Última actualizacón: 6 febrero 2018 a las 13:10
BIOQUÍMICA
Un equipo de investigadores liderado por el CSIC ha ideado un algoritmo que extrae y analiza los datos sobre estructuras tridimensionales que contiene el Banco de Datos de Proteínas. El trabajo abre la puerta a determinar conformaciones cristalográficas y entender mejor la información de este repositorio.
El programa, bautizado como Borges tiene una aplicación directa en la resolución de estructuras macromoleculares y servirá para profundizar en el plegamiento de las proteínas, el proceso por el cual alcanzan su estructura tridimensional.
La cristalografía de rayos X es una herramienta esencial en el campo de la biología estructural. A través del estudio del patrón de difracción de los rayos X en un cristal es posible determinar las posiciones de los átomos que componen moléculas biológicas y complejos proteicos.
“Conocer la estructura tridimensional, y sobre todo, con el detalle que esta técnica permite, es imprescindible para su comprensión funcional, lo que implica, por ejemplo, la posibilidad de diseñar fármacos, medicamentos y terapias biomédicas o catalizadores en biotecnología”, explica Isabel Usón, investigadora del CSIC en el Instituto de Biología Molecular de Barcelona.
• Noticia Agencia SINC
• Artículo: Exploiting tertiary structure through local folds for crystallographic phasing
BIOLOGÍA
Un estudio con participación del CSIC ha revelado que las células epiteliales, que ayudan a proteger los órganos, se comunican entre sí mediante un mecanismo semejante al que utilizan las neuronas para comunicarse.
El trabajo, llevado a cabo en epitelios de la mosca del vinagre (Drosophila melanogaster), revela cómo las células emiten unos filopodios muy finos, también llamados citonemas, para transportar una proteína denominada Hedgehog hasta las células receptoras. La transmisión de esta señal es semejante al mecanismo que utilizan las neuronas para comunicarse.
Hedgehog cumple un papel esencial en el desarrollo temprano, en la morfogénesis tisular y en los procesos regenerativos. Alteraciones en su vía de señalización dan lugar a malformaciones en humanos y tienen una implicación directa en el desarrollo de los procesos tumorales.
“El número, extensión y dinámica de los filopodios que transportan Hedgehog determinan su respuesta celular diferencial, lo que significa que el gradiente morfogenético de Hedgehog correlaciona espacial y temporalmente con la formación de estos filopodios especializados”.
“La señalización se llevaría a cabo por medio de contactos intercelulares, por lo que pensamos que ésta señalización celular es análoga a la comunicación entre neuronas. La célula nerviosa esta mucho más especializada para la sinapsis que una célula epitelial, pero el proceso podría ser similar”.
• Noticia Tendencias21
• Artículo: Cytonemes are required for the establishment of a normal Hedgehog morphogen gradient in Drosophila epithelia
MEDICINA
Los equipos de secuenciación masiva de ADN se están convirtiendo en uno de los principales aliados de los investigadores a la hora de desvelar las raíces genéticas de las enfermedades de mayor incidencia. Uno de los últimos hallazgos tiene que ver con el alzheimer, que solo en España afecta a unas 600.000 personas. Mutaciones en un gen especialmente activo en zonas del cerebro sensibles a la aparición de la enfermedad (como el hipocampo o el córtex) duplica el riesgo de sufrir la patología en edad avanzada, la modalidad más común (en torno al 90% de los casos).
La investigación pone el foco en las placas seniles. En concreto, en el gen fosfolipasa 3D (PLD3), que los autores del trabajo vinculan a la generación de beta-amiloide. Investigadores de la Universidad de Washington en San Luis (Misuri, EE UU) estudiaron los perfiles genéticos de 29 pacientes afectados y 11 libres de la enfermedad a partir de 14 familias con un historial de alzheimer de aparición tardía. Al cruzar los datos obtenidos, observaron que la presencia de una rara variante del gen “incrementa significativamente” el riesgo de desarrollar la enfermedad, una probabilidad que fijaron en el doble de la población general.
Aunque el impacto de las mutaciones en este gen puede ir más allá. Los investigadores, dirigidos por Carlos Cruchaga, advierten que estudios complementarios sugieren que otras variantes en el PLD3 también aumentan la probabilidad de padecer la patología en poblaciones de origen africano y europeo. En total, se examinaron las características genéticas de unas 11.000 personas, y la mutación original se detectó en menos de un 1% de los afectados.
El estudio describe al PLD3 como una pieza clave en esta compleja enfermedad en la que, más allá de las pruebas de su vinculación genética, no existe un consenso científico sobre los mecanismos biológicos que la desencadenan. Los investigadores observaron en cultivos que altos niveles de expresión del gen y de la presencia de la proteína estaban relacionados con bajos niveles de beta-amiloide, mientras que, en el caso contrario, aumentaban los niveles del péptido cuya acumulación en placas es uno de los rasgos de la enfermedad. Este mismo fenómeno lo observaron en muestras de tejido cerebral obtenido de personas afectadas al compararlo con personas libres de alzheimer.
Dado que los trabajos de la industria farmacéutica dirigidos a hacer frente a la enfermedad están centrando sus esfuerzos en combatir la acumulación de beta-amiloide, para Ruiz resulta especialmente relevante que se haya identificado el protagonismo del PLD3 y su papel en la creación de las placas seniles. Ahora, el objetivo es confirmar los resultados descritos, actuar sobre la actividad del y observar si es una opción útil en el abordaje terapéutico de la enfermedad.
• Noticia El País
• Artículo: Rare coding variants in the phospholipase D3 gene confer risk for Alzheimer’s disease
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Un equipo de científicos de la Universidad Pierre y Marie Curie (Francia) propone una especie de superglue realizado con nanopartículas capaz de pegar, en unos 30 segundos, tejido humano.
De forma experimental se ha probado un intento de pegamento en cirugía cardiovascular. Este adhesivo no estaba basado en nanopartículas, sino en cianocrilato, una modificación del superglue autorizada para los organismos vivos. Sin embargo, «produce un calor que mata el tejido circulante y eso es perjudicial para la recuperación de la herida».
Como argumentan los investigadores franceses, «encontrar un método eficaz [que no sean los puntos] para unir tejidos biológicos es muy complicado», por la gran cantidad de agua que tienen. «Los adhesivos biológicos en húmedo no pegan». Sin embargo, el reciente estudio demuestra que las nanopartículas sí podrían lograrlo.
A diferencia del cianocrilato, el pegamento de nanopartículas no produce el nocivo efecto del calor, aunque, de momento, sólo se ha estudiado en animales. De la misma manera que se utiliza el superglue para pegar dos piezas de cerámica, los autores de este trabajo extendieron una solución de nanopartículas (óxido de silicio en polvo con agua) sobre la superficie de dos trozos de hígado de ternera, los presionaron y, «al cabo de unos 30 segundos, conseguimos una fuerte unión».
Dados los resultados, sus creadores creen que esta nueva propuesta de adhesivo biológico podría ser igual de «rápida, sencilla y eficaz en ingeniería tisular y en cirugía en humanos».
• Noticia El Mundo
• Artículo: Nanoparticle solutions as adhesives for gels and biological tissues
ASTROFÍSICA
Investigadores españoles y alemanes han detectado por primera vez un planeta cuya órbita es extraordinariamente próxima a su estrella, la cual acabará acabando con él en un periodo de tiempo inferior a 55 millones de años, un período de tiempo «muy reducido» a escalas astronómicas.
Este estudio ha sido posible gracias a las observaciones del telescopio espacial Kepler y de varios instrumentos de Calar Alto y se ha centrado en el estudio del sistema formado por una estrella gigante roja (llamada KOI-2133) y su planeta, Kepler-91 b.
Barrado ha explicado que la citada estrella gigante roja ―de masa intermedia que ha terminado de fusionar hidrógeno en su interior― terminará por devorar al planeta Kepler-91 b. Durante cuatro años, el telescopio Kepler ha estado obteniendo datos de multitud de estrellas candidatas a albergar planetas, pero hasta ahora se han descubierto muy pocos planetas orbitando alrededor de estrellas que sean gigantes, ha detallado Barrado.
En este trabajo los investigadores hacen un estudio pormenorizado de la estrella KOI-2133 mediante astrosismología, una técnica análoga al estudio de los terremotos en la Tierra, ha continuado. Así, deducen, entre otros, que entre esta estrella y el planeta hay menos de tres radios estelares.
Se trata, según Barrado, del planeta más cercano a su estrella: tarda tan solo 6.24 días en dar una vuelta a su alrededor. Es por tanto el planeta más cercano a una estrella gigante roja conocido, lo que lo convierte en el primer candidato a ser engullido por su estrella, han subrayado Barrado y Lillo-Box en una nota de prensa.
Otra de las cuestiones que se describen en este artículo es que la estrella KOI-2133 ocupa el 8% del cielo del planeta: «Realmente, desde el planeta, su estrella es un gigante que domina todo», ha remarcado Barrado.
• Noticia Ciencia Explora
• Artículo: KOI-2133b: a planet at the end of its life
• Vídeo:
INGENIERÍA
Los micro-robots del futuro, diseñados para introducirse en el cuerpo humano para investigarlo y realizar ciertas funciones, deberán tener las propiedades de suavidad y flexibilidad que caracterizan a muchos tejidos vivos. Un científico español y otro italiano han analizado a los euglénidos, animales acuáticos unicelulares, y han simulado su movimiento, para en el futuro imitar esa manera de moverse en micro-robots.
Los micro-robots pueden, de hecho, llevar a cabo una serie de funciones importantes, por ejemplo para la salud humana, mediante la inoculación de medicamentos directamente donde más se necesitan, la reapertura de vasos sanguíneos ocluidos, o ayudando a cerrar heridas, por nombrar sólo algunas.
Para ello, estos diminutos robots tendrán que ser capaces de moverse de manera eficiente. «Imagínese tratando de miniaturizar un dispositivo formado por palancas y ruedas dentadas: no se puede bajar de un cierto tamaño mínimo. En cambio, mediante la imitación de los sistemas biológicos podemos llegar hasta el tamaño de las células, y esa es exactamente la dirección que está tomando la investigación. Nosotros, en particular, estamos trabajando en el movimiento y estudiando ciertos organismos unicelulares con movimiento de locomoción muy eficiente».
En su estudio, De Simone y Arroyo simularon especies de euglénidos con diferentes formas y métodos de locomoción, basadas principalmente en la deformación y la hinchazón del cuerpo celular, para describir en detalle la mecánica y las características del movimiento obtenido.
• Noticia en Tendencias21
• Artículo: Shape control of active surfaces inspired by the movement of euglenids (descarga directa en formato PDF)
CIENCIAS PLANETARIAS
Rocas desprendidas de la Tierra podrían haber llevado la vida a las lunas de Júpiter y Saturno, según un estudio llevado a cabo por un equipo internacional de científicos. Esta investigación pretende alertar a los expertos de que, si hayan vida en esas lunas, deberán contemplar la posibilidad de que se trate de vida procedente de otros planetas y no fuentes originadas en el propio mundo.
La idea de que la vida se puede propagar a través del espacio es conocida como panspermia. Una clase de la panspermia es la litopanspermia, aquella que determina que la vida puede viajar en las rocas que se desprenden de superficie de los mundos. Si estos meteoritos portan suficientes organismos, estos podrían sembrar vida en otro planeta o en una luna.
Los investigadores calculan que, en el transcurso de los 3.500 millones años que se conoce que la Tierra ha tenido vida, se han ‘producido’ unos 200 millones de meteoroides suficientemente grandes como para llevar la vida hasta el espacio. También estimaron que, 800 millones de este tipo de rocas fueron expulsadas de Marte durante el mismo período. Esta diferencia de cifras se debe a la menor gravedad que posee el planeta rojo con respecto a la Tierra.
De todos ellos, se ha calculado que 83.000 meteoritos de la Tierra y 32.000 de Marte podrían haber golpeado Júpiter después de viajar 10 millones de años, o menos. Además, aproximadamente 14.000 rocas de la Tierra debería haber golpeado Saturno, al igual que unas 20.000 de Marte.
Dado que las lunas de esos mundos gigantes están relativamente cerca de sus planetas, muchos de los impactos podrían «salpicar» a los satélites, según ha apuntado la autora. Además, han calculado que las lunas de Saturno Titán y Encélado, y lunas de Júpiter Io, Europa, Ganímedes y Calisto, han sufrido entre uno y 10 impactos, tanto de la Tierra y de Marte.
«Estos hallazgos sugieren la posibilidad de transferencia de la vida desde el interior del sistema solar a las lunas exteriores, aunque es muy poco frecuente, en la actualidad no se puede descartar”.
• Noticia El Mundo
• Artículo: Seeding life on the moons of the outer planets via lithopanspermia (descarga directa en formato PDF)
