimental, y explicarla requiere ir paso a paso.

1. ¿Qué enfermedad padecía Emma?

Padecía una leucemia linfoblástica aguda (LLA). Este tipo de leucemia, que suele darse preferentemente en edad infantil, se debe a que la médula ósea empieza a fabricar grandes cantidades de glóbulos blancos (sobre todo células B, aunque en raras ocasiones también células T) inmaduros que inundan el torrente sanguíneo, los órganos hematopoyéticos, y al final todo el cuerpo. Estas células no son funcionales, invaden los tejidos y hacen que éstos pierdan su correcta función. Sin tratamiento, este tipo de leucemia es mortal.

2. ¿Por qué se optó por una terapia experimental?

La LLA es una enfermedad muy grave. Tal como nos explica Shiddhartha Mukherjee en su estupenda obra “El emperador de todos los males”, que trata sobre la historia del cáncer, la LLA tenía una tasa de supervivencia igual a cero. Eso hasta hace 4 décadas, cuando empezaron a desarrollarse sustancias quiomioterápicas (con eficiencias del 20%-75%) y más recientemente, trasplantes de células madre. En muchos casos la quimioterapia no funciona, dejando a los médicos sin ninguna herramienta para frenar el avance de la enfermedad. Ante eso sólo cabe la resignación o probar terapias que están todavía en fase de experimentación. En esta ocasión se optó por esta segunda vía.
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