descubrimientos científicos

Abr

2014

Siete días … 14 a 20 de abril (CRISPR-Cas9)

Última actualizacón: 24 septiembre 2017 a las 13:05

BIOQUÍMICA

Se ha conseguido aclarar un misterio sobre una proteína que desempeña un papel esencial en el sistema inmunitario bacteriano, y que se está convirtiendo en una valiosa herramienta para la ingeniería genética.

Un equipo de investigadores del Laboratorio Nacional estadounidense Lawrence Berkeley (Berkeley Lab), en California, la Universidad de California en Berkeley y otras instituciones ha determinado cómo la enzima bacteriana conocida como Cas9, guiada por ARN, es capaz de identificar y degradar ADN ajeno a la bacteria durante infecciones virales, así como de inducir cambios genéticos en puntos muy específicos en células animales y vegetales.

Valiéndose de imágenes tan detalladas como para distinguir entre moléculas individuales, y de experimentos bioquímicos a una escala mayor, el equipo de la bioquímica Jennifer Doudna ha demostrado que la capacidad que la enzima Cas9 tiene para hacer modificaciones genómicas es posible gracias a la presencia de secuencias cortas de ADN de un tipo denominado PAM.

Las bacterias afrontan ataques constantes de virus y de plásmidos (fragmentos de ácidos nucleicos). Para sobrevivir, las bacterias ponen en acción a un sistema inmunitario adaptativo basado en ácidos nucleicos que gira en torno a un componente genético conocido como CRISPR. Mediante la combinación de CRISPRs y endonucleasas guiadas por ARN, como por ejemplo la Cas9, las bacterias son capaces de utilizar pequeñas moléculas de CRISPR ARN para guiar la selección del objetivo y la degradación de las secuencias de ADN concordantes en plásmidos y virus invasores, a fin de impedir la replicación viral.

• Noticia NCYT

• Artículo: DNA interrogation by the CRISPR RNA-guided endonuclease Cas9

BIOLOGÍA

Científicos de la Universidad de Washington han revelado como conclusión de un estudio que las moscas de la fruta realizan maniobras de aviones de combate para evitar los ataques de sus depredadores. Lo han podido constatar gracias a varias cámaras lentas que capturaron el movimiento de sus alas y sus cuerpos a 7.500 fotogramas por segundo después de toparse con la amenazadora imagen de un peligro.

El investigador Florian Muijres, autor principal del artículo publicado en la revista «Science», confirma que han descubierto que las moscas –con un cerebro del tamaño de un grano de sal– pueden virar su trayectoria incluso hasta los 90 grados o más, llegando incluso a volar del revés. «Estas moscas normalmente aletean 200 veces por segundo y, en casi un solo golpe de ala, el animal puede reorientar su cuerpo para generar una fuerza que le aleja del estímulo amenazador y luego continúa acelerándose», ha dicho.

«Hemos descubierto que las moscas de fruta modifican el trazado en menos de una centésima de segundo, 50 veces más rápido que un abrir y cerrar de ojos», informa el profesor Michael Dickinson, coautor del estudio. Las moscas de la fruta se basan en su sentido de la vista para huir de los depredadores, por lo que de esta rapidez depende su vida. «El cerebro de la mosca realiza un cálculo muy sofisticado en un lapso muy corto de tiempo para determinar dónde está el peligro y trazar la mejor maniobra de escape», dijo Dickinson.

• Noticia ABC

• Artículo: Flies Evade Looming Targets by Executing Rapid Visually Directed Banked Turns

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ECOLOGÍA

Un equipo internacional de investigadores considera que las interacciones mantenidas por el ser humano durante milenios con los animales carroñeros, como buitres, hienas y leones, han sido «determinantes de primer orden» en la evolución y el bienestar de los humanos.

Además, los resultados del estudio advierten de que el peligro de extinción de los grandes mamíferos carnívoros «amenaza con hacer desaparecer los numerosos servicios» de los que los humanos actuales y futuros podrían beneficiarse.

Esta investigación, liderada por científicos de la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche (Alicante), ha sido publicada en la revista BioScience y sus conclusiones, a juicio de los científicos del proyecto, tiene «numerosas implicaciones en la identidad cognitiva, ecológica y cultural del hombre actual».

El estudio ofrece una perspectiva singular de la evolución humana, desde el origen del primer homínido hace unos dos millones de años, hasta la aparición y el desarrollo del hombre moderno.

Una de las conclusiones más sorprendentes refleja que «los dos atributos más distintivos del ser humano, el desarrollo del lenguaje y la colaboración cooperativa, fueron probablemente resultado de las presiones selectivas asociadas al consumo primigenio de carroña».

• Noticia El Mundo

• Artículo: Humans and Scavengers: The Evolution of Interactions and Ecosystem Services

EVOLUCIÓN HUMANA

Un equipo internacional de investigadores ha reconstruido por primera vez los epigenomas de dos homínidos primitivos -un neandertal y un denisovano- y los ha comparado con los de los humanos modernos, un paso fundamental para entender cómo hemos evolucionado hasta convertirnos en lo que somos hoy en día. El epigenoma son las pequeñas variaciones genéticas que, sin mutar o modificar la estructura de los genes, modulan sutilmente su actividad.

El estudio ha comprobado que, aunque los homínidos primitivos y nosotros tenemos los mismos genes, nuestro epigenoma es distinto.

Y conocer bien los mecanismos que rigen estas pequeñas alteraciones es importante para el estudio de la evolución humana, ya que para unos supusieron la extinción y para nosotros, el éxito evolutivo, y aunque ese éxito fue resultado de una mejor capacidad de adaptarse a un ambiente hostil, unos cambios favorables en el epigenoma pueden favorecer la adaptación del individuo a un medio difícil.

La investigación, publicada en Science, ha sido coordinada por Liran Carmel de la Universidad de Jerusalén, y cuenta con la participación del profesor de la Universidad de Cantabria y del Instituto de Investigación Valdecilla (IDIVAL), José Antonio Riancho, y del científico del CSIC-CNB y del Instituto de Oncología de Asturias Obra Social Cajastur (IUOPA) de la Universidad de Oviedo, Mario Fernández Fraga.

El pasado febrero, investigadores del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Alemania, secuenciaban por primera vez el genoma completo de un neandertal, obtenido gracias al hueso de un pie de un individuo que vivió hace unos 50.000 años. Meses antes, el mismo equipo había descrito el genoma de un denisovano, un grupo de humanos primitivos originarios de Siberia.

Ahora, gracias a una técnica inédita y basada en algoritmos matemáticos, los investigadores del estudio han ido un paso más allá y han reconstruido el epigenoma de ambos individuos, ofreciendo así «una visión más completa» del genoma de estas especies primitivas.

Los resultados obtenidos en el análisis de los huesos de estas dos especies y que se han comparado con los de hombres actuales demuestran que una serie de genes están «modulados de forma distinta en las especies primitivas y la nuestra», ha precisado Riancho.

«Algunos de esos genes están relacionados, por ejemplo, con la forma del esqueleto, lo que explicaría por qué ellos tenían una osamenta tan potente, con huesos más fuertes, anchos y cortos, frente a nuestro esqueleto que es mucho más frágil», ha destacado.

Sin embargo, otras diferencias observadas se refieren a genes relacionados con el sistema cardiovascular, o el nervioso, y están asociados a enfermedades como el Alzheimer o la esquizofrenia.

• Noticia RTVE

• Artículo: Reconstructing the DNA Methylation Maps of the Neandertal and the Denisovan

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GENÉTICA

A pesar de los esfuerzos científicos, el mecanismo exacto responsable de los síntomas del síndrome de Down sigue sin entenderse por completo. Esta trisomía en el cromosoma 21 es la causa genética de discapacidad intelectual más frecuente, con una incidencia de uno entre 800 nacimientos.

Un nuevo trabajo, publicado en la última edición de la revista Nature, ha comparado los transcriptomas –la manera en la que se expresan los genes– de un par de gemelos humanos idénticos en los que solo uno de ellos tenía síndrome de Down.

Es rarísimo que un niño tenga trisomía en el cromosoma 21 y su hermano monocigótico no; solo sucede en uno de cada 385.000 casos. Antes de abortar, los padres de los gemelos del estudio dieron su consentimiento para que los científicos pudieran extraer células de ambos fetos. Gracias a ello, un grupo de investigadores de España, Suiza, Holanda y Francia, liderados por la Universidad de Ginebra (UNIGE), han detectado un ‘aplanamiento’ de los niveles de expresión génica de todo el genoma en el feto afectado. Es decir, la expresión de los genes estaba alterada a través de cada cromosoma, no solo el 21.

Para los autores, esto implica que la expresión de genes en cualquier cromosoma puede contribuir al síndrome de Down, por lo que una copia extra de cualquiera de ellos puede alterar la regulación de genes.

Los fetos de estos dos hermanos procedían de una terapia de fecundación in vitro. Sus padres, al ser informados sobre el trastorno de uno de los gemelos, decidieron no proseguir con el embarazo. Con su aprobación y la del comité ético del Hospital Universitario de Ginebra (Suiza), los científicos extrajeron mediante una biopsia post mortem células de la piel de los dos fetos de 16 semanas para poder estudiar sus diferencias.

Para la ciencia, contar con las muestras de estos hermanos es un privilegio. Si comparamos un individuo con Down y otro sin el síndrome que no están relacionados genéticamente, es imposible observar los cambios en la expresión de los genes. Pero “entre los dos gemelos idénticos, lo único que cambia es la trisomía”, explica a Sinc Mara Dierssen, investigadora en el departamento de Biología de Sistemas en el Centro de Regulación Genómica (CRG). “De ahí que sean un modelo genial para estudiar por qué se producen estas diferencias”.

Al comparar los resultados obtenidos con datos de otras investigaciones, los científicos encontraron que la organización del cromosoma 21 se correlaciona con la posición del ADN en el núcleo de la célula. Así, los dominios sobreexpresados en el gemelo con trisomía corresponden con las regiones del ADN que se sabe son las primeras en interactuar con la periferia del núcleo.

El estudio muestra por primera vez que la posición del ADN en el núcleo, o las características bioquímicas de las interacciones entre ADN y proteínas en las células con trisomía, se modifica ocasionando cambios en los patrones de expresión génica.

Federico Santoni, coautor del estudio, agrega que estos cambios «no ocurren solo en el cromosoma 21, sino en todo el genoma. La presencia de solo un 1% de material cromosómico extra modifica la función de todos el genoma e interrumpe el equilibrio de la expresión de los genes».

«Si pudiéramos hacer una analogía con el cambio climático, solo con que la temperatura del planeta aumente en 1 o 2 grados en los trópicos lloverá mucho menos y en las zonas templadas mucho más. El equilibrio completo del clima en el planeta puede ser modificado por un elemento muy pequeño», añade Stylianos Antonarakis, director del laboratorio de la UNIGE.

• Noticia Agencia SINC

• Artículo: Domains of genome-wide gene expression dysregulation in Down’s syndrome

MEDICINA

Científicos del Centro de Tecnología Celular Avanzada de Marlborough, en Estados Unidos, lograron clonar células de un ser humano adulto; algo totalmente inédito hasta el momento.

Esta «clonación terapéutica», como se le ha llamado, significa que se pueden producir células madre embrionarias con un ADN idéntico al del donante, que en este caso fueron dos personas adultas, una de 35 años y otra de 75. Esto con el fin de tratar diversas enfermedades como el Parkinson, la Diabetes o la Esclerosis.

Lo anterior se logró al pasar una corriente eléctrica por una célula, con el fin de «neutralizar» toda la información genética, obteniendo así algo conocido como ovocito; el cual se divide y multiplica durante un lapso de cinco a seis días, al mismo tiempo que le es implantado el ADN del donante, hasta resultar en la formación de un «embrión» cuyo interior está repleto de células madres de pluripotentes; con la capacidad de generar cualquier tipo de célula humana. Esto, por lo general se realizaba sólo con material joven (por no decir embrionario), es la primera vez que se realiza con muestras adultas.

• Noticia SDPNoticias (versión íntegra en Reuters)

• Artículo: Human Somatic Cell Nuclear Transfer Using Adult Cells (descarga directa en formato PDF)

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Investigadores del Instituto Karolinska (Suecia) han implantado en el esófago de ratas un injerto capaz de resistir el estrés mecánico. “Hemos reemplazado todo el esófago cervical mediante ingeniería de tejidos”, indica a Sinc Paolo Macchiarini, autor principal del estudio.

El trabajo, publicado en la revista Nature Communications, supone un nuevo paso hacia el desarrollo de técnicas de bioingeniería capaces de reemplazar esófagos dañados. Cada año, numerosas personas se someten a procedimientos quirúrgicos que eliminan ciertas zonas del esófago alteradas por cáncer, traumas o defectos al nacer.

Los expertos aseguran que la mayoría de los procesos quirúrgicos actuales relacionados con este conducto son complejos y pueden provocar complicaciones, pérdida de peso y mortalidad. La razón es que este tipo de intervención reemplaza el esófago dañado con partes del intestino o del estómago del propio paciente. Así, “un nuevo injerto creado mediante ingeniería eliminaría la necesidad de utilizar tejido del propio paciente y mejoraría los resultados de la cirugía”, sostiene Macchiarini.

“Muchos de los pacientes que se someten a la cirugía sufren de disfagia (problemas para la deglución) años después de la operación”, añade el investigador italiano. “Por eso, pensamos que esta nueva técnica mejoraría la calidad de vida de los pacientes”.

Para ello, los autores extrajeron un trozo de esófago de una rata donante. A esta sección se le eliminaron las células, creando un andamiaje biocompatible que retenía las propiedades mecánicas y bioactivas del órgano.

Esta estructura hueca fue ‘sembrada’ con un tipo de células madre de la médula ósea llamadas mesenquimatosas. En tres semanas se formó el nuevo tejido y este reemplazó el 20% del esófago de la rata receptora –perteneciente a la zona cervical–.

“El injerto funcionó mejor de lo esperado. Una complicación típica de la cirugía de esófago es la aparición de fugas o estenosis y no vimos ninguna al usar este método”, sostiene Macchiarini.

Los autores advierten que una limitación de este estudio es que el trasplante de solo un 20% de este conducto del tracto digestivo podría no bastar para la práctica clínica, puesto que el éxito del implante debería ser examinado durante periodos más largos.

Sin embargo, “este tipo de trabajo sirve de guía para la evaluación en modelos animales mayores donde la sustitución del total del esófago y el seguimiento a largo plazo son factibles”, señalan.

• Noticia Agencia SINC

• Artículo: Experimental orthotopic transplantation of a tissue-engineered oesophagus in rats

QUÍMICA

Un trabajo sobre caracterización individual de nanopartículas del Grupo de Espectroscopía Analítica y Sensores del Instituto de Investigación en Ciencias Ambientales de Aragón de la Universidad de Zaragoza ha sido portada del mes de marzo de Analytical Chemistry, la revista más importante en el campo de la química analítica de la American Chemical Society.

El resultado del trabajo viene a paliar, según los autores, la falta de métodos fiables para determinar la identidad de las nanopartículas, las características y las concentraciones de las mismas en productos de amplio consumo humano.

Los doctores Laborda, Bolea y Jiménez-Lamana del Grupo GEAS del Instituto de Investigación en Ciencias Ambientales (IUCA) han optimizado una nueva metodología por acoplamiento de potentes técnicas de separación de campo de flujo (FIFFF, por sus siglas en inglés) con dispositivos de ionización en plasma inductivo y espectrometría de masas.

Una sola nanopartícula individual puede proporcionar información sobre las formas solubles, distribuciones de tamaño, número y concentración de masa.

Debido a su potencial, esta metodología se ha considerado en un informe reciente del Instituto de Materiales y Medidas de Referencia (IRMM) en relación con la aplicación de la definición de ‘nanomaterial’ por parte de la Unión Europea.

En la detección de una sola nanopartícula, sus átomos producen un paquete de iones gaseosos en el plasma, que se miden como un pulso único por el detector en el espectrómetro de masas. La intensidad de este único pulso está relacionada con la cantidad de átomos de analito en la nanopartícula y por lo tanto a la masa de analito y el tamaño de las mismas.

Por otro lado, la frecuencia de los pulsos es proporcional a la concentración del número de nanopartículas. En la práctica, las frecuencias de adquisición de datos adecuados y las concentraciones en número de nanopartículas deben ser seleccionados para asegurar que cada impulso corresponde a sólo una nanopartícula. La técnica desarrollada permite la realización de estudios de gran importancia en el control de estos contaminantes emergentes (nanomateriales) en el ámbito econanotoxicológico y citonanotoxicológico.

• Noticia Agencia SINC

• Artículo: Single Particle Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry: A Powerful Tool for Nanoanalysis (descarga directa en formato PDF)

Abr

2014

Siete días … 7 a 13 de abril (neandertales y sapiens)

Última actualizacón: 12 octubre 2020 a las 15:55

EVOLUCIÓN HUMANA

Científicos de la Universidad de Edimburgo han confirmado con una nueva técnica que los humanos y los neandertales se cruzaron fuera de África, eliminando todas las dudas existentes. Descartan así la posibilidad de que ambas especies se originaran en África, en ramas evolutivas distintas.

Las objeciones técnicas a la idea de que los neandertales se cruzaron con los antepasados de los euroasiáticos han sido superadas, gracias a un método de análisis del genoma descrito en la edición de abril de la revista Genetics.

La técnica puede detectar las firmas genéticas de mestizaje con mayor fiabilidad que otros enfoques anteriores y será útil para los estudios evolutivos de otras muestras antiguas o raras de ADN. «Nuestro método puede distinguir entre dos hipótesis sutilmente diferentes que podrían explicar las similitudes genéticas compartidas por los neandertales y los humanos modernos de Europa y Asia», explica el coautor del estudio Konrad Lohse, un genetista de poblaciones de la Universidad de Edimburgo (Escocia), en la información de Newswise.

La primera hipótesis es que los neandertales se cruzaron de vez en cuando con los humanos modernos después de emigrar de África. El escenario alternativo es que los seres humanos que salieron de África evolucionaron de la misma subpoblación ancestral que había dado con anterioridad lugar a los neandertales.

Muchos investigadores sostienen que la hipótesis de mestizaje es más probable, porque se ajusta a los patrones genéticos vistos en estudios que compararon los genomas de muchos seres humanos modernos. Pero el nuevo enfoque descarta por completo el escenario alternativo utilizando sólo la información de un genoma de cada uno de estos cuatro tipos: Neandertal, europeo/asiático, africano y chimpancé.

«Este trabajo es importante porque cierra la discusión acerca de si los neandertales se cruzaron con los humanos. Y el método se puede aplicar a la comprensión de la historia evolutiva de otros organismos, incluyendo especies en peligro de extinción», resume Mark Johnston, editor en jefe de la revista Genetics.

• Noticia Tendencias21

• Artículo: Neandertal Admixture in Eurasia Confirmed by Maximum Likelihood Analysis of Three Genomes (descarga directa en formato PDF)

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Un equipo de investigación del PALEO (Centre for Human Palaeoecology and Evolutionary Origins) y del Departamento de arqueología de la Universidad de York (Canadá) ofrece una perspectiva nueva y distinta sobre la crianza de los niños del Neandertal.

Sugiere que los niños de esta especie extinta del género Homo experimentaban fuertes lazos emocionales con su grupo social inmediato, utilizaban el juego para desarrollar habilidades, y jugaban un papel importante en su sociedad. Hasta ahora se creía que estos niños habían tenido infancias muy difíciles.

La percepción tradicional de la dureza de la infancia de los pequeños neandertales está basada en gran parte en las pruebas biológicas. Sin embargo, el equipo de arqueólogos de York, dirigidos por Penny Spikins, ha analizado evidencias culturales y sociales para explorar lo que realmente pudo haber pasado.

En una investigación publicada en el Oxford Journal of Archaeology, explican que la experiencia infantil de los neandertales se diferenció sólo sutilmente de la de los niños humanos modernos, concretamente, en un mayor enfoque hacia las relaciones sociales dentro de su grupo.

“La vision tradicional de la infancia del neandertal es que esta era normalmente brutal, difícil y peligrosa. Esto está en concordancia con las ideas preconcebidas sobre la inferioridad del neandertal y su incapacidad para proteger a los niños, tipificadas en el declive de esta especie”, explica Spikins.

“Nuestra investigación ha mostrado, sin embargo, que un vínculo estrecho y una atención particular a los niños es una interpretación más plausible de las evidencias arqueológicas, y explicaría esa atención inusual a la infancia y a los niños en los enterramientos; así como el establecimiento de un simbolismo neandertal en un contexto que es probable que incluyera a los niños”.

«Las interpretaciones sobre los altos niveles de actividad y los frecuentes períodos de escasez (que vivió esta especie) forman parte de la base de la percepción de la infancia del neandertal como algo muy duro. Sin embargo, este tipo de retos para la infancia no serían distintos a los vividos por los primeros niños humanos del Paleolítico o por los niños de los grupos de cazadores-recolectores en ambientes especialmente fríos. Se debe distinguir entre una infancia dura y una infancia vivida en un ambiente hostil», concluye la investigadora.

• Noticia Tendencias21

• Artículo: The Cradle of Thought: growth, learning and play attachment in Neanderthal children

GENÉTICA

El Grupo de Investigación Traslacional en Genética del Instituto de Investigación Sanitaria La Fe de Valencia ha participado en una investigación internacional que ha descrito el papel que juega el gen MBD5 en el desarrollo del lenguaje y las funciones cognitivas.

La investigación, publicada recientemente en la revista ‘European Journal of Human Genetics’, apunta a este gen como uno de los responsables de los trastornos del espectro autista, según ha informado la Generalitat en un comunicado.

Los investigadores analizaron pacientes con duplicación de la región cromosómica 2q23.1 y encontraron que todas las duplicaciones abarcan una región que incluye total o parcialmente el gen MBD5. «Se ha encontrado un defecto genético que comparten pacientes con trastornos de neurodesarrollo y autismo que hasta ahora no estaba descrito», ha destacado la investigadora del IIS La Fe, Carmen Orellana.

Aunque se conocía que la pérdida de una copia del gen MBD5 es el principal factor causal en el síndrome de microdeleción 2q23.1 y que las mutaciones puntuales están asociadas con el autismo y la discapacidad intelectual, en este estudio se ha constatado que la duplicación de este gen también causa trastornos del desarrollo similares a los descritos en los casos con alteraciones por pérdida de función del gen.

El fenotipo de los casos analizados incluye discapacidad intelectual, retraso del lenguaje, hipotonía infantil y retraso motor, problemas de comportamiento característico de los trastornos de espectro autista, así como rasgos faciales comunes como son cejas arqueadas, nariz prominente, mentón pequeño o labio superior fino. Los pacientes también comparten anomalías de menor importancia en los dedos tanto de los pies como de las manos.

En el estudio han participado universidades, centros de investigación y hospitales de Estados Unidos, Canadá y Holanda. El hospital La Fe de Valencia ha colaborado con la inclusión de un paciente, ya que se trata de una alteración extremadamente rara.

• Artículo: Reciprocal deletion and duplication at 2q23.1 indicates a role for MBD5 in autism spectrum disorder (descarga directa en formato PDF)

MEDICINA

Investigadores de la Universidad de Valencia (UV) han descubierto ocho nuevas moléculas activas contra el alzheimer que retrasan algunos de los procesos determinantes en el desarrollo de la enfermedad y siguen un mecanismo de acción novedoso, diferente al de los fármacos actualmente en uso.

Los resultados de la investigación, publicados en la revista de acceso abierto Plos One, revelan que las moléculas han sido diseñadas siguiendo un mecanismo que implica la inhibición del depósito de la proteína beta-amiloide, que es la responsable de la aparición de la enfermedad.

El mecanismo también inhiben la formación de pequeños fragmentos de proteína, llamados oligómeros, que surgen en los estadios iniciales de la enfermedad y parecen jugar un papel determinante en el desarrollo del proceso, según explica la UV en una nota.

El director del equipo de la Unidad de Diseño de Fármacos y Topología Molecular de la UV, el catedrático de Química Física Jorge Gálvez, especifica que las moléculas han sido diseñadas «siguiendo una metodología llamada topología molecular, en la que el grupo trabaja desde comienzos de los años 80» y que permite describir y predecir la estructura molecular de algunas sustancias químicas.

Los ensayos de laboratorio que han confirmado la actividad de las nuevas moléculas se han realizado en la escuela de Medicina de Mount Sinai de Nueva York. En ellos las moléculas han han mostrado actividad tanto in vitro -en cultivos celulares neuronales- como in vivo -en ratones transgénicos-.

• Noticia RTVE

• Artículo: Molecular Topology as Novel Strategy for Discovery of Drugs with Aβ Lowering and Anti-Aggregation Dual Activities for Alzheimer’s Disease (descarga directa en formato PDF)

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Un equipo de científicos de la Universidad de Edimburgo (Escocia), ha logrado por vez primera la regeneración de un órgano vivo. El equipo reconstruyó el concreto el timo un órgano situado junto al corazón que influye en el desarrollo y maduración del sistema linfático y en la respuesta inmune defensiva de nuestro organismo, pues produce importantes células inmunitarias.

El avance podría abrir el camino a nuevas terapias para personas con sistemas inmunes dañados y condiciones genéticas que afectan al desarrollo de este órgano.

El equipo reactivó un mecanismo natural que se detiene con la edad para rejuvenecer el timo en ratones de edad muy avanzada. Después del tratamiento, el órgano regenerado tenía una estructura similar al del timo de un ratón joven.

La función del timo también quedó restaurada, y los ratones comenzaron a producir más linfocitos T, un tipo de glóbulos blancos importantes para la lucha del organismo contra las infecciones. Sin embargo, aún no está claro si la regeneración ha mejorado el sistema inmune de los animales tratados.

Para conseguir su objetivo, los científicos se centraron en una proteína producida por las células del timo – llamada FOXN1 – que ayuda a controlar la activación de genes importantes. Aumentando los niveles de esta proteína instruyeron a unas células similares a las células madre a reconstruir el órgano deseado. El timo se deteriora con la edad, por lo que las personas mayores suelen ser más susceptibles a infecciones como la gripe. De ahí la importancia del avance.

Por otra parte, el descubrimiento también supone una esperanza para pacientes con síndrome de DiGeorge‎, una enfermedad genética que hace que el timo no se desarrolle adecuadamente y que, por tanto, conlleva la aparición de infecciones recurrentes, entre otros síntomas.

• Noticia Tendencias21

• Artículo: Regeneration of the aged thymus by a single transcription factor (descarga directa en formato PDF)

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Un equipo de investigadores del IRCM (Institut De Recherche Clinique De Montreal), dirigido por el Doctor André Veillette, explica cómo nuestro sistema inmunológico destruye las células sanguíneas anormales. Su descubrimiento, publicado recientemente en el Journal of Experimental Medicine, podría conducir a nuevas vías de tratamiento para la leucemia, el linfoma y ciertos tipos de enfermedades virales infecciosas.

“Nuestro equipo está estudiando cómo las células asesinas naturales pueden eliminar las células hematopoyéticas anormales”, explica el Doctor Veillette, Director de la unidad de investigación de Oncología Molecular en el IRCM. “Las células NK (asesinas naturales) son cruciales para el sistema inmunitario y juegan un papel crítico que nos protege contra virus y células cancerosas.”

En un estudio anterior, investigadores de la misma institución canadiense descubrieron que la molécula SAP era un componente esencial de la capacidad de las células NK para matar células de sangre anormales, que se puede encontrar en cánceres de sangre como la leucemia o el linfoma, así como en ciertas enfermedades virales infecciosas como la mononucleosis infecciosa.

Usando una variedad de métodos genéticos, bioquímicos y de imagen, los investigadores definieron con éxito los mecanismos moleculares y celulares mediante los cuales EAT-2 controla la activación de las células NK.

“Identificamos la cadena molecular de los eventos que se producen, y demostramos que EAT-2 y SAP realizan diferentes funciones utilizando mecanismos distintos. Estos hallazgos explican la función de cooperación esencial de estas dos moléculas en la activación de las células NK, lo que les permite destruir las células sanguíneas anormales.”

• Noticia IRCM

• Artículo: EAT-2, a SAP-like adaptor, controls NK cell activation through phospholipase Cγ, Ca++, and Erk, leading to granule polarization

FÍSICA

Los hadrones o partículas formadas por quarks, la materia que compone los átomos y a nosotros mismos, se clasifican en dos tipos: bariones (formados por tres quarks, como el protón y el neutrón del núcleo del átomo) y mesones (formados por un par quark-antiquark, su antipartícula).

Sin embargo, la colaboración LHCb del CERN (Ginebra, Suiza) ha encontrado una evidencia incontrovertible de que existe una partícula, llamada Z(4430), con una masa aproximadamente cuatro veces la del protón, que tiene al menos cuatro quarks, dos quarks y dos antiquarks para ser exactos. Es decir, que no encaja en el esquema tradicional.

La evidencia hecha pública ayer miércoles confirma un resultado anterior del experimento Belle (2008), pero ahora con una evidencia abrumadora. Los investigadores de LHCb han analizado más de 25.000 desintegraciones de mesones B, y los datos indican que Z(4430) se trata de un estado cuántico, una partícula verdadera, con un nivel de significancia estadística cercano a 14 sigma (la evidencia de que se trata de una verdadera observación y no el resultado de algún error en la medida).

Como explica Bernardo Adeva, investigador de la Universidad de Santiago de Compostela (USC) participante en el experimento LHCb, en la nota de prensa del Centro nacional de física de Partículas (CPAN), se han encontrado evidencias «de nuevas formas de agregación de la materia, estados ‘moleculares’ constituidos por quarks más complejos de los que hasta ahora se conocían, que algunos denominan tetraquarks. Dos de los quarks que componen este nuevo estado son del tipo charm (encanto, en inglés)».

«El resultado tiene gran importancia en el estudio de la cromodinámica cuántica (QCD), que estudia las interacciones fuertes o nucleares», continúa el investigador. La fuerza fuerte es una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza, que permite que el núcleo atómico se mantenga unido.

• Noticia Tendencias21

• Vídeo:

GEOLOGÍA

Un nuevo estudio revela el poder y la magnitud de un evento cataclísmico hace unos 3.260 millones años, que se cree dejo su huella en los rasgos geológicos que se encuentran en una región de Sudáfrica conocida como el cinturón de piedra verde Barberton. La investigación ha sido aceptada para su publicación en Geochemistry, Geophysics, Geosystems.

El enorme asteroide, de entre 37 y 58 kilómetros de ancho, colisionó con el planeta a 20 kilómetros por segundo. La sacudida, más grande que un terremoto de magnitud 10.8, impulsó las ondas sísmicas a través de cientos de kilómetros de la Tierra, rompiendo rocas y provocando otros grandes terremotos.

Tsunamis de miles de metros de profundidad – mucho más grandes que los tsunamis recientes generadas por terremotos – barrieron a través de los océanos que cubrían la mayor parte de la Tierra en ese momento. Esto empequeñece al evento que pudo acabar con los dinosaurios hace 65 millones de años. «Sabíamos que era grande, pero no sabíamos que fuera tan grande», Donald Lowe, un geólogo de la Universidad de Stanford y co-autor del estudio. Lowe, quien descubrió las formaciones rocosas indicadoras en la piedra verde de Barberton hace una década, pensó que su estructura podía proceder del impacto de asteroide. Los nuevos modelos de investigación han determinado por primera vez cómo de grande era el asteroide y el efecto que tuvo en el planeta, incluyendo el posible inicio de un sistema de tectónica de placas más moderno que se ve en la región.

El estudio marca la primera vez que los científicos han cartografiado de esta manera un impacto que se produjo hace más de 3.000 millones de años, añadió Lowe, y es probablemente una de las primeras veces que alguien ha modelado un impacto que se produjo durante este período de la evolución de la Tierra.

La sacudida que el planeta sufrió fue «mucho más grande que cualquier terremoto ordinario», dijo Norman Sleep, físico de la Universidad de Stanford y co-autor del estudio. Aplicó el conocimiento sobre las formaciones en el cinturón de Barberton a otros terremotos y otros sitios de impacto de asteroides sobre la Tierra y la luna para calcular la fuerza y duración de la agitación que el asteroide produjo.

• Noticia Europa Press

• Artículo: Physics of crustal fracturing and chert dike formation triggered by asteroid impact, ~3.26 Ga, Barberton greenstone belt, South Africa

ASTRONOMÍA

Astrónomos del Sloan Digital Sky Survey han utilizado 140.000 cuásares distantes para medir la velocidad de expansión del Universo cuando éste poseía sólo una cuarta parte de su edad actual. Esta es la mejor medida de la tasa de expansión en cualquier época en los últimos 13.000 millones de años.

El Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS), el mayor componente Sloan Digital Sky Survey (SDSS-III), fue pionero en la técnica de medición de la estructura del Universo joven mediante el uso de cuásares para mapear la distribución de gas de hidrógeno intergaláctico.

Estos últimos resultados combinan dos métodos diferentes de uso de quásares y gas intergaláctico para medir la velocidad de expansión del Universo. El primer análisis, realizado por Andreu Font-Ribera (Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley) y sus colaboradores, compara la distribución de cuásares con la distribución de gas de hidrógeno para medir distancias en el Universo. Un segundo equipo de análisis dirigido por Timothée Delubac (École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Suiza) se centró en los patrones en el propio gas de hidrógeno para medir la distribución de la masa del Universo joven. Juntos los dos análisis de BOSS establecen que, hace 10.800 millones de años, el Universo se estaba expandiendo el uno por ciento cada 44 millones de años.

“Si miramos hacia atrás al Universo cuando las galaxias estaban tres veces más cerca de lo que están hoy en día, nos gustaría ver que un par de galaxias separadas por un millón de años-luz sería la media, a la velocidad que el Universo se expandía; 68 kilómetros por segundo”, dice Font-Ribera.

Delubac explica que “Hemos medido la velocidad de expansión del Universo joven con una precisión sin precedentes de 2 por ciento.” La medición de la velocidad de expansión del Universo en toda su historia es clave para determinar la naturaleza de la energía oscura que es responsable de causar este tipo de expansión y su aumento en los últimos 6.000 millones de años. “Al sondear el universo cuando tenía sólo una cuarta parte de su edad actual, BOSS ha colocado un precedente fundamental para comparar con las mediciones de expansión más recientes, y ver como la energía oscura ha tomado el control.

BOSS determina la tasa de expansión en un momento dado en el Universo mediante la medición del tamaño de las oscilaciones acústicas de bariones (BAO), una firma impresa en la forma en que la materia se distribuye, como resultado de las ondas de sonido en el Universo temprano. Esta huella es visible en la distribución de las galaxias, quásares, e hidrógeno intergaláctico en todo el cosmos.

• Noticia SDSIII

• Artículo: Quasar-Lyman-alpha Forest Cross-Correlation from BOSS DR11: Baryon Acoustic Oscillations

• Artículo: Baryon Acoustic Oscillations in the Ly-alpha forest of BOSS DR11 quasars

PSICOLOGÍA

En los juegos de azar, la mente humana suele interpretar los fallos «por poco» como aciertos o, mejor dicho, como «cuasi aciertos». Un equipo internacional liderado por científicos de la Universidad de Cambridge acaba de informar sobre la región del cerebro responsable de esta percepción cognitiva engañosa: la ínsula.

«Según nuestos resultados, pensamos que la ínsula de las personas que tienen problemas con el juego podría ser hiperactiva, haciéndolas más susceptibles a los errores de pensamiento», indica Luke Clark, autor principal de la investigación.

Para el estudio, los investigadores contaron con la participación de 60 voluntarios: 16 de ellos sanos y el resto con lesiones en diversas zonas del cerebro, entre ellas, la región ventromedial prefrontal, la amígdala y la corteza insular.

Enfrentaron a los probandos a dos juegos de azar. En primer lugar, practicaron con una máquina tragaperras. Según se observó, los participantes experimentaron el fenómeno del cuasi acierto cuando en la línea aparecían dos cerezas y el tercer símbolo consistía justo en el siguiente a esa fruta, pero no aparecía, por lo que el resultado tenía el mismo valor que un fallo completo. En una segunda fase, se solicitó a los probandos que jugaran a la ruleta: podían apostar al rojo o el negro en cada jugada. Todos los probandos, excepto las personas con la ínsula dañada, presentaron un aumento en la motivación para jugar después de haber experimentado un cuasi acierto en la máquina tragaperras.

«A pesar de que los estudios de neuroimagen pueden revelarnos mucho sobre la respuesta del cerebro a los acontecimientos complejos, solo mediante el estudio de pacientes con lesión cerebral podemos ver si una región del cerebro es necesaria para llevar a cabo una tarea determinada», apunta Clark.

Los resultados de la investigación sugieren que las ilusiones o distorsiones del proceso cognitivo provocadas por los juegos de azar se deben a la actividad de la ínsula. Las intervenciones dirigidas a reducir la actividad de esta región del cerebro, situada en la zona más interna de la superficie lateral, podrían contribuir al tratamiento de la ludopatía, concluyen los autores.

• Noticia Investigación y ciencia

• Artículo: Damage to insula abolishes cognitive distortions during simulated gambling

Abr

2014

Siete días … 31 de marzo a 6 de abril (rayas de cebras y neurociencia)

Última actualizacón: 24 septiembre 2017 a las 13:01

BIOLOGÍA

Las curiosas rayas blancas y negras sobre el pelaje de las cebras continúan llamando la atención a numerosos biólogos, que llevan estudiando su origen y función en la naturaleza durante los últimos dos siglos, desde que el ‘padre’ de la Evolución, Charles Darwin, se preguntó para qué servían.

El enigma sobre el peculiar pelaje de estos équidos ha llevado a la comunidad científica a barajar numerosas teorías. Hasta ahora eran cinco hipótesis las más aceptadas: un camuflaje con el entorno (para evitar que sean vistas por sus depredadores), una función social (que les ayudaría a reconocerse entre ellas), una reducción del calor corporal, una estrategia para evitar ataques de sus depredadores a partir de la confusión que crean las rayas cuando están en grupo, y una forma de librarse de las picaduras de moscas. Esta última ha sido la explicación que ahora parece haber resuelto este viejo misterio, según un estudio realizado por científicos de la Universidad de California (EEUU).

Mediante un detallado análisis del tamaño, la cantidad e intensidad de rayas que hay en el pelaje de siete especies y 20 subespecies de estos équidos, el equipo liderado por Tim Caro (perteneciente al Departamento de Vida salvaje, Peces y Conservación Biológica de la Universidad de California) ha llegado a la conclusión de que las rayas de las cebras sirven para evitar la picadura de las moscas y tábanos [insectos parecidos a las moscas pero más grandes y con antenas] que les rodean en su hábitat.

El investigador Caro explica a EL MUNDO que estos estudios no solo son interesantes para los científicos que llevan involucrados en este estudio cientos de años, sino también para el público en general. «Los niños estudian en el colegio el pelaje de los mamíferos pero no saben por qué tienen una coloración determinada. Este tipo de estudios ayuda a que los niños valoren más la naturaleza e incluso quieran conservar mejor a los animales», declara.

«Insectos como los tábanos, las moscas de establo y las moscas tsé-tsé se posan menos en animales cuyo pelaje tiene rayas blancas y negras que en los que tienen un pelaje uniforme», afirma el equipo en su estudio.

Además, el equipo señala que no existen datos empíricos para apoyar las teorías que relacionan el pelaje con el camuflaje, con la función de evitar los ataques de sus depredadores, e incluso con las interacciones entre individuos. Pero consideran que sí existe una fuerte asociación entre las mordidas de moscas y tábanos y la cantidad y tamaño de las rayas. «Nuestros análisis comparativos muestran que las picaduras han provocado la evolución de las rayas en el pelaje de los équidos en muchas partes del cuerpo», declaran. Una teoría que se propuso por primera vez en el año 1930 y que en pleno siglo XXI cobra más fuerza que nunca dentro de la evolución y adaptación de los animales.

• Noticia El Mundo

• Artículo: The function of zebra stripes

MEDICINA

Si algo caracteriza a las células tumorales es su crecimiento descontrolado. Y, para ello, necesitan mucha energía. Para conseguirla, las células tumorales captan toda la glucosa que pueden. Este fenómeno se descubrió en 1927, y se llamó efecto Warburg. Pero, hasta ahora, nadie había explicado cómo se originaba el proceso. Lo ha hecho el equipo del Instituto de Investigaciones Biomédicas de Bellvitge (Idibell) que dirige Manel Esteller, y lo publica Nature Communications.

“Estábamos buscando genes que no funcionaban en las células tumorales y encontramos uno alterado, pero desconocíamos cuál era su acción. Descubrimos que era el gen responsable de eliminar el exceso de receptores de glucosa”, explica Esteller en una nota. Cuando se inhibe, esos receptores (proteínas que están en la superficie de las células que se dedican a pescar la glucosa en el torrente sanguíneo) se multiplican, y se dedican a alimentar la voracidad de los tumores. “La célula inactiva al gen que debería degradar al receptor de glucosa en condiciones sanas y al dejar de hacerlo, ese tumor tiene una superactivación de este receptor que capta todas las moléculas de glucosa de su alrededor y las usa para obtener energía rápida para proliferar”, añade Esteller.

El proceso es muy poco eficiente (la energía celular se obtiene de otras moléculas, como el ATP, que se reciclan fácilmente), y puede ser una causa del debilitamiento y adelgazamiento de las personas con cánceres, ya que las células tumorales consumen un nutriente básico para otros procesos (entre otros, los neuronales). “La parte interesante para futuros tratamientos es que si usando fármacos le quitamos esta fuente energética, el tumor muere porque no puede adaptarse fácilmente a usar otros sustratos para obtener energía para sobrevivir”, dice Esteller.

• Noticia El País

• Artículo: A DERL3-associated defect in the degradation of SLC2A1 mediates the Warburg effect (descarga directa en formato PDF)

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¿Y si un tratamiento intravenoso ordinario bastara para combatir de raíz la principal causa de ceguera en mayores de 60 años tras la provocada por la diabetes? Pequeñas dosis de una proteína del sistema inmune (la interleucina IL-18) se han mostrado eficaces contra la degeneración macular asociada a la edad (DMAE) en su variante más agresiva, la llamada húmeda, responsable del 90% de los casos de ceguera provocados por la enfermedad, según publican investigadores del Trinity College de Dublín en la revista Science Traslational Medicine.

De verificarse estos resultados en ensayos clínicos posteriores –de momento solo se ha comprobado la eficacia de la terapia en modelos preclínicos- el tratamiento a la enfermedad daría un vuelco, ya que las estrategias actuales se limitan a las etapas más avanzadas de la enfermedad y requieren de molestas inyecciones intraoculares. «Si estos resultados se confirman, se podría incluso usar de forma preventiva en pacientes de riesgo, como personas con antecedentes o miopes severos», apunta Rafael Martínez-Costa, jefe de la unidad de retina del hospital La Fe de Valencia.

La degeneración macular es una enfermedad degenerativa que se comienza a manifestar generalmente a partir de los 60 años. La mácula se encuentra en la parte central de la retina, que es el tejido situado en la parte interior del ojo. La luz entra por la pupila, se refleja en la retina en forma de imagen invertida y en esta superficie se transforma en impulsos eléctricos que el nervio óptico manda al cerebro.

La mácula es una parte central de este proceso: se encarga de que la visión sea más nítida. La degeneración macular húmeda se debe al desarrollo de vasos sanguíneos muy frágiles y de forma anormal bajo a la mácula. Al romperse, dejan escapar sangre y líquidos. Como consecuencia de ello, la visión central se ve notablemente afectada, hasta el punto de llegar a aparecer un punto negro que va creciendo con el tiempo y que solo respeta la visión periférica.

Esta variante de la patología (la húmeda) aparece solo en el 10% de los casos, pero es la más agresiva, ya que causa el 90% de la ceguera asociada a la enfermedad. El tratamiento actual es muy agresivo, ya que consiste en la inyección directa en el vítreo (la parte gelatinosa interior del ojo) de sustancias antiangiogénicas que frenan el crecimiento de los vasos sanguíneos.

Quizás haya una forma más sencilla, eficaz y cómoda de impedir este crecimiento de venas descontrolado. Es lo que esperan los investigadores irlandeses con la administración intravenosa (no ocular) de IL-18, una proteína que produce el sistema inmune vinculada, entre otros aspectos, a procesos inflamatorios. Los investigadores describen a esta molécula como un agente guardián de la visión al frenar el desarrollo de los vasos sanguíneos dañinos que crecen tras la mácula.

• Noticia El País

• Artículo: IL-18 Attenuates Experimental Choroidal Neovascularization as a Potential Therapy for Wet Age-Related Macular Degeneration

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Imagine una fábrica que se dedica a montar columnas superponiendo bloques. A ritmo normal, da tiempo a revisar cada pieza y descartar o reparar las defectuosas. Si la velocidad del trabajo se acelera, el control de calidad es aún más importante. Pero si se impide esa revisión, cada vez habrá más elementos defectuosos y, al final, la torre se caerá. Este ejemplo sirve para definir el nuevo hallazgo en la lucha contra el cáncer. Científicos del Instituto Karolinska (Suecia) han hallado la enzima MTH1, que se encarga de limpiar los eslabones del ADN para que encajen perfectamente, como los bloques de la torre, en el proceso de reproducción de las células. Por tanto, encontrar inhibidores de esa enzima para impedir que los eslabones (las letras químicas del genoma a, c, g, t) encajen era vital. Y ese camino ha empezado a recorrerse, como ayer publicó Nature en dos artículos.

La MTH1 está presente en todas las células. Pero las cancerosas están descoordinadas, explica el jefe del Grupo de Inestabilidad Genómica del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), Óscar Fernández-Capetillo. Se reproducen a toda velocidad, y, por tanto, sufren más con la mala calidad de los eslabones del ADN.

El investigador principal de uno de los artículos, Thomas Helleday, del Karolinska, ha probado ya algunos inhibidores de la MTH1. Antes incluso de la publicación del artículo ya ha enviado muestras a otros equipos para acelerar los trabajos (uno de ello es el de Fernández-Capetillo). El grupo español está especializado en resistencias. “En cáncer estas son muy importantes”, señala su director. De hecho, en la actual oncología son los grandes enemigos de los tratamientos. Por su propia naturaleza, las células cancerosas, que están en continua división, tienen más probabilidad de incorporar mutaciones que las hagan resistentes. Y esto también puede suceder con las proteínas MTH1, indica Fernández-Capetillo. “Pero si sabemos de antemano cuáles son las resistencias posibles, podremos anticiparnos”.

El segundo artículo es de Giulio Superti-Furga, de la Academia de Ciencias de Austria, que ha descubierto que esa enzima participaba en el funcionamiento de algunos antitumorales conocidos.

Curiosamente, estos artículos, al describir un proceso transversal, de alguna manera van a contracorriente con la actual medicina personalizada, que se centra en encontrar la mínima mutación que caracteriza a un tumor. Por correo electrónico, Helleday indica que ya se ha probado con células de cáncer de piel, colorrectal y cáncer de mama. “Pero hasta ahora se ha hecho en cultivos de laboratorio y en células tumorales pegadas a ratones”, matiza Fernández-Capetillo, quien también ofrece otro elemento de cautela: “Unos tipos de tumores tienen más estrés oxidativo que otros”, por lo que el proceso de limpieza no es igual de importante para todos. A cambio, “es un aval” que dos grupos hayan llegado a señalar a la misma molécula, indica el investigador español.

• Noticia El País

• Artículo: MTH1 inhibition eradicates cancer by preventing sanitation of the dNTP pool

• Artículo: Stereospecific targeting of MTH1 by (S)-crizotinib as an anticancer strategy

NEUROCIENCIA

Es el director de orquesta, el maestro que coordina a todo el organismo. Y tal vez por eso, el cerebro es también el órgano más desconocido, el que más incógnitas alberga. Profundizar en sus secretos será un poco más sencillo a partir de ahora gracias a dos mapas que aportan datos y coordenadas claves para la comprensión del funcionamiento cerebral de los mamíferos. Aunque todavía básicos, estos modelos en tres dimensiones pueden ser muy útiles para adentrarse en los pasos que marcan el desarrollo, seguir los circuitos de comunicación, o conocer más a fondo las raíces de problemas como el autismo, tal y como aseguran sus creadores.

Estos nuevos atlas, que se publican en la revista Nature, son complementarios. El primero de ellos detalla las conexiones neuronales presentes en el cerebro de un ratón. Bastante minucioso, es el primer mapa de estas características que se hace en un animal vertebrado y aporta datos fundamentales para entender de qué forma se comunican las regiones cerebrales.

«Son los primeros mapas con un detalle extraordinario. Hasta ahora lo que había eran detalles de parte del cerebro y este trabajo aporta un análisis global que tendrá una repercusión gigantesca en los próximos años para poder comprender las enfermedades», afirma Javier de Felipe, del laboratorio Cajal del Circuitos Corticales del Centro de Tecnología Biomédica de la Universidad Politécnica de Madrid.

Una opinión similar tiene Juan Lerma, director del Instituto de Neurociencias de Alicante, dependiente de la Universidad Miguel Hernández y el CSIC, quien apunta que «hacía falta un mapa topográfico en tres dimensiones como éste, porque conocíamos la estructura pero no estaba cuantificado cuán fuertes o débiles eran las conexiones entre las regiones del cerebro, y este mapa lo hace».

Carlos Tejero, experto de la Sociedad Española de Neurología (SEN), insiste en la misma línea porque explica que hasta ahora lo que se hacían eran estudios en laboratorio con secciones de cerebros animales. «Teníamos que cambiar el sistema porque el cerebro es un órgano en tres dimensiones y lo que teníamos era un modelo que se nos quedaba corto. Además, es importante saber las zonas precursoras de las futuras neuronas en el cerebro en formación. Con este trabajo tenemos nuevas opciones para comprender las diferencias de esas zonas entre el cerebro humano y el de animales».

• Noticia El Mundo

• Artículo: A mesoscale connectome of the mouse brain

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El otro atlas presentado en Nature es un mapa de la expresión de los genes en el cerebro prenatal, que indica dónde y cómo va evolucionando esa expresión para conformar el desarrollo cerebral. «Este atlas proporciona una completa vista de qué genes están encendidos y apagados en núcleos específicos y tipos celulares mientras el cerebro esté en desarrollo durante la gestación», ha indicado Ed Lein, el responsable del proyecto.

Según Lerma, la información contenida en esta herramienta puede ser muy útil para abordar problemas como el autismo, ya que «la investigación ha puesto de manifiesto que su origen ya se encuentra en el desarrollo cerebral». De hecho, los creadores de esta hoja de ruta ya han examinado el número de genes ligados al autismo y han visto que su expresión se relacionaba con el área del cerebro implicada en el comportamiento.

Por otro lado, continúa Lerma, el atlas -que se elaboró a partir del análisis de muestras de cerebros humanos- también ayuda a visualizar las diferencias y semejanzas de los órganos entre humanos y animales. «Y sus resultados demuestran que es mucho lo que nos parecemos, lo que ratifica la utilidad de modelos animales para el estudio», señala.

Para Lerma, la labor de estos equipos de investigación es especialmente loable, ya que ambas herramientas estarán disponibles a otros grupos de investigación de manera completamente gratuita.

• Noticia El Mundo

• Artículo: Transcriptional landscape of the prenatal human brain

CIENCIAS PLANETARIAS

Bajo la superficie helada de Encélado, una de las lunas de Saturno, hay un océano de agua líquida. Nuevos datos recopilados por la sonda Cassini de la NASA acaban de confirmar la existencia de este mar subterráneo, del que ya se habían hallado indicios en la última década.

Fue en 2005 cuando la misión Cassini descubrió por primera vez que Encélado podría albergar agua líquida bajo su superficie helada. Ahora que esta hipótesis parece haberse confirmado, los científicos creen que la pequeña luna de Saturno cuenta con los tres componentes esenciales que podrían permitir la existencia de alguna forma de vida: agua líquida, compuestos orgánicos y una fuente de energía (el vulcanismo).

El nuevo trabajo, que se publica en Science, ha comprobado que bajo su corteza helada (que alcanzaría los 200 grados bajo cero) existe un gran océano líquido que sale al exterior en forma de géiseres sobre su superficie.

El autor principal de la investigación, Luciano Iess, de la Universidad La Sapienza de Roma, detalla que el tamaño del océano se encuentra bajo una capa de entre 30 y 40 kilómetros de hielo. Además, los datos de la Cassini sugieren que en el interior de Encélado existen tres capas bien diferenciadas: un núcleo de baja densidad formado de silicatos, un manto y una corteza.

«Sabíamos que debía de existir agua bajo la superficie de Encélado porque el hemisferio sur del satélite emite fuertes vapores de agua junto a distintos materiales. Ahora, hemos sido capaces de localizar y determinar la extensión del agua», explica el investigador italiano. En concreto este océano se extiende a unos 50 grados de latitud sur.

• Noticia El Mundo

• Artículo: The Gravity Field and Interior Structure of Enceladus

Mar

2014

Siete días … 17 a 23 de marzo (el pollo del infierno)

Última actualizacón: 12 octubre 2020 a las 15:55

BIOLOGÍA

El musgo, que desempeña un papel vital en los ecosistemas polares, es capaz de retornar a la vida y seguir creciendo después de más de 1.500 años congelado en la Antártida.

Antes de este estudio se había demostrado la regeneración directa de material vegetal solo hasta un máximo de 20 años de congelación.»Estos musgos permanecieron, básicamente, en una congelación intensa por un período muy prolongado», indicó Peter Convey, de la Encuesta Antártica Británica. «La supervivencia y recuperación dentro de esta escala de tiempo es mucho, mucho más prolongada que cualquier cosa de la que se haya informado antes».

Los musgos forman una parte importante del sistema biológico en ambas regiones polares y son las plantas dominantes en vastas regiones donde proveen el mayor almacenamiento de carbono, especialmente en el norte. Convey y sus colegas estudian principalmente las muestras congeladas de musgo polar porque proveen un archivo de las condiciones del clima en el pasado.

El experimento, señala el artículo, demuestra que los organismos multicelulares, en este caso plantas, pueden sobrevivir por períodos mucho más prolongados que los que hasta ahora los científicos consideraban posibles.»Si son capaces de sobrevivir de esa manera entonces la recolonización después de una era glacial, una vez que se retiran los hielos, sería mucho más fácil que la migración sobre distancias transoceánicas desde regiones más templadas», escribieron los autores.

• Artículo: Millennial timescale regeneration in a moss from Antarctica

GENÉTICA

Investigadores estadounidenses han descubierto que el gen BRCA1, un conocido supresor tumoral en cáncer de mama y ovario, tiene un papel importante en el control del tamaño cerebral en mamíferos. El estudio muestra que la ausencia del gen en las células madre del cerebro de ratones compromete la anatomía de este órgano.

En el estudio El equipo de San Diego introdujo además otra mutación en los roedores exentos de BRCA1: el gen p53, encargado de promover la muerte celular en las células con daño en el ADN. La pérdida de este gen evitó que se muriera tejido cerebral en los roedores ya modificados.

“Sin BRCA1 ni p53 se toleran más mutaciones que normalmente causarían el suicidio celular a través de p53. Esto provoca la supervivencia de células con un gran número de mutaciones”, indica Pao. “La consecuencia en el cerebro no es tan drástica, pero en mama y en ovarios acaba convirtiéndose en cáncer” añade.

Sin embargo, el experimento mostró que los procesos en los que participaban los centrosomas –estructuras claves en la división celular y en la organización interior de la célula– no se restablecían con la pérdida de p53.

“Los resultados indican que el control de la integridad de los centrosomas es importante para regular el tamaño cerebral y es posible que BRCA1 sea uno de los genes que influenciaron la evolución del volumen del cerebro en varias especies de mamíferos”, concluye Gerald Pao. se han realizado experimentos con roedores genéticamente modificados que han demostrado que la falta de este gen provoca la muerte celular y la pérdida de tejido en estructuras del cerebro implicadas en la cognición, la memoria, el control motor y las sensaciones.

“La pérdida del gen BRCA1 a nivel celular comporta que las células se vuelvan más sensibles al daño producido por la rotura del ADN”, explica a Sinc Gerald Pao, uno de los autores del estudio.

Este científico cuenta que en un trabajo previo, se había mostrado el caso de dos pacientes que perdieron ambas copias del gen BRCA1 durante el desarrollo embrionario de su cerebro. Pao afirma que “las consecuencias que se observaron entonces fueron muy parecidas a las que se han visto en los ratones modificados del presente estudio”.

• Noticia Agencia SINC

• Artículo: Role of BRCA1 in brain development

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La cantidad de palabras no es garantía de eficacia en un texto (el escritor Augusto Monterroso, famoso por sus brevísimos cuentos, decía que “cada día, una palabra menos”). Pero, en el ADN de las especies, parece que hay un derroche de material. En esta línea, el genoma del pino taeda, una especie originaria del sudeste estadounidense, podría ser el ejemplo máximo de esta abundancia innecesaria. Consta de 22.180 millones de bases (las letras químicas, acgt…), siete veces los 3.200 millones del genoma del ser más complejo que se conoce: el humano.

El pino taeda es una especie de mucha utilidad forestal, con un tronco largo y recto, que lo hace muy apto para su aprovechamiento maderero. Por eso hay abundantes plantaciones de él, sobre todo en EE UU. También cuenta entre sus miembros con un ejemplar famoso: el pino de Eisenhower del campo de golf de Augusta, famoso porque el expresidente le tenía especial aversión por la de veces que sus bolas chocaron contra sus ramas.

Entre las razones que explican este tamaño descomunal, el mayor de un genoma secuenciado hasta ahora, está que más del 80% de sus segmentos están repetidos. Sería algo así como engordar un diccionario repitiendo entradas. En la naturaleza este fenómeno puede tener alguna justificación (a más copias de un gen más fácil que se active y más fácil conservar al menos una copia original, no mutada), pero tanta repetición parece excesiva. En los humanos, esto solo sucede con el 25% del genoma.

La utilidad del árbol lo hizo un pronto candidato a que su genoma se secuenciara, pero el tamaño de su ADN complicó extraordinariamente el proceso. Lo habitual es romperlo en muchos trozos al azar que se secuencian por separado, y luego se ensamblan. Aquí hubo que sacar una especie de moldes previos clonando segmentos para poder ajustar las piezas.

Entre los genes que se han identificado, hay algunos comunes a otras plantas, como los de la formación de la madera. El resto queda en cuarentena. Ya ha sucedido que tras catalogar la inmensa mayoría del genoma humano como basura, ha habido que cambiar el concepto porque se le han encontrado funciones nuevas, como las reguladoras. Queda por confirmar si tanta repetición en el pino sirve para algo o es un defecto asumible que no lastra el funcionamiento del resto.

• Noticia El País

• Artículo: Decoding the massive genome of loblolly pine using haploid DNA and novel assembly strategies (descarga directa en formato PDF)

MEDICINA

Un equipo de arqueólogos han descubierto en Sudán el esqueleto de un hombre que habría sufrido un cáncer metastásico hace más de 3.200 años. Se trataría del caso más antiguo jamás hallado.

Los exámenes realizados muestran que «la forma de las pequeñas lesiones óseas sólo podía haber sido causada por un cáncer de tejidos blandos, aunque el origen exacto [de la enfermedad] no se puede determinar únicamente a partir de los huesos», tal y como ha explicado Michaela Binder, la arquéologa responsable del equipo.

El esqueleto, ha subrayado la investigadora, «podría ayudarnos a comprender la historia todavía desconocida del cáncer. Tenemos pocos ejemplos anteriores. Necesitamos comprender la historia de la enfermedad para entender mejor su evolución».

Pruebas radiográficas han permitido a su equipo contemplar de forma certera lesiones en los huesos, con metástasis claras en las clavículas, omóplatos, vértebras, o pelvis.

Por el momento, sólo pueden especular sobre los orígenes de este cáncer. Según explican, podrían haber influido factores genéticos, una enfermedad infecciosa causada por parásitos o la exposición al humo de hogueras.

• Noticia El Mundo

• Artículo: On the Antiquity of Cancer: Evidence for Metastatic Carcinoma in a Young Man from Ancient Nubia (c. 1200BC) (descarga directa en formato PDF)

PALEONTOLOGÍA

Tres esqueletos fósiles de este extraño y enorme dinosaurio con garras, perseguido desde hace un siglo por los paleontólogos, han aparecido en el norte de EE.UU.

La criatura medía tres metros de largo y metro y medio de alto, sus mandíbulas terminaban en un pico sin dientes y su cabeza lucía una cresta redondeada de altura similar a la del pájaro casuario australiano. Tenía patas de avestruz, enormes garras y posiblemente un cuerpo cubierto de plumas. Esta es la inquietante descripción de un nuevo dinosaurio de hace 66 millones de años descubierto por un equipo de paleontólogos del Museo de Historia Natural Carnegie en Pittsburgh (EE.UU.), tras desenterrar los esqueletos de tres ejemplares al norte del país, en Dakota del Norte y del Sur. Su aspecto es el de una extraña ave gigantesca, por lo que se ha ganado el sonoro nombre de Anzu wyliei, «pollo del infierno», el tipo de cosa que, como dice Matthew Lamanna, autor principal del estudio que se publica en la revista PLoS ONE, uno «no querría encontrar en un callejón oscuro».

Anzu wyliei tenía toda la pinta de un ave no voladora gigantesca: cresta, largas patas… Aunque de estos especímenes solo se han recuperado sus huesos, se han encontrado parientes cercanos a este dinosaurio con plumas fosilizadas, lo que sugiere que también tenían cuerpos emplumados. Pero el parecido con los pájaros acaba aquí. Los miembros anteriores terminaban en grandes y afiladas garras y la cola era larga y robusta.

La anatomía y el ambiente en el que vivió este «pollo infernal» proporciona información sobre su dieta y hábitat. Aunque su alimento preferido sigue siendo una incógnita, los investigadores creen que probablemente eran omnívoros y comían carne y vegetales. Ocupaban llanuras de inundación y probablemente llevaron una vida llena de peligros. Además de compartir su mundo del Cretácico con el Tiranosaurio rex, el carnívoro más notorio de todos los tiempos, los ejemplares muestran señales de lesiones: uno tiene una costilla rota ya curada y otro un hueso del dedo del pie artrítico que puede haber sido causado por una fractura cuando el tendón arrancó un pedazo del hueso adjunto.

• Noticia ABC

• Artículo: A New Large-Bodied Oviraptorosaurian Theropod Dinosaur from the Latest Cretaceous of Western North America (descarga directa en formato PDF)

FÍSICA

Los científicos de los aceleradores de partículas más potentes del mundo, el ya extinto Tevatron (Fermilab, EE UU) y el LHC (CERN, Suiza), han unido sus fuerzas, combinado sus datos y producido su primer resultado conjunto. Los investigadores de los cuatro experimentos (ATLAS y CMS del LHC, CDF y DZero de Tevatron) anunciaron ayer en el marco de la conferencia internacional de Moriond (Italia) el considerado mejor valor para la masa del quark top.

Los cuatro experimentos reunieron su poder de análisis de datos para llegar al mejor valor para la masa del quark top, estimada ahora en 173,34 ± 0,76 GeV/c2. Tevatron y LHC son los únicos experimentos en física de partículas del mundo capaces de producir el quark top, la más pesada de las partículas elementales. La enorme masa del quark top, más de 100 veces la del protón, lo convierte en una de las herramientas más importantes para los físicos en su búsqueda para entender la naturaleza del universo.

La nueva medida del valor de la masa del quark top permitirá a los científicos realizar más pruebas con el modelo matemático que describe las conexiones cuánticas entre el quark top, la partícula de Higgs y el portador de la fuerza electrodébil, el bosón W. Los físicos teóricos explorarán cómo este nuevo y más preciso valor cambiará las predicciones sobre la estabilidad del campo de Higgs y sus efectos en la evolución del universo. Además, permitirá a los científicos buscar incoherencias en el Modelo Estándar de Física de Partículas, así como buscar indicios de nueva física.

• Noticia Agencia SINC

• Nota de prensa del CERN

• Artículo: First combination of Tevatron and LHC measurements of the top-quark mass (descarga directa en formato PDF)

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Científicos de la Universidad de Granada (UGR) han llevado a cabo la determinación más precisa lograda hasta la fecha de la interacción nuclear fuerte, utilizando para ello más de 8.000 datos experimentales de dispersión entre neutrones y protones, recogidos entre los años 1950 y 2013 en aceleradores de partículas de todo el mundo.

Este trabajo ha sido publicado recientemente en la revista Physical Review que edita la Sociedad de Física Estadounidense, y su importancia ha sido resaltada por el editor, que lo ha seleccionado como artículo recomendado. La investigación se realizó íntegramente en la UGR por Rodrigo Navarro Pérez, Enrique Ruiz Arriola y José Enrique Amaro, físicos del grupo de investigación Hadrónica del departamento de Física Atómica, Molecular y Nuclear, y del Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional.

En su trabajo, los investigadores granadinos proponen una nueva forma para la fuerza nuclear, que han denominado “potencial granulado”. Tras el análisis estadístico de los más de 8.000 datos, determinaron que sus resultados tienen una precisión media del 96%.

El profesor de la UGR explica que “las cuatro fuerzas fundamentales de la física son la interacción gravitatoria, la interacción electromagnética, la interacción débil y la interacción fuerte. Estas cuatro fuerzas son esenciales para nuestra existencia. La fuerte es la interacción más intensa de las cuatro y es la que mantiene unidos los núcleos atómicos”.

La interacción fuerte es la responsable de la fusión termonuclear que tiene lugar en el interior de las estrellas a partir de hidrógeno. Sin esa fuerza, el Sol no podría emitir radiación. “En Física, el conocimiento de la interacción fuerte es esencial para entender y describir los procesos que tienen lugar en el interior de los núcleos”, apunta el profesor José Enrique Amaro Soriano, uno de los autores del artículo.

El nuevo potencial granulado facilitará el estudio de las propiedades de la interacción fuerte, como la independencia de carga de las fuerzas nucleares, o la validez de las modernas teorías quirales (aproximaciones de la cromodinámica cuántica para baja energía). Además, se puede utilizar para calcular teóricamente las propiedades de los núcleos atómicos, como su energía interna, permitiendo conocer además el error teórico intrínseco, debido al desconocimiento parcial de la interacción fuerte, lo que hasta ahora era una incógnita.

• Noticia Tendencias21

• Artículo: Coarse-grained potential analysis of neutron-proton and proton-proton scattering below the pion production threshold

ASTROFÍSICA

Científicos de EEUU detectan ondas gravitacionales que serían la primera evidencia directa de la inflación, el momento de la historia del universo en que en menos de un segundo pasó de ser un punto diminuto a convertirse en una inmensidad.

Científicos de EEUU dicen haber “fotografiado” el primer eco del Big Bang, aquella descomunal explosión que dio lugar al universo hace 13.800 millones de años. En la práctica esa imagen es más bien un gráfico ininteligible para el común de los mortales. Pero escondido en ese gráfico hecho de líneas fluctuantes los científicos han detectado unas ondulaciones que no pueden corresponder a otra cosa que a ondas gravitacionales primordiales, es decir, las primeras ondas expansivas del Big Bang.

La presencia de esas ondas son la “primera evidencia directa de la inflación”, ese momento decisivo en la historia del universo en el que este aumentó explosivamente su tamaño en fracciones de segundo. También serían las “primeras imágenes de las ondas gravitacionales”, según un comunicado de prensa del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian (CFA).

De acuerdo con la teoría de la Relatividad de Einstein, aquel cataclismo debió generar ondas gravitacionales, una especie de ondas expansivas cuyos efectos, aunque débiles, aún podrían observarse ahora, 13.800 millones de años después. Los investigadores del experimento BICEP 2, un telescopio de microondas situado en pleno Polo Sur, dicen haber fotografiado esas ondas por primera vez.

Lo que los expertos han observado es un cambio en la polarización de esas microondas llegadas desde el origen del universo. La polarización es algo así como la orientación de las partículas que forman las microondas y fue creada justo en el momento del Big Bang. En concreto el equipo ha captado microondas con una determinada orientación, o, como ellos lo llaman, polarización-B. Según sus cálculos, esa polarización sólo puede deberse a que, en su largo camino hasta la Tierra, esas partículas del Big Bang han sido modificadas por las ondas gravitacionales igual que hacen las ondas en la superficie de un estanque cuando alguien tira una piedra. Pero aún hay más, porque, según las observaciones del BICEP2, este tipo de polarización solo pudo ser causada por un tipo concreto de onda gravitacional: una muy débil y muy antigua que se formó como fruto de la inflación que hizo crecer el universo más de 70 órdenes de magnitud en fracciones de segundo.

• Noticia Materia

ASTRONOMÍA

El mayor censo de polvo en las galaxias locales ha sido completado con datos del observatorio espacial Herschel de la ESA, que proporciona un gran legado a la comunidad científica.

Los granos de polvo cósmicos son un ingrediente menor, pero fundamental, en la receta de gas y polvo para la creación de las estrellas y los planetas. Pero a pesar de su importancia, solo existe una imagen incompleta de las propiedades del polvo en las galaxias más allá de nuestra propia Vía Láctea. Las preguntas clave incluyen cómo el polvo varía con el tipo de galaxia, y cómo podría afectar a nuestra comprensión de cómo evolucionan las galaxias.

Antes de concluir sus observaciones en abril de 2013, Herschel proporcionó el mayor estudio del polvo cósmico, que abarca una amplia gama de galaxias cercanas ubicadas 50-80.000.000 años luz de la Tierra.

El catálogo contiene 323 galaxias con mayor o menor actividad de formación estelar y diferentes composiciones químicas, observadas por los instrumentos de Herschel través de longitudes de onda de infrarrojo lejano y submilimétricas.

Las observaciones de Herschel permiten a los astrónomos determinar la cantidad de luz emitida por el polvo en función de la longitud de onda, proporcionando un medio para estudiar las propiedades físicas del polvo.

Por ejemplo, una galaxia formando estrellas a un ritmo más rápido debe tener más estrellas masivas y calientes en ella, y por lo tanto el polvo en la galaxia también debería ser más cálido. A su vez, esto significa que más de luz emitida por el polvo saldría a longitudes de onda más cortas. Sin embargo, los datos muestran una mayor variación de lo esperado de una galaxia a otra en función de sus tasas de formación de estrellas, lo que implica que otras propiedades, como el enriquecimiento químico, también juegan un papel importante.

Al permitir a los astrónomos investigar estas correlaciones y dependencias, la encuesta proporciona un punto de referencia local, tan necesario para cuantificar el papel desempeñado por el polvo en la evolución de galaxias a lo largo de la historia del Universo .

• Noticia Europa Press

• Artículo: PACS photometry of the Herschel Reference Survey – far-infrared/submillimetre colours as tracers of dust properties in nearby galaxies (descarga directa en formato PDF)

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El interferómetro del VLT (Very Large Telescope Interferometer) de ESO ha revelado la existencia de la mayor estrella amarillla — y una de las diez estrellas más grandes – descubierta hasta el momento. Esta hipergigante mide más de 1.300 veces el diámetro del Sol y forma parte de un sistema compuesto por dos estrellas: su segundo componente se encuentra tan cerca que está en contacto con la estrella de mayor tamaño. Observaciones llevadas a cabo durante sesenta años, algunas realizadas por observadores aficionados, indican también que este extraño objeto cambia muy rápido y ha sido detectado en una fase muy breve de su vida.

“Las nuevas observaciones también mostraron que esta estrella tiene una compañera muy cercana, formando un sistema binario que nos ha sorprendido” afirma Chesneau. “Las dos estrellas están tan cerca la una de la otra que se tocan y todo el sistema parece un cacahuete gigante”.

Los astrónomos utilizaron una técnica llamada interferometría para combinar la luz recogida por múltiples telescopios individuales, recreando un telescopio gigante de más de 140 metros de tamaño. Los nuevos resultados llevaron al equipo a investigar minuciosamente antiguas observaciones de la estrella, llevadas a cabo durante más de sesenta años, para ver cómo se había comportado en el pasado.

Las amarillas hipergigantes son muy poco usuales, solo se conocen alrededor de una docena en nuestra galaxia, y el ejemplo más destacado es Ro de Casiopea. Están entre las estrellas más grandes y brillantes conocidas y se encuentran en un momento de sus vidas muy inestable, con rápidos cambios. Debido a esta inestabilidad, las hipergigantes amarillas expelen material hacia el exterior, formando una atmósfera grande y extendida alrededor de la estrella.

• Noticia ESO

• Artículo: The yellow hypergiant HR 5171 A: Resolving a massive interacting binary in the common envelope phase (descarga directa en formato PDF)

ARQUEOLOGÍA

Un equipo internacional de investigadores liderado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha descubierto en el yacimiento arqueológico de Tell Qarassa (Siria) un hueso tallado en el que aparecen dos caras humanas. El fósil, que tiene unos 10.000 años de antigüedad, refleja el la evolución del arte figurativo y el cambio de mentalidad de las primeras comunidades de agricultores y ganaderos respecto a los últimos grupos de cazadores recolectores.

“La iconografía de los cazadores-recolectores en el Paleolítico consiste principalmente en representaciones naturalistas de animales, mientras que la figura humana, salvo escasas excepciones, es mucho más esquemática. A medida que comienzan las transformaciones económicas y sociales que llevan al Neolítico, las representaciones simbólicas comienzan a centrarse en la imagen humana y aparecen las primeras representaciones naturalistas de rostros humanos, como los que hemos encontrado en Tell Qarassa”, explica el investigador del CSIC Juan José Ibañez, de la Institución Milà y Fontanals.

La talla encontrada en Siria mide 51 milímetros de largo, 17 de ancho y 7 de grosor. Está fabricada a partir de una costilla de gran bóvido, probablemente un uro euroasiático, y fechada alrededor del año 8200 antes de nuestra era. Las dos caras representadas, una sobre la otra en sentido vertical, muestran las mismas características: frente alta y despejada, arcos superciliares bien definidos, ojos cerrados, nariz larga y recta conectada con la frente, boca pequeña hecha con una incisión corta y recta y barbilla curva. Ambos rostros carecen de pelo y de orejas.

En la transición del Paleolítico al Neolítico este tipo de representaciones faciales aparecen tanto en esculturas monumentales, como en los denominados cráneos modelados (cráneos de antepasados sobre los que se reproducen por modelado los rasgos anatómicos). En ambos casos, apunta el investigador del CSIC, “la representación de la cara sirve para potenciar el vínculo de los vivos con seres sobrenaturales. Se trata de un tipo de relación simbólica que supone una de las innovaciones clave asociadas al origen del Neolítico”.

• Nota de prensa del CSIC

• Artículo: The human face and the origins of the Neolithic: the carved bone wand from Tell Qarassa North, Syria

Mar

2014

Siete días … 10 a 16 de marzo (Little foot)

Última actualizacón: 24 septiembre 2017 a las 12:59

BIOLOGÍA

Los elefantes del Parque Nacional Amboseli (Kenia, África) diferencian a sus enemigos por la voz. Estos animales reconocen a los varones de la tribu masái –su principal amenaza humana en esta región– y responden ante ellos con un comportamiento defensivo, incluso aunque se hagan pasar por mujeres.

“Reconocer a los depredadores y juzgar el nivel de amenaza que poseen es una habilidad crucial para muchos animales salvajes”, indica Karen McComb, líder del estudio.

Según los investigadores, la capacidad de discriminar la amenaza real de la aparente tiene un impacto importante ya que evita interrupciones repetidas de la alimentación y reduce el estrés fisiológico del animal.

En su trabajo de campo, los científicos grabaron una misma frase: “Mira, mira por allá, un grupo de elefantes se acerca”, en los idiomas maternos de dos tribus, la masái y la kamba. Registraron un total de 25 voces de hombres y mujeres de la tribu masái –tanto de adultos como de jóvenes–, y también registraron diez voces de adultos machos de la etnia kamba.

“Los masái pastan su rebaño por el Parque Amboseli y, por lo tanto, tienden a encontrarse más con elefantes que los miembros de la tribu kamba, cuya actividad principal se basa en la agricultura de parcelas afincadas lejos del parque”, declara Graeme Shannon, uno de los autores del estudio.

Los resultados del experimento mostraron que estos gigantescos mamíferos tenían un comportamiento más defensivo, como agruparse o husmear, ante las grabaciones de los hombres de la tribu masái, que cuando oyeron a mujeres y niños de esta etnia, o a hombres de la tribu kamba.

Trabajos previos estudiaron el comportamiento de estos paquidermos ante estímulos visuales y olfativos. Según los científicos, los elefantes tenían también más miedo cuando se encontraban con ropa de color rojo y olor típico de la tribu de los masái, que con las prendas de los kamba.

Shannon concluye: “Con las señales acústicas, los elefantes reconocen la etnia, la edad y el género de un predador potencial. Esta es una ventaja a sistema de defensa y lo hace más efectivo. Muy útil cuando el depredador se encuentra fuera del campo de visión”.

• Noticia Agencia SINC

• Artículo: Elephants can determine ethnicity, gender, and age from acoustic cues in human voices.

EVOLUCIÓN HUMANA

‘Little Foot’ se convierte en el australopitecus completo más antiguo. Después de trece años de excavación meticulosa del esqueleto fósil casi completo de australopitecus llamado Little Foot (Pié Pequeño), científicos sudafricanos y franceses han demostrado de manera convincente que es probable que tenga alrededor de 3 millones de años.

En un artículo publicado recientemente, los últimos hallazgos del profesor Ron Clarke de la Universidad de Witwatersrand y sus colegas refutan afirmaciones anteriores de que estos restos corresponden a un espécimen más joven, como resultado de un estudio detallado de la estratigrafía, microestratigrafía, y geoquímica en todo el esqueleto.

En 1997, Ron Clarke, Stephen Motsumi y Nkwane Molefe de la Universidad de Witwatersrand, descubrieron un esqueleto casi completo de australopitecus con el cráneo incrustado en el sedimento calcificado en una cámara subterránea de las cuevas. Comenzaron a excavar cuidadosamente este esqueleto con el fin de entender los procesos que contribuyeron a su conservación.

Esta fue la primera vez que una excavación de un australopitecus ha tenido lugar en un antiguo depósito calcificado. Durante el transcurso de esta excavación, se hizo evidente que el esqueleto había sido sometido a una perturbación y al colapso parcial en una cavidad inferior y que un fluido calcáreo había llenado posteriormente los huecos formados alrededor de los huesos desplazados.

A pesar de este hecho, otros investigadores dataron las coladas y afirmaron que dichas fechas representan la edad del esqueleto. Esto ha creado la falsa impresión de que el esqueleto es mucho más joven de lo que realmente es.

Pero ahora, un equipo francés de especialistas en el estudio de cuevas de piedra caliza han demostrado que las coladas que llenaron los huecos se formaron por una antigua erosión y colapso, y que, por tanto, el esqueleto es más antiguo. Pie Pequeño tiene, probablemente, alrededor de 3 millones de años, y no los 2,2 millones de años que han sido injustamente reclamados por otros investigadores. El esqueleto ha sido totalmente excavado de la cueva y el cráneo, los brazos , las piernas, la pelvis y otros huesos se han limpiado en gran medida.

• Noticia Europa Press

• Artículo: Stratigraphic analysis of the Sterkfontein StW 573 Australopithecus skeleton and implications for its age.

NEUROCIENCIA

Investigadores españoles han observado un mecanismo desconocido hasta ahora por el que los axones, la parte de las neuronas especializada en conducir el impulso nervioso, son guiados a través del sistema nervioso en desarrollo hasta su destino. La molécula FLRT3 es clave para modular el comportamiento de estos axones en ese proceso.

El estudio desvela el mecanismo molecular que ocurre en el interior de los axones en crecimiento que permite respuestas rápidas a factores repulsivos y atractivos necesarios para alcanzar su destino.

El funcionamiento del sistema nervioso central se basa en el establecimiento de largos tractos axonales que crecen siguiendo complejas trayectorias. Estos tractos axonales están compuestos de haces de axones que permiten a las neuronas contactar con otras neuronas del sistema nervioso.

La proyección talamocortical constituye una de las conexiones más importantes del cerebro, ya que transmite la información de los órganos sensoriales hasta la corteza cerebral, donde la integración de esta información da lugar a la percepción y a la generación de respuestas adecuadas a los estímulos internos y externos.

El desarrollo aberrante de esta conexión podría estar implicado en algunas enfermedades neurológicas como el autismo o la epilepsia. Comprender el desarrollo temprano de la proyección talamocortical es un desafío fundamental para la neurociencia.

La investigadora Guillermina López Bendito explica en la nota de prensa del Instituto de Neurociencias que “los axones en crecimiento poseen una estructura muy dinámica en su extremo llamada cono de crecimiento que explora el entorno extracelular en busca de señales que indiquen al axón la dirección en la que debe crecer. Estas señales, llamadas moléculas de guía axonal, pueden estar fijas a un sustrato o ser difusibles, y pueden atraer o repeler a los axones. Los conos de crecimiento contienen receptores que reconocen estas moléculas de guía y traducen la información en una respuesta direccional”.

Mediante la combinación de estudios de bioquímica, biología molecular y genética, los investigadores han demostrado que la respuesta atractiva a la molécula de guía axonal Netrina1 está controlada por una proteína denominada FLRT3. Esta proteína regula la abundancia del receptor de Netrina1, denominado DCC, en la membrana celular. FLRT3 no se expresa en todos los axones en desarrollo sino en aquellos que requieren una regulación dinámica de la atracción por Netrina1.

La presencia o ausencia de FLRT3 es crucial para determinar la trayectoria de los distintos axones y las neuronas con las que conectan. De esta manera, conexiones axonales que se caracterizan por una organización espacial topográfica precisa, como la conexión talamocortical, se aseguran un desarrollo correcto durante la fase embrionaria.

Cada neurona del tálamo proyecta el axón hacia su respectiva área de la corteza cerebral y no a otras. “Demostramos que las proyecciones del tálamo que necesitan ser atraídas hacia zonas anteriores del cerebro expresan FLRT3, mientras que las que conectan con otras regiones no lo expresan”.

• Noticia Tendencias21

• Nota de prensa del Instituto de Neurociencias

• Artículo: FLRT3 is a Robo1-interacting protein that determines Netrin-1 attraction in developing axons

PALEONTOLOGÍA

Descubierto un tiranosaurio enano adaptado al frío del Ártico. El Tiranosaurio Rex tenía un primo enano adaptado a vivir en el Ártico. Su cráneo medía poco más de 60 centímetros de largo frente al metro y medio del carnívoro más famoso entre los dinosaurios y sería un animal adaptado a vivir en las condiciones difíciles del extremo Norte. A esta conclusión llegan los paleontólogos que han analizado unos fósiles del cráneo de un dinosaurio de hace 70 millones de años hallados en el Norte de Alaska y que, dadas sus características, incluyen en la familia de los tiranosaurios, aunque se trate, afirman, de una especie nueva que han bautizado Nanuqsaurus hoglundi.

“El tiranosaurio pigmeo por sí mismo es realmente genial porque nos dice algo acerca de cómo era el medio ambiente en el Ártico en el pasado remoto, pero lo que hace más interesante este descubrimiento es el hecho de que el Nanuqsaurus hoglundi también nos dice algo acerca de la riqueza biológica del antiguo mundo polar durante un tiempo en que la Tierra era muy templada en comparación con ahora.

Aunque el Ártico tuviera un clima más benigno que ahora hace 70 millones de años, la región estaba sometida a profundos cambios estacionales del régimen de luz, con inviernos oscuros y veranos de largos días. Muchos vertebrados se adaptan a vivir en regiones con fuerte variabilidad estacional que supone una época de disponibilidad de alimentos y otra de escasez o incluso ausencia; el truco está en almacenar reservas en la primera para sobrevivir en la segunda. Se sabe que los vertebrados modernos afrontan esas condiciones a través de cambios adaptativos fisiológicos o de comportamiento respecto a sus parientes de zonas menos extremas. Tal vez los dinosaurios funcionaran igual, señalan los investigadores de Texas, y el pequeño tamaño del N. hoglundi en comparación con sus gigantescos primos, la masa corporal reducida, sería una adaptaciones a la menor disponibilidad de alimentos y a las variaciones de temperatura.

Los fósiles del nuevo tiranosaurio fueron recogidos en el norte de Alaska en 2006 y estaban incrustados en bloques de roca; se llevaron al Museo de Dallas y donde los especialistas los sacaron y limpiaron. Actualmente se exponen en dicha institución. Son tres piezas de un cráneo incompleto: un fragmento del maxilar, otro de la parte superior del cráneo y el tercero de la cara.

• Noticia El País

• Artículo: A Diminutive New Tyrannosaur from the Top of the World (descarga directa en formato PDF)

FÍSICA

Científicos de la Universidad Nacional de Singapur han creado un dispositivo que convierte en térmicamente invisibles a personas u seres u objetos, es decir, que elimina o camufla el calor que emiten y que puede ser detectado por otros. Para ello utiliza materiales naturales, por lo que resulta rentable y fácilmente escalable.

El equipo ha investigado cuidadosamente su dispositivo en condiciones tanto dependientes del tiempo como de la temperatura y ha descubierto que posee un excelente rendimiento termodinámico.

Su investigación también ha introducido una nueva dimensión en el campo emergente de la «fonónica», que es el control y la manipulación del flujo de calor con los fonones (partículas que transmiten el calor dentro de los materiales sólidos).

Una aplicación derivada de la investigación, señala Qiu, sería la gestión del calor de circuitos electrónicos, interconectores y baterías muy compactados.

• Noticia Tendencias21

• Artículo: Experimental Demonstration of a Bilayer Thermal Cloak

• Artículo: Full Control and Manipulation of Heat Signatures: Cloaking, Camouflage and Thermal Metamaterials

CIENCIAS PLANETARIAS

Utilizando el telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) situado en el norte de Chile, un equipo de astrónomos ha anunciado hoy el descubrimiento de una inesperada aglomeración de monóxido de carbono en el polvoriento disco que rodea a la estrella Beta Pictoris. Esto supone una sorpresa, ya que se supone que este tipo de gas es rápidamente destruido por la luz de la estrella. Algo —probablemente numerosas colisiones entre pequeños objetos helados como cometas— puede estar haciendo que el gas siga reponiéndose continuamente.

Beta Pictoris, una estrella cercana fácilmente visible a ojo en el cielo austral, ya es aclamada como el arquetipo de sistema planetario joven. Se sabe que alberga un planeta que orbita a unos 1.200 millones de kilómetros de su estrella, y fue una de las primeras estrellas descubiertas rodeada por un gran disco de restos polvorientos.

Nuevas observaciones llevadas a cabo con ALMA muestran que el disco está impregnado de monóxido de carbono. Paradójicamente, la presencia de monóxido de carbono, tan nocivo para los seres humanos en la Tierra, podría indicar que el sistema planetario de Beta Pictoris podría convertirse en un buen hábitat para albergar vida. El bombardeo de cometas que están sufriendo sus planetas puede estar proporcionándoles agua, lo que podría permitir el desarrollo de vida.

Pero el monóxido de carbono se descompone rápidamente y con facilidad por la luz de las estrellas: solo puede durar unos 100 años en las zonas del disco de Beta Pictoris donde ha sido observado. Encontrarlo en el disco de Beta Pictoris, de 20 millones de años, es una sorpresa total. ¿De dónde proviene y por qué está aún ahí?

“A menos que estemos viendo a Beta Pictoris pasando por un momento muy inusual, el monóxido de carbono debe estar siendo repuesto de manera continua”, afirma Bill Dent, astrónomo de ESO en la Oficina Conjunta de ALMA (Joint ALMA Office, Santiago, Chile) y autor principal del artículo publicado hoy en la revista Science. “La fuente más abundante de monóxido de carbono en un sistema solas joven son las colisiones entre cuerpos helados, desde cometas hasta objetos mayores, de tamaño planetario”.

Se han planeado observaciones posteriores con ALMA, que aún no ha alcanzado el cien por cien de sus capacidades, aún en desarrollo, con el fin de arrojar más luz sobre este misterioso sistema planetario, ayudando así a comprender qué condiciones se dieron durante la formación de nuestro Sistema Solar.

• Noticia ESO (European Southern Observatory)

• Artículo: Molecular Gas Clumps from the Destruction of Icy Bodies in the β Pictoris Debris Disk

INGENIERÍA

Investigadores del CSIC y la Universidad Politénica de Valencia han creado una célula solar de silicio que transforma en electricidad la radiación infrarroja. Los resultados de la investigación podrían servir para crear células fotovoltaicas de alto rendimiento.

El Sol es una fuente inagotable de energía que de ser bien explotada podría solucionar muchos de los problemas energéticos actuales. El dispositivo capaz de realizar la conversión de luz solar en electricidad es la célula fotovoltaica, comúnmente conocida como célula solar.

Pero existen diversos obstáculos que impiden una mayor generalización de su uso, entre ellos un coste relativamente alto (del orden de 20 céntimos de euro por vatio producido) y una eficiencia baja, por debajo del 17 por ciento. Esto quiere decir que de cada vatio que recibimos del Sol, sólo a aprovechamos una pequeña parte, los 0,17 vatios que corresponden al espectro visible.

El motivo de la baja eficiencia de las células fotovoltaicas convencionales reside en que los materiales básicos para su fabricación, como el silicio, son baratos de producir, pero sólo pueden absorber y aprovechar una pequeña parte del espectro solar. El resto de la radiación solar, que corresponde a la zona infrarroja, no es aprovechada y se pierde.

El nuevo trabajo, en el que también han participado otros grupos del CSIC, la UPV, la UPC y la Universidad Rovira i Virgili de Tarragona, supone un nuevo enfoque científico para poder desarrollar en el futuro células fotovoltaicas de alto rendimiento.

• Noticia Agencia SINC

• Artículo: All-silicon spherical-Mie-resonator photodiode with spectral response in the infrared region (descarga directa en formato PDF)

HISTORIA

El láser y el radar desvelan los secretos de los puentes romanos. Descubrir arcos ocultos, visualizar el perfil alomado de la época medieval, localizar un grabado renacentista sobre un arco romano o detectar restauraciones. Estos son algunos de los resultados obtenidos por investigadores de la Universidad de Vigo tras analizar más de 80 puentes romanos y medievales con la ayuda de un georradar, un escáner láser y modelos matemáticos, una tecnología que ayuda a su conservación.

En los últimos años la UNESCO y otras organizaciones preocupadas por la conservación del patrimonio histórico y cultural han destacado la importancia de utilizar métodos no destructivos para documentar las características de los monumentos y evaluar su estado de conservación. En esta línea, investigadores del grupo de Geotecnologías Aplicadas de la Universidad de Vigo han utilizado láser y radar para, mediante rayos de luz y ondas, estudiar cerca de 85 puentes antiguos en el noroeste de España. El último, el de Monforte de Lemos, en Lugo.

El georradar o radar de subsuelo (GPR, por sus siglas en inglés) está constituido por una antena –que emite y recibe pulsos de corta duración–, una unidad de control y un ordenador. El conjunto se puede montar en una especie de carrito, donde va instalado el sistema, o en un vehículo móvil de inspección para ir tomando los datos sobre la calzada del puente.

“La información de este sistema se complementa con la que ofrece el LiDAR o láser escáner terrestre, cuyo haz barre todo el puente para tomar en unos minutos las coordenadas X, Y, Z de millones de puntos del monumento”, señala Solla. El resultado es una nube de puntos, a partir de la que se pueden obtener planos detallados y modelos en 3D del puente.

De esta forma se han detectado detalles estructurales y geométricos desconocidos, incluso grietas, en muchas de las construcciones. En algunos casos, como en el del puente romano de Segura, entre los municipios de Piedras Albas (Cáceres) y Segura (Portugal), esta tecnología también ha servido para detectar los restos de un grabado renacentista en uno de los arcos.

Según Solla, “toda esta información tiene un interés histórico, pero también es útil para que los ingenieros civiles planifiquen las medidas de conservación, mejora y restauración en este tipo de infraestructuras”.

• Noticia Agencia SINC

• Artículo: Ancient Stone Bridge Surveying by Ground-Penetrating Radar and Numerical Modeling Methods

ARQUEOLOGÍA

La localidad 1 de Zhoukoudian, en el norte de China, ha sido ampliamente conocida desde 1920, por el descubrimiento del ancestro humano del Pleistoceno Medio, Homo erectus pekinensis (conocido como el Hombre de Pekín). Desde 1931, la consideración de que los homínidos de Zhoukoudian podían usar y controlar el fuego había llegado a ser ampliamente aceptada. Sin embargo, algunos análisis habían puesto en duda esta afirmación, pues el agregado silíceo (una fase insoluble de la ceniza quemada) no estaba presente en los restos de cenizas recuperados en el yacimiento.

Ahora, nuevos análisis sobre cuatro muestras de cenizas recuperadas en diferentes ubicaciones de la localidad 1 de Zhoukoudian, durante las excavaciones llevadas a cabo en 2009, presentan evidencias del uso controlado del fuego por parte del Hombre de Pekín

Con el fin de examinar si el agregado silíceo y el potasio estaban presentes en la fase insoluble de la ceniza, Gao Xing y su equipo recogieron cuatro muestras en diferentes ubicaciones del yacimiento: una muestra del nivel estratigráfico 6 (ZKD4) y tres del nivel 4 (ZKD1, ZKD2, y ZKD3). Una vez que la presencia de agregados silíceos y de potasio son identificados en los depósitos de ceniza, la utilización, in situ, del fuego se puede extrapolar.

Los análisis detectaron un gran número de aglomerados sinterizados en las fases insolubles residuales de las muestras. Además, indicaban que los elementos asociados a los agregados silíceos (Al, Si, K y Fe) estaban presentes en las cuatro muestras. El análisis de la composición del material mostró que las sustancias de las fases insolubles de la ceniza eran principalmente SiO2, C elemental y silicatos. El carbono elemental estaba presente en la ceniza, y las fases insolubles contenían de un 1,21% a 2,94% de peso de K elemental. Por lo tanto, los resultados de las pruebas indican claramente la presencia de C elemental, de K elemental y de áridos silíceos en las fases insolubles de la ceniza de la localidad 1 de Zhoukoudian, proporcionando una fuerte evidencia de la utilización, in situ, del fuego por parte del Homo erectus pekinensis.

• Noticia Phys.org (en inglés)

• Artículo: On the possible use of fire by Homo erectus at Zhoukoudian, China