Última actualizacón: 24 septiembre 2017 a las 13:03
BIOQUÍMICA
Al igual que el lenguaje se basa en una secuencia de letras cuyo orden da forma a las palabras, la vida también tiene su propio alfabeto genético. El alfabeto del ADN y de todas las formas de vida conocidas se escribe solo con cuatro «letras» (A, T, G, C) combinadas en dos pares de bases (A-T y C-G) y su secuencia o combinación determina su significado, es decir la función de las proteínas y los genes.
Los organismos vivos que pueblan la Tierra (humanos, plantas, bacterias, hongos, animales….) tienen en su material genético solo esas cuatro letras o dos pares de bases escritas a lo largo de la evolución. Ahora, por primera vez, científicos del Instituto de Investigación Scripps de California (EE.UU.) han reescrito el genoma de un ser vivo al añadir a su ADN un par de «letras» adicionales que no se encuentran en la Naturaleza.
Ese nuevo par de bases artificial han sido bautizadas por el Instituto Scripps como d5SICSTP-dNaMPT, una combinación de letras casi imposible de recordar. Una vez generadas se incorporaron a una pequeña parte del genoma de una bacteria y esta la aceptó sin problema, sin reconocerlo como una anomalía. Es decir la bacteria con seis «letras» en su código genético funcionó con normalidad. Así demostraron los investigadores que podía ampliarse el alfabeto de la vida.
El resultado de este experimento es un organismo semi-sintético que nunca había existido antes. «Contiene de manera estable tres pares de bases. Esto demuestra que hay otras soluciones posibles para almacenar la información genética y nos acerca a emocionantes aplicaciones, entre ellas el desarrollo de nuevos y más potentes medicamentos», augura el director de la investigación, Floyd Romesberg.
El avance, al que la revista «Nature» dedica su portada, es una prueba de concepto, un ejercicio experimental pero también supone un salto vertiginoso hacia la creación en el laboratorio de nuevos seres vivos, con genomas a la carta.
Este nuevo paso que se acaba de dar es «un avance fantástico» para Rafael Giraldo, del Centro de Investigaciones Biológicas del CSIC. Además de las potenciales aplicaciones prácticas, este experto en biología sintética resalta el avance conceptual que supone. «Por primera vez se ha demostrado que un código genético alternativo funciona “in vivo”. En un futuro podremos diseñar códigos genéticos a la carta».
El catedrático de Microbiología César Nombela valora el «virtuosismo» que ha demostrado el equipo de Romesberg, aunque rebaja el entusiasmo. «La biología sintética todavía ha de recorrer caminos basados en el diseño de nuevos organismos combinando los genes existentes, de ahí se han de derivar los resultados y aplicaciones novedosas que aún estamos esperando».
• Noticia ABC
• Artículo: A semi-synthetic organism with an expanded genetic alphabet
BIOLOGÍA
Científicos de la Universidad de California han hallado el fósil de un organismo recientemente descubierto que pertenece a ‘Ediacara Biota’, un grupo de organismos que se produjo en el período Ediacaran de tiempo geológico. Según han apuntado los autores del trabajo, que ha sido publicado en ‘Paleontology’, no se parece a ningún ser que esté vivo hoy en día.
Nombrado ‘Ricei Plexus’, se asemejaba a un tubo curvado y residía en el fondo marino. Estos individuos variaron en tamaño de 5 a 80 centímetros de largo y de 5 a 20 milímetros de ancho. Junto con el resto de ‘Ediacara Biota’, se desarrollaron hace unos 575 millones de años y desaparecieron del registro fósil hace 540 millones de años, justo en la época en que la explosión cámbrica se estaba poniendo en marcha.
«Plexus es diferente a cualquier otro fósil que conocemos desde el Precámbrico», ha señalado una de las autoras del hallazgo, Mary L. Droser, quien ha añadido que son sus características únicas lo que lo hacen «desconcertante». Además, ha indicado que, durante el Ediacaran, no había vida en la tierra. Toda «estaba en los océanos».
En este sentido, ha señalado que había una completa falta de bioturbación en los océanos en ese momento, lo que significa que había pocos organismos marinos que combatían por los sedimentos marinos en busca de comida». «Fue comenzado el período Cámbrico cuando los organismos comenzaron a producir y mezclar el sedimento», ha apuntado.
Según los investigadores, la falta de bioturbadores durante el Ediacaran permitió que se formaran películas gruesas de algas fotosintéticas que se acumulaban en los fondos oceánicos, un ambiente que sería muy raro en la actualidad. Tal ambiente allanó el camino para muchos estilos de vida relacionados con el proceso de evolución. Unos organismos que se convierten prácticamente ausentes en el mundo post-Ediacaran.
• Noticia Europa Press
• Artículo: A New Enigmatic, Tubular Organism from the Ediacara Member, Rawnsley Quartzite, South Australia
NEUROCIENCIA
Para crear nuevos recuerdos, las neuronas se encuentran en un proceso de formación constante en el hipocampo del cerebro. Este hecho ha llevado a un grupo de científicos del Hospital para Niños Enfermos de Toronto (Canadá) y del Instituto Integral Ciencias Médicas de Toyoake (Japón) a preguntarse si la integración de nuevas neuronas también puede desestabilizar viejos recuerdos.
“Sabemos que existe una limpieza de memoria ya que, mientras nos acordamos muy bien de lo que hemos hecho en el último par de horas, es muy difícil recordar con el mismo detalle lo que estábamos haciendo hace una semana o un mes. Aunque no todos los recuerdos son olvidados; los más importantes se consolidan en el córtex”, explica a Sinc Paul Frankland, coautor del trabajo e investigador de la institución canadiense.
Hasta la segunda mitad del siglo XX se negaba la creación de neuronas después del nacimiento. Pero hoy en día se sabe que se siguen produciendo durante toda la vida debido a la diferenciación de las células madre. Estudios previos ya habían mostrado que las neuronas nuevas se integran en las redes neuronales preexistentes para participar en el procesamiento de información. En la última década se ha reforzado la hipótesis de que la neurogénesis –la generación de nuevas neuronas– es necesaria para el aprendizaje y la recuperación de la memoria.
Sin embargo, el nuevo trabajo, realizado en ratones, cobayas y otros pequeños roedores y publicado en el último número de la revista Science, apunta que al reorganizar las conexiones cerebrales también se promueve el olvido.
Durante el experimento, los investigadores utilizaron leves descargas eléctricas para provocar que dichos roedores temiesen un determinado entorno. A continuación dejaron que algunos animales usaran la rueda para hacer ejercicio, ya que anteriores investigaciones ya demostraron que el ejercicio físico aumenta de manera natural los niveles de neurogénesis.
Los científicos comprobaron que los ratones que se habían ejercitado con la rueda habían olvidado en gran medida el temor que se les había inducido, mientras que los ratones que no corrieron parecían recordar vivamente las descargas eléctricas con las que habían sido aleccionados.
Para los autores, los resultados revelan claramente que existe una correlación sustancial entre neurogénesis y olvido. La codificación de nuevos recuerdos implica la remodelación de la red sináptica preexistente, lo que implica la pérdida de información ya almacenada.
“Las conclusiones de nuestro trabajo también son relevantes para los humanos”, afirma Frankland. “Sin duda, los niños pueden formar recuerdos de eventos particulares, pero simplemente no pueden mantener esta información y la olvidan”.
• Noticia Agencia SINC
• Artículo: Hippocampal Neurogenesis Regulates Forgetting During Adulthood and Infancy
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Una investigación liderada por la Universidad Johann Wolfgang Goethe en Frankfurt (Alemania) revela que las ondas gamma estimulan la aparición de los sueños lúcidos, aquellos en los que se adquiere consciencia de lo que se sueña e incluso se controla el desarrollo de los acontecimientos. Estos sueños pueden ser una diversión, pero también ayudar a los pacientes postraumáticos.
El estudio, que se publica hoy en la revista Nature Neuroscience, revela que la estimulación por corrientes eléctricas inocuas de tipo gamma en las zonas del cerebro temporal y frontal aviva la aparición de este tipo de sueños.
“El sueño lúcido es un estado híbrido en el que estas partes fronto-temporales se comportan de manera similar a su estado en vigilia, mientras que las partes posteriores permanecen en fase REM (una etapa de sueño con movimientos oculares rápidos)”, aclara a Sinc Ursula Voss, una de las autoras del trabajo.
La investigadora destaca que en los pacientes postraumáticos que sufren pesadillas este tipo de sueños es bueno porque les permite mantenerse en estado REM, lo que es beneficioso para su recuperación. “Pero para el resto de personas son solo una diversión”, añade. Los científicos ya sabían que durante el tiempo que dura el sueño lúcido, la consciencia del soñador se despierta y se adquiere la capacidad de controlar voluntariamente la trama del sueño.
Estudios anteriores ya habían demostrado a nivel neurofisiológico que durante los sueños lúcidos se produce un incremento de las ondas gamma en el cerebro –a una frecuencia de unos 40 Hz–, precisamente en las regiones temporales y frontales.
Ahora, la pregunta que se hacían los expertos era ver si la actividad gamma es la causa o el efecto de estos sueños peculiares. Para ello, los autores evaluaron la actividad neural y la experiencia de 27 participantes mientras dormían. Ninguno de ellos había experimentado sueños lúcidos en las últimas noches.
Los resultados del trabajo revelan que sólo las frecuencias gamma de 40 Hz, y en menor medida las de 25 Hz, potencian la aparición de este tipo de sueños. “Los 40 Hz reflejaron resultados más fuertes con respecto a la visión lúcida y la disociación –dice Voss–. En cambio, a 25 Hz los voluntarios controlaron, aparentemente, la trama del sueño”.
Los expertos aseguran que estos sueños son un subproducto de la maduración del cerebro. Suelen ser más frecuentes en niños de 6 a 7 años, pero su incidencia disminuye a partir de los 17. Después de esa edad, es cuestión de entrenamiento.
• Noticia Agencia SINC
• Artículo: Induction of self awareness in dreams through frontal low current stimulation of gamma activity
BOTÁNICA
Un equipo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones científicas (CSIC) ha analizado 101 retablos barrocos ubicados en 54 iglesias de Galicia y Asturias y ha logrado identificar seis variedades de vid cultivadas en esta zona peninsular. Los resultados de este trabajo, publicado en la revista Economic Botany, demuestran, según sus autores, el valor del arte como instrumento para estudiar la evolución histórica de los cultivos de vid y la antigüedad de algunas variedades.
“El estudio se basa en la comparación de las hojas y los racimos de variedades de vid reales, con las que aparecen representadas en las columnas salomónicas de los retablos barrocos. En algunos casos hemos encontrado un alto nivel de realismo, precisión y fidelidad en las representaciones. Esto nos ha permitido identificar algunas variedades reales y confirmar en algunos casos su posible carácter autóctono y la antigüedad de su cultivo en la zonas vitícolas en las que se ubican las iglesias cuyos retablos han sido estudiados”, explica la investigadora del CSIC Carmen Martínez, de la Misión Biológica de Galicia.
Para alcanzar estos resultados, los investigadores visitaron cada una de las 54 iglesias y tomaron imágenes de las hojas y racimos de vid representadas en las columnas salomónicas de los retablos. Este elemento arquitectónico, típico del arte barroco, se caracteriza por su forma helicoidal y su decoración vegetal, generalmente con hojas y racimos de vid. Después, en el laboratorio, los investigadores midieron numerosos detalles botánicos en las imágenes con los mismos métodos y técnicas utilizadas para medir las hojas y los racimos reales.
En la bibliografía antigua hay nombres de variedades de vid muy concretas y ligadas a determinadas zonas, pero solo en algunos casos van acompañados de brevísimas descripciones. En el siglo XIX empiezan a aparecer algunas descripciones puntuales más amplias que incorporan, en casos muy excepcionales, ilustraciones, que permiten identificar correctamente las variedades. Salvo esas excepciones, en el resto de los casos todavía hoy continúa el debate en torno a los orígenes de muchas variedades, la antigüedad de su cultivo en zonas determinadas, o los problemas de sinonimias y homonimias. El hecho de haber sido capaces de identificar una variedad real en un retablo, demuestra que en el siglo XVII esa variedad se cultivaba en esa zona concreta”, añade la investigadora.
• Artículo: Works of Art and Crop History: Grapevine Varieties and the Baroque Altarpieces
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ASTRONOMÍA
Un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y la Universidad de Maryland (EE.UU.) ha asumido la tarea inconmensurable de resumir la evolución del Universo, prácticamente desde el Big Bang -el momento de su creación- hasta nuestros días en una fiel simulación que, aseguran, supera con creces en precisión a cualquier otra creada hasta ahora. El vídeo, que ha dado a conocer la revista Nature y el lector puede contemplar sobre estas líneas, reproduce la distribución del gas, las estrellas y la materia oscura con todo detalle.
La simulación, llamada Illustris, comienza 12 millones de años después de la gran explosión que dio origen a todo y traza 13.000 millones de años de evolución cósmica. Para cubrir una porción representativa del Universo, los cosmólogos deben estudiar dimensiones cósmicas de al menos 100 millones de pársecs (pc), unos 326 millones de años luz. En comparación, la escala natural de una estrella en formación es de un pársec y la acreción de gas por un agujero negro supermasivo ocurre en escalas aún más pequeñas.
Según los autores de este universo virtual, las poblaciones de galaxias y la predicción del contenido de gas y metal que reproducen casan correctamente con las características descritas en los estudios observacionales. Michael Boylan-Kolchin, de la Universidad de Maryland, asegura que la simulación es muy similar a la imagen del campo ultraprofundo captada por el Hubble, la fotografía más penetrante jamás tomada del Universo con luz visible, y podría pasar por la real si las dos se ven una junto a otra.
El equipo atribuye el éxito de la nueva simulación a los rápidos avances en la potencia de cálculo, mejores algoritmos numéricos y modelos más fieles de la física. Estos factores les permiten modelar simultáneamente la evolución de los distintos componentes de la formación de las galaxias, incluyendo la de los bariones (la materia visible, aquello de lo que estamos compuestos nosotros mismos) y la materia oscura. Los efectos previstos de la materia visible en la distribución de la oscura podrían tener implicaciones para futuros estudios de la evolución del Universo.
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• Artículo: Properties of galaxies reproduced by a hydrodynamic simulation (descarga directa en formato PDF)
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ARQUEOLOGÍA
Investigadores del Instituto Cotsen de Arqueología de la Universidad de California publican un estudio en la revista PNAS sobre el hallazgo de 71 líneas de geoglifos en un grupo de cinco montículos que han datado en la época de Paracas tardío (de 800 a 100 años a. C.) en el valle peruano de Chincha. Esto supondría que serían tres siglos más antiguas que las líneas Nazca, trazos que vistos desde el aire componen diseños zoomorfos, fitomorfos y geométricos.
“Las líneas chinchas son más tempranas, al menos 300 años. Son distintas de las Nazca también porque las de Chincha convergen hacia los lugares ceremoniales. Además, no hay diseños de animales”, declara a Sinc Charles Stanish, el científico que lidera el estudio.
El complejo consiste en geoglifos lineales, figuras circulares hechas con rocas, montículos ceremoniales y asentamientos que se extienden sobre un área de 40 kilómetros cuadrados. Según los investigadores, estas líneas chinchas se habrían usado para marcar el solsticio de verano y otras actividades culturales.
“Creemos que este era un lugar para celebrar ferias en un sentido amplio. Serían similares a las ferias medievales en Europa, Asia y África. La gente se reuniría para el trueque, para celebrar las estaciones e interaccionar por razones políticas, económicas y sociales”, añade el experto.
Para datarlas, utilizaron la técnica del carbono 14 en los materiales de construcción de los montículos ceremoniales, ya que estos se asocian arquitectónicamente con las líneas. Además, en estas colinas encontraron cerámica y textiles del período Paracas.
“La cultura Inca, unos 1.700 años más tardía, usa torres para marcar el solsticio. Creemos que la gente en Chincha marcó períodos de tiempo para sus fiestas y ferias. En vez de torres, utilizaron líneas y montículos. Es similar al Chankillo en el norte del Peru”, concluye Stanish. Asimismo, la ubicación de los geoglifos, en el desierto entre la sierra y la costa, pudieron servir para integrar a las poblaciones culturalmente costeras y de montaña, según los autores.
• Noticia Agencia SINC
• Artículo: A 2,300-year-old architectural and astronomical complex in the Chincha Valley (descarga directa en formato PDF)
PSICOLOGÍA
Cooperar consiste en sacrificar parte del beneficio propio en aras del bien común. Lejos de ser exclusivo de los humanos, dicho comportamiento se observa en todo tipo de seres vivos, desde las bacterias hasta los simios. Sin embargo, aunque su utilidad resulta clara a posteriori (revierte en el bien del grupo y, por ende, en el del individuo), el mecanismo por el que se establece una conducta altruista no se entiende bien en términos evolutivos. Cuando un macaco despioja a otro, invierte en esa actividad un tiempo y una energía que podría aprovechar para buscar alimento o pareja. ¿No debería una criba darwinista seleccionar los comportamientos que reportan el máximo beneficio para el individuo?
Los humanos somos la especie más cooperativa que existe. Desde hace años, son varios los mecanismos que se han propuesto para explicar la emergencia de la cooperación; entre ellos, corresponder a (o traicionar) quienes antes nos han ayudado (o no), o imitar las acciones de aquellos individuos que vemos que obtienen un mayor provecho. Aunque estos y otros mecanismos resultan satisfactorios desde un punto de vista teórico, hasta hace poco su validez no había sido puesta a prueba mediante experimentos con humanos.
Ahora, Giulio Cimini y Anxo Sánchez, del Grupo Interdisciplinar de Sistemas Complejos de la Universidad Carlos III, han referido el primer modelo matemático que reproduce con acierto ese comportamiento. Los resultados fueron publicados hace unas semanas en la revista Journal of the Royal Society Interface.
Los autores simularon numéricamente el dilema del prisionero en redes de jugadores con varias topologías. Tras programar en los agentes un gran número de estrategias plausibles, comprobaron que la única que reproducía el comportamiento observado experimentalmente en humanos era la que denominaron «aprendizaje por refuerzo». En ella, cada agente partía con ciertas aspiraciones sobre el beneficio que esperaba obtener; tras actuar, comparaba el resultado de sus acciones con dichas expectativas y actualizaba su estrategia en consecuencia.
«La cooperación condicional [colaborar o no dependiendo de cuánta ayuda hayamos recibido con anterioridad] parece un intento de que se establezca la cooperación, pero poniendo un límite de hasta dónde está uno dispuesto a que lo exploten», explica Sánchez. «Lo realmente sorprendente es que la disposición a cooperar dependa de haberlo hecho antes. La estrategia debería ser siempre la misma, y no tener ese aspecto de «enfado», de «vaya, como ya me habéis fastidiado, ahora os voy a traicionar un buen rato». No encuentro ninguna intuición clara que justifique esa estrategia, más allá del —por otra parte muy humano— deseo de vengarse.»
• Noticia Investigación y ciencia
• Artículo: Learning dynamics explains human behaviour in Prisoner’s Dilemma on networks (descarga directa en formato PDF)
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¿Ha tenido alguna vez la sensación de que al hablar en voz alta va generando ideas nuevas? Y en ocasiones muy interesantes, por cierto. El psiquiatra Luis Rojas Marcos sostiene que hablar solo y en voz alta, dentro de unos límites razonables, es una forma muy saludable de procesar información. Poner palabras a nuestros pensamientos, viene más o menos a decir, ayuda a aclarar las ideas y también a tomar consciencia de las propias ideas.
En esa línea está una investigación publicada en Psychological Science que sostiene que cuando hablamos no siempre tenemos totalmente decidido lo que vamos a decir, y que en realidad lo vamos elaborando sobre la marcha. Y no se trata de las palabras que vamos a emplear. Sino del significado que le damos a lo que decimos. Esto a más de uno le resultará bastante familiar, en especial en momento de campaña electoral.
En general, en Psicología se acepta que lo que hablamos, nuestro discurso, se planea con antelación y que al empezar a hablar se tiene ya una idea consciente bastante precisa del mensaje. Sin embargo, algunos investigadores creen que no hay tal planificación en el discurso, y que más bien somos conscientes de lo que estamos diciendo cuando nos escuchamos a nosotros mismos.
Investigadores de las universidades de Lund y Upsala liderados por Petter Johansson se propusieron comprobar esta curiosa hipótesis. Y lo hicieron de una forma ingeniosa. Si no tenemos una idea muy precisa de lo que vamos a decir, un “ligero” cambio en las palabras que pronunciamos no nos sonará muy raro, incluso nos pasara inadvertido.
Andreas Lind, autor principal de la investigación y sus colegas de la Universidad de Lund en Suecia, querían ver lo que pasa cuando alguien dice una palabra, pero se escucha a sí mismo diciendo otra: «Si usamos la retroalimentación auditiva para comparar lo que decimos con una posible intención bien especificada, entonces cualquier discrepancia entre lo dicho y lo oído debe ser detectado rápidamente», razona. «Pero si escuchar nuestras propias palabras es una parte importante en la elaboración del discurso, si se trata de un proceso dinámico, la manipulación de lo que decimos podría pasar desapercibida», explica.
Cuando la palabra se cambiaba inmediatamente de empezar a hablar, entre 5 y 20 milisengundos, dos tercios de los participantes no se dieron cuenta de que lo que habían escuchado no era lo que ellos habían dicho. Y eso que cada vez que los investigadores sustituían una palabra por otra, aparecía en la pantalla del ordenador un mensaje que les preguntaba: ¿qué acaba de decir?
Y hay más: en el 85 por ciento de los casos de las sustituciones que no habían detectado, los participantes asumieron como suyas las palabras que no habían pronunciado. Para los investigadores esto es una prueba clara de que necesitamos oir lo que estamos diciendo para ayudarnos a darle significado.
• Noticia ABC
• Artículo: Speakers’ Acceptance of Real-Time Speech Exchange Indicates That We Use Auditory Feedback to Specify the Meaning of What We Say (descarga directa en formato PDF)
[…] Los avances científicos que se han producido en la semana que termina, con enlaces directos a las noticias más relevantes y a los artículos originales. […]