Fabrican un ADN artificial que mantiene vivas a las células

Un equipo de científicos de la Universidad de Princeton, en Estados Unidos, ha conseguido crear un ADN sintético que, insertado en células de la bacteria Escherichia coli que carecían de ciertos genes necesarios para la supervivencia en entornos desfavorables, logro que dichas células sobrevivieran. Aunque aún no se ha conseguido determinar el mecanismo que posibilitó esta supervivencia celular, los investigadores señalan que éste ha sido un gran paso para la biología sintética, que nos acerca a la creación de vida artificial.

El pasado mes de mayo, se hizo público un avance alcanzado por científicos del Instituto J. Craig Venter, de Estados Unidos, en el terreno de labiología sintética, una disciplina que consiste en la síntesis de biomoléculas o ingeniería de sistemas biológicos con funciones nuevas que no se encuentran en la naturaleza.

Lo que los investigadores norteamericanos consiguieron entonces fue que un genoma sintético, creado por ellos mismos mediante síntesis química, controlase las funciones de una célula bacteriana.

Secuencias rescatadoras

En concreto, los científicos sustituyeron el genoma de la bacteria Mycoplasma capricolum por otro sintético con la secuencia del de la especie Mycoplasma mycoides. Como consecuencia, la primera bacteria comenzó a auto-replicarse como la segunda.

Ahora, otro equipo de investigadores, en este caso de la Universidad de Princeton, en Estados Unidos, dirigidos por el profesor de química de dicha universidad Michael Hecht, ha dado un paso más en este terreno.

Estos investigadores han conseguido demostrar que secuencias de ADN diseñadas en laboratorio y distintas de cualquier otra secuencia encontrada en la naturaleza pueden "rescatar" a algunas células, al producir proteínas que sostienen la vida de la misma manera que las produce la naturaleza, publica la Universidad de Princeton en un comunicado.

Según explica Hecht, estas secuencias de ADN sustitutas no fueron aleatorias sino que se diseñaron intencionadamente para su inserción en células que habían perdido genes necesarios para la supervivencia celular, en entornos poco favorables.

Cuatro cepas supervivientes

Según se explica en la revista Scientificamerican, Hecht y sus colaboradores utilizaron para su estudio 27 cepas de una famosa bacteria que se encuentra generalmente en los intestinos humanos: la Escherichia coli.

Estas cepas carecían de genes responsables de su supervivencia en ciertas condiciones, incluidas las de alimentación limitada. Los investigadores introdujeron en las células de la Escherichia coli más de un millón de secuencias de ADN sintético, cada una de ellas para la codificación de una proteína.

Según Hecht, era de esperar que: "si le dábamos a las células una oportunidad de escoger uno de nuestros genes, y si ese gen les permitía sobrevivir bajo las condiciones establecidas, entonces esas células formarían una colonia en la que el resto de células vecinas (que no contaban con el ADN sintético) morirían".

Efectivamente, después de varios días de incubación, cuatro cepas experimentales individuales habían formado colonias, mientras que las células de un grupo de control habían perecido.
Los científicos comprobaron posteriormente estos resultados, con el fin de asegurar que las células supervivientes habían sobrevivido gracias al gen incorporado, y que la supervivencia no era resultado de mutaciones de adaptación en los cromosomas originales.
Para ello, purificaron el ADN de las nuevas colonias e insertaron en él nuevas células con la misma ausencia genética original.

Nuevas herramientas para la vida

"Hicimos esto una y otra vez para asegurarnos de que el fenotipo (expresión del genotipo en un determinado ambiente, en este caso, "capacidad de supervivencia") era producto del genotipo que nosotros habíamos colocado en las células", afirma Hecht. Los resultados confirmaron que el gen sintético incorporado fue el causante de la supervivencia de las células.

Los científicos aún no han podido establecer el proceso por el cual las células sobrevivieron. Se cree que el mecanismo que mantuvo viva a las células podría ser completamente diferente a los mecanismos hasta ahora conocidos.

Hecht señala que experimentos destinados a elucidar dicho mecanismo están en camino y que resultarán "verdaderamente importantes". Su descubrimiento podría servir para acercarnos más a la creación de vida artificial, constituida por sistemas vivos generados con elementos no derivados de la naturaleza, sino diseñados y sintetizados en laboratorio.

Otra de las cuestiones clave pendientes sobre el genoma artificial sería la siguiente: ¿Podríamos mantener la vida con herramientas completamente nuevas? La investigación de Hecht y sus colaboradores se centra ahora en tratar de responder a estas cuestiones. Los científicos han detallado los resultados de la presente investigación en un artículo recientemente aparecido en la revista Plos One.

Fuente: Laflecha.net

La astronomía con otros ojos

La primera gran revolución en la astronomía vino de la mano de la genial idea de Galileo de apuntar un telescopio al firmamento, desde aquel mítico momento la astronomía no ha dejado de cambiar nuestra forma de ver el Universo.

Las generaciones de astrónomos del siglo XX no dejaron de buscar otras formas de observar el firmamento para hacer nuevos y sorprendentes descubrimientos. Cuando la tecnología lo ha permitido hemos empezado a observar no sólo con la luz visible sino que hemos ido añadiendo la observación en radio, en el infrarrojo, en el ultravioleta y en rayos gamma, la nueva frontera se encuentra en poder realizar observaciones de ondas gravitatorias.

La riqueza que nos ha aportado el poder observar el cielo en distintas longitudes de onda no tiene precio. Cada longitud de onda nos da información complementaria sobre lo que estamos observando. Las últimas imágenes de M51, la galaxia remolino,publicadas por la NASA, ponen de relieve precisamente esto:

La imagen de la izquierda está tomada en luz visible, los puntos rosados nos indican que se están formando nuevas estrellas en esas zonas, pero las nubes de gas y polvo no dejan pasar la luz visible así que las vemos como algo oscuro, para poder ver con detalle la estructura del gas y polvo en la galaxia tenemos que observar en el infrarrojo, y eso es precisamente lo que tenéis a la derecha, es la misma galaxia pero fotografiada en el infrarrojo cercano, ahora podemos ver con una precisión nunca antes alcanzada la estructura del gas y el polvo en M51.

Observar el Universo con otros instrumentos y medios es de vital importancia ya que nos abre las puertas de lo desconocido, ¿qué encontraremos si somos capaces de desarrollar una astronomía de ondas gravitatorias? El tiempo nos dará la respuesta.

Fuente: Laflecha.net

Las anillas colocadas a los pingüinos reducen su supervivencia

Una nueva investigación apunta a la posibilidad de que los científicos estén perjudicando sin querer a los pingüinos con las anillas metálicas que les colocan en las aletas para vigilar sus hábitos de cría y alimentación y para saber cómo hacen frente al cambio climático. En un artículo publicado en la revista Nature, científicos de Francia y Noruega afirman que las anillas impiden que estas aves marinas naden correctamente, lo que repercute en sus tasas de supervivencia y reproducción. El estudio fue financiado en parte por una beca Marie Curie al amparo del Séptimo Programa Marco (7PM) de la Unión Europea.

El equipo usó una serie de datos recopilados a lo largo de diez años para evaluar las diferencias en las tasas de reproducción y supervivencia entre dos grupos de pingüinos rey (Aptenodytes patagonicus, 50 marcados con anillas y 50 sin marcar) controlados electrónicamente en la isla de la Posesión, en el archipiélago Crozet, entre África y la Antártida. Las diferencias se referían al momento de llegada para la cría de los pingüinos y a la duración de sus salidas en busca de comida.

Sus hallazgos muestran que la tasa media de supervivencia anual era un 5 por ciento menor en los pingüinos marcados, lo que dio lugar a una tasa de supervivencia de un 16 por ciento menor en el periodo 1998-2008. El número de crías nacidas durante este periodo ascendió a 47, lo que representa un descenso de aproximadamente el 40 por ciento. Los pingüinos no marcados evaluados en el estudio dieron a luz a 80 crías en el mismo periodo.

A pesar de que hacía tiempo que llevaban las anillas, los pingüinos marcados no podían adaptarse al peso adicional. No conseguían llegar a su lugar de cría en la Isla de la Posesión a tiempo y pasaban más tiempo buscando comida.

Los científicos afirman que los polluelos de pingüino criados con la estación ya avanzada corren mayor riesgo de perecer, porque los adultos necesitan mucho más tiempo para conseguir alimentos conforme los recursos se van agotando.

Los ecologistas usan anillas metálicas porque con ellas pueden identificar y vigilar a los pingüinos desde la distancia con unos simples prismáticos. Sin embargo, el problema es que las aves marinas gastan aproximadamente un 24 % más de energía al nadar. Las anillas metálicas en las aletas crean resistencia al avance y causan daños físicos. Las aves marinas que las portan parecen demacradas y mucho más viejas. Los científicos recomiendan que se elimine progresivamente el uso de las anillas metálicas y que se utilicen otros métodos de marcado menos perjudiciales, como las etiquetas subcutáneas.

«Estas aves han sido marcadas de por vida», explica el profesor Yvon Le Maho de la Universidad de Estrasburgo y el Centro Nacional de Investigaciones Científicas (CNRS) de Francia, uno de los autores principales del estudio.

Los científicos afirman que no resulta ético que los investigadores y los conservacionistas sigan usando etiquetas metálicas, y añaden que el valor predictivo de los datos obtenidos de las aves marcadas es cuestionable.

«Uno de nuestros principales hallazgos es que las respuestas de los pingüinos marcados con anillas a la variabilidad climática (es decir, los cambios en la temperatura de la superficie marina y en el índice de oscilación del sur) varían con respecto a los de las aves no marcadas», escriben los autores. «Solo mediante investigaciones a largo plazo será posible evaluar el impacto de las anillas de las aletas, que pueden afectar a cualquier característica vital importante, lo cual obliga a cuestionarse el uso continuado de este método de marcado.»

En 2007 el IPCC destacó la necesidad de evaluar las respuestas de los ecosistemas marinos al cambio climático. Según los expertos, el calentamiento mundial tendrá un gran impacto en los ecosistemas del Océano Antártico, donde viven pingüinos cuya esperanza de vida es de veinte años. El pingüino rey vive incluso más.

Fuente: Laflecha.net

Astrónomos descubren una floreciente metrópolis galáctica

Los astrónomos han descubierto una floreciente metrópolis galáctica, el más lejano conocido en los inicios del universo. Esta antigua colección de galaxias, presumiblemente creció para formar un cúmulo similar a los más masivos vistos actualmente.

"El cúmulo en desarrollo, conocido como COSMOS-AzTEC3, se descubrió y caracterizó gracias a telescopio de longitud de onda múltiple, incluyendo a los telescopios espaciales Spitzer, Chandra y Hubble, y los terrestres del Observatorio W.M. Keck y el Telescopio Subaru de Japón.

Este emocionante descubrimiento destaca la excepcional ciencia hecha posible a través de la colaboración de proyectos de la NASA y nuestros socios internacionales", dice Jon Morse, director de la División de Astrofísica en las Oficinas Centrales de la NASA en Washington.
Los científicos se refieren a este creciente grupo de galaxias como proto-cúmulo. COSMOS-AzTEC3 es el proto-cúmulo masivo más lejano conocido, y también uno de los más jóvenes, debido a que se ve tal y como era cuando el propio universo era joven. El cúmulo está aproximadamente a 12 600 millones de años de la Tierra. Nuestro universo se estima que tiene 13 700 millones de años. Anteriormente, se han observador versiones más maduras de estos cúmulos a 10 000 millones de años luz de distancia.

Los astrónomos también han encontrado que este cúmulo está repleto de extremos estallidos de formación estelar y un enorme agujero negro alimentándose.

"Creemos que los estallidos de formación estelar y los agujeros negros son las semillas del cúmulo", dice Peter Capak del Centro de Ciencia de Spitzer de la NASA en el Instituto Tecnológico de California en Pasadena. "Estas semillas finalmente crecerán para formar una gigantesca galaxia central que dominará el cúmulo - un rasgo encontrado en los cúmulos de galaxias actuales". Capak es el primer autor de un artículo que aparece en el ejemplar del 13 de enero de la revista Nature.

La mayor parte de las galaxias de nuestro universo están ligadas entre sí en cúmulos que salpican el paisaje cósmico como las expansiones urbanas, normalmente centradas alrededor de una mostruosa galaxia que contiene un agujero negro masivo. Los astrónomos pensaban que que las versiones primitivas de estos cúmulos, aún en formación y agrupación, deberían existir en los inicios del universo. Pero localizarlos se ha demostrado una tarea difícil hasta el momento.
Capak y sus colegas usaron primero el Observatorio Chandra de Rayos-X y el Telescopio James Clerk Maxwell del Reino Unido en Mauna Kea, Hawai, para buscar los agujeros negros y estallidos de formación estelar necesarios para formar las masivas galaxias de los centros de las ciudades galácticas modernas. Los astrónomos usaron luego los telescopios Hubble y Subaru para estimar la distancia a estos objetos, y buscar mayores densidades de galaxias a su alrededor. Finalmente, el telescopio Keck se usó para confirmar que estas galaxias estaban a la misma distancia y parte de la misma extensión galáctica.

Una vez los científico encontraron esta acumulación de galaxias, midieron la masa combinada con la ayuda de Spitzer. A esta distancia, la luz óptica de las estrellas está desplazada , o estirada, a longitudes de onda infrarrojas que sólo pueden observarse en el espacio exterior mediante Spitzer. La suma de la masa del cúmulo resultó ser de un mínimo de 400 mil millones de soles - suficiente para indicar a los astrónomos que, efectivamente, habían descubierto un proto-cúmulo masivo. Las observaciones de Spitzer también ayudaron a confirmar que una galaxia masiva en el centro del cúmulo estaba formando estrellas a un ritmo impresionante.

Las observaciones en rayos-X de Chandra se usaron para encontrar y caracterizar el descomunal agujero negro con una masa de más de 30 millones de soles. Los agujeros negros masivos son comunes en los cúmulos galácticos actuales, pero esta es la primera vez que se vincula un agujero negro en alimentación de este tamaño con un cúmulo tan joven.

Finalmente el Telescopio Interferómetro del Instituto de Radioastronomía Milimétrica en Francia y un telescopio de 30 metros en España, junto con el telescopio VLA del Observatorio Nacional de Radio Astronomía en Nuevo México , midieron la cantidad de gas, o combustible para futura formación de estrellas, en el cúmulo. Los resultados indican que el cúmulo seguirá creciendo para formar una moderna ciudad de galaxias.

"Realmente se necesitó un buen grupo de telescopios para identificar este cúmulo", dice Capak. "Las observaciones a través del espectro electromagnético, desde los rayos-X a las longitudes de onda milimétricas, fueron críticas para proporcionar una visión global de las múltiples facetas del cúmulo".

COSMOS-AzTEC3, situado en la constelación de Sextans, toma su nombre por la región en la que se encontró, conocida como COSMOS por el Estudio de Evolución Cósmica. AzTEC es el nombre de la cámara usada en el Telescopio James Clerk Maxwell; esta cámara está ahora en camino al Gran Telescopio Milimétrico situado en el estado de Puebla en México.

Fuente: Laflecha.net

La NASA lanzará el Discovery en febrero tras su reparación

La NASA ha resuelto los problemas del tanque de combustible del transbordador espacial Discovery y ha programado para el 24 de febrero su lanzamiento para una misión de entrega de carga a la Estación Espacial Internacional, dijeron el martes sus responsables.

El vuelo, que será uno de los últimos del programa espacial de transbordadores, lleva pendiente desde noviembre.
Es probable que las pruebas adicionales al tanque de combustible previstas para el próximo vuelo en el transbordador Endeavour, que llevará el detector de partículas Alpha Magnetic Spectrometer a la estación, retrasen su lanzamiento del 1 al 18 de abril.

Aún no se ha decidido si el comandante del Endeavour, Mark Kelly - cuya esposa es la congresista estadounidense Gabrielle Giffords, que resultó herida en un tiroteo el pasado fin de semana - viajará en la nave, dijo el administrador asociado de la NASA para operaciones espaciales, Bill Gerstenmaier.

Giffords, demócrata, recibió un disparo en la cabeza en las inmediaciones de un supermercado de Tucson, Arizona, el pasado sábado mientras se reunía con algunos electores.
La congresista sobrevivió al ataque, que causó la muerte a seis personas y dejó 13 heridos, y se está recuperando. Kelly, capitán de la Marina estadounidense que ha realizado tres misiones previas en un transbordador, ha solicitado un permiso para estar con su mujer.
"Vamos a dejar que Mark decida qué debe hacer", dijo Gerstenmaier, añadiendo que sería inapropiado que la NASA realizase más comentarios.

El vuelo del Discovery se había suspendido tras un intento de lanzamiento el 5 de noviembre que no se llevó a cabo debido a una filtración de combustible.

Ese mismo día surgió un segundo y mucho más molesto contratiempo, cuando los inspectores hallaron una grieta en la espuma aislante del tanque, un problema de seguridad clave para la NASA, que rediseñó los tanques después del fatal accidente del Columbia en 2003. La grieta en la espuma ayudó a la NASA a encontrar más grietas en vigas de soporte de metal que estaban debajo.

Tras dos meses de análisis y pruebas, los ingenieros descubrieron que la causa del contratiempo había sido una combinación de problemas de manufactura y presiones puestas sobre el tanque en el momento de rellenarlo con oxígeno líquido frío e hidrógeno líquido, dijo el director del programa de transbordadores, John Shannon.

Fuente: Laflecha.net