Sin cierta enzima, una reacción química necesitaría 2.300 millones de años

Fuente: Electronica Facil.

Todas las reacciones biológicas dentro de las células humanas dependen de las enzimas. Su poder como catalizadoras permite que las reacciones biológicas se produzcan normalmente en milisegundos. ¿Pero cuán lentamente se desarrollarían estas reacciones si se ejecutaran de manera espontánea, en ausencia de las enzimas? ¿Tardarían minutos? ¿Horas? ¿Días?

(NC&T) Un científico que estudia estas cuestiones es Richard Wolfenden, de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill.

En 1995, Wolfenden llegó a la conclusión de que sin una enzima en particular, una transformación biológica, absolutamente esencial para crear los bloques de ADN y ARN, tardaría 78 millones de años en producirse.

Ahora Wolfenden y Charles A. Lewis han encontrado una reacción que en la ausencia de una enzima que la acelere es casi 30 veces más lenta que aquella. El tiempo que debe transcurrir para que la mitad de la sustancia llegue a ser consumida es de 2.300 millones de años, alrededor de la mitad de la edad de la Tierra. Las enzimas pueden hacer que esa reacción se produzca en milisegundos.

La reacción en cuestión es esencial para la biosíntesis de la hemoglobina y la clorofila.

Saber cuánto tiempo tardarían en producirse las reacciones químicas sin las enzimas permite a los biólogos apreciar la evolución de las enzimas como catalizadoras. También ayuda a realizar mejores comparaciones entre ellas y los catalizadores artificiales producidos en el laboratorio.

"Sin los catalizadores, no habría ninguna forma de vida, incluyendo desde los microbios hasta los humanos", recalca Wolfenden. "Esto nos hace preguntarnos cómo la selección natural logró producir una proteína capaz de ejercer de catalizadora para una reacción tan extremadamente lenta".

Los métodos experimentales para observar las reacciones muy lentas también pueden generar importante información para el diseño de medicamentos.

"Las enzimas que hacen un trabajo prodigioso de catálisis son, fácilmente, los blancos más susceptibles de conducir al desarrollo de medicamentos", explica Wolfenden. "Las enzimas que estudiamos son fascinantes porque superan a todas las otras enzimas conocidas en su poder como catalizadoras".

La bacteria que se convirtió en dinosaurio

Fuente: El Mundo.

El aumento de los niveles de oxígeno en el planeta en dos fases muy concretas del pasado está detrás del proceso evolutivo que convirtió a unas bacterias invisibles al ojo humano en unos seres vivos tan gigantescos como un dinosaurio, una secuoya o una ballena.

La investigación desarrollada por un equipo de 13 científicos, dirigidos por Jonathan Payne, de la Universidad de Stanford (EE. UU.), apunta a que este aumento biológico se produjo en dos periodos diferentes de los 3.500 millones de años de vida en el planeta y que fueron fases relativamente cortas: menos del 20% de esa historia.

Para realizar este trabajo, que da luz a uno de los misterios más asombrosos de la vida, los investigadores se centraron en analizar y comparar el tamaño máximo que había conseguido cada uno de los seres vivos, desde las bacterias procariotas (organismos unicelulares muy primitivos que han desarrollado membrana nuclear) a las eucariotas (más complejas, y por tanto posteriores), los metazoan y las plantas vasculares.

Todos estos organismos vivieron a partir de un momento determinado del periodo Arcaico (hace entre 4.000 y 2.500 millones de años) y aún existen en nuestros días. Estudiando los registros fósiles que han dejado, observaron que habían aumentado su tamaño hasta 16 veces en los últimos 3.500 millones de años, como publican esta semana en la revista 'Proceedings of National Academy of Science (PNAS)'.

Pero lo más sorprendente es que ese aumento fue episódico: un salto de seis veces sus dimensiones ocurrió a mitad del Paleoproterozoico, hace 1.900 millones de años, y otra en el Ordovícico (hace entre 600 y 450 millones de años). Es decir, que más del 75% del aumento del tamaño de los seres vivos ocurrió en dos momentos no muy largos.

Más oxígeno

Observaron, además, que ambos momentos ocurrieron tras dos incrementos en la oxigenación del planeta. "La conexión entre estos dos episodios de aumento de tamaño y la mayor oxigenación ha hicimos de forma inmediata porque, desde hace décadas, estudiar las curvas de oxígeno atmosférico es un objetivo de gran interés para los científicos", asegura Payne.

El biólogo norteamericano destaca que lo realmente interesante fue descubrir que "cada uno de esos pasos es correlativo con un momento en el que la vida se hizo más compleja: primero surgió la célula eucariota y luego los organismos multicelulares". Volviendo la vista al pasado, hay que recordar que cuando surgieron las primeras bacterias no había oxígeno en la Tierra. Y que durante los primeros 1.500 millones de años de vida en la Tierra esos microorganismos eran sólo unicelulares, lo que les otorgaba un crecimiento de tamaño muy limitado. El aumento de sus dimensiones sólo fue posible con la llegada de organismos más complejos, hace 2.000 millones de años.

Pero antes, algo cambió: en el periodo Arcaico (hace más de 3.000 millones de años), hubo unas bacterias primitivas que 'inventaron' un metabolismo nuevo: les permitía usar la energía del sol y el dióxido de carbono para nutrirse, es decir, crearon la fotosíntesis que genera el oxígeno.

Pronto, estas bacterias llenaron con el nuevo elemento los océanos y también la atmósfera, como aún ocurre hoy. De hecho, los mares son grandes captadores de dióxido de carbono atmosférico. Fue ese preciado y peligroso oxígeno libre el que hizo posible que la vida evolucionara: los organismos desarrollaron un núcleo que contenía su material genético.

Más adelante, las células eucariotas llegaron a la tierra y desarrollaron estructuras celulares más grandes. En 200 millones de años, los organismos invisibles pasaron a ser del tamaño de una moneda de 10 céntimos.

Llegan los 'multicelulares'

Durante otros mil millones de años, la vida languideció como simples células bacterianas, hasta la transición del Precámbrico al Cámbrico, hace unos 540 millones de años cuando, de nuevo, el nivel de oxígeno atmosférico aumentó notablemente, hasta alcanzar el 10% de su concentración actual.

Muchos científicos mantienen que ese segundo aumento era la llave fundamental para que la vida fuera multicelular. Una vez que ese nuevo nivel se alcanzó, los límites del tamaño a los que se constreñían los organismos unicelulares desaparecieron.

En poco tiempo evolutivo, es decir, en unos cientos de millones de años, se pasó de los organismos del tamaño de una moneda a otros gigantescos, como los cefalópodos del Ordovícico, con más de tres metros de largo. Más adelante vendrían los dinosaurios, aunque algunos animales anteriores ya habían sido más gigantescos.

Michal Kowalewxski, otro de los autores de este trabajo, recuerda que antes de su estudio la referencia en esta materia era el gráfico que hizo J.T. Bonner, hace más de 40 años, sobre el tamaño de los organismos.

"Una creencia común era que el tamaño había aumentado con la complejidad de los animales o que cambió lentamente a través del tiempo, pero no sabíamos cómo ese cambio se produjo en un grupo de organismos. ¿Aumentó rápidamente tras su aparición y luego disminuyó, o viceversa. Nuestro estudio trataba de responder a esta pregunta, cuando nos encontramos con un patrón en todos los casos", concluye.

El sexo nació de un alga acorralada por un virus

Fuente: Publico.es.

El sexo nació bajo el agua, pero de una manera muy diferente a como lo practicaban Brooke Shields y Christopher Atkins en la película El lago azul. Los protagonistas del primer acto sexual de la historia fueron un alga unicelular, Emiliania huxleyi, y un virus especialista en exterminarla denominado Eh V. Según una concepción habitual del sexo, el virus podría haber arrinconado al alga y ambos habrían acabado amancebándose en el fondo del mar. Pero el romance fue un poco más complejo.

Un equipo de la Estación Biológica de Roscoff, en Bretaña (Francia), ha descubierto que, en presencia de su asesino, el alga pasa de un estado diploide, con dos lotes de cromosomas, como la mayor parte de las células humanas, a un estado haploide, con un solo juego de cromosomas, como los óvulos y los espermatozoides de los mamíferos.

El gato de Alicia

Al metamorfosearse, E. huxleyi se vuelve invisible para su enemigo, como el filosófico gato de Alicia en el país de las maravillas era capaz de desaparecer para evitar ser decapitado por la Reina de Corazones. Por ello, los autores de la investigación, coordinada por el biólogo Colomban de Vargas, han bautizado a esta táctica de supervivencia como la estrategia del Gato de Cheshire. "Es como si una persona se transformara en otra para escapar de un peligro", explica De Vargas.

En su opinión, esta artimaña, germen de la sexualidad, habría permitido a los primeros seres vivos evitar la insorteable amenaza de sus adversarios cada mililitro de agua marina contiene millones de virus y evolucionar hacia formas más complejas, compuestas por varias células.

La estrategia del Gato de Cheshire, publicada recientemente en PNAS, explica el éxito evolutivo de E. huxleyi, capaz de multiplicarse en el mar hasta formar masas lechosas del tamaño de media España, visibles desde el espacio. Las algas camufladas, haploides, puede fusionarse como el óvulo y el espermatozoide y formar, de nuevo, células diploides.

El papel de E. huxleyi cuyo apellido homenajea al biólogo inglés Thomas H. Huxley, conocido como el bulldog de Darwin por su defensa de la teoría de la evolución es fundamental para el planeta. Durante sus florecimientos, estas algas almacenan una enorme cantidad de CO2 en una especie de escamas de carbonato cálcico que rodean su célula, denominadas cocolitos.

Los cocolitóforos, como se conoce al grupo de algas similares a E. huxleyi, producen aproximadamente 1,5 millones de toneladas de calcita cada año, convirtiéndose en un importantísimo sumidero de carbono.

Ahora, la humanidad sabe que, además de agradecer a las algas que sujeten las riendas del desbocado CO2, deben darles las gracias por inventar el sexo.

Un torturador habita en el 70% de los humanos

Fuente: Publico.es.

Cada vez que las noticias hablan de un genocidio, suele surgir la pregunta: ¿cómo es posible que personas que hasta entonces llevaban una vida convencional se transformen de repente en monstruos?

En 1963, el psicólogo de la Universidad de Yale (EEUU) Stanley Milgram respondió a la pregunta con un experimento de resultados desoladores.

Milgram reclutó voluntarios a los que se informaba de que iban a participar en un experimento, consistente en administrar una descarga eléctrica a un sujeto cada vez que éste respondiese erróneamente a una pregunta.

Los voluntarios ignoraban que las descargas eran falsas; la víctima, un actor y ellos, los auténticos sujetos del experimento.

De modo sorprendente, ocho de cada 10 voluntarios siguieron apretando el botón –aunque, según Milgram, con gran estrés–, incluso cuando la corriente subía de 150 a 450 voltios y el actor dejaba de gritar para fingir desmayo o muerte.

45 años después

Jerry Burger, de la Universidad de Santa Clara (EEUU), ha repetido el experimento de Milgram 45 años después.

Los resultados se mantienen: el 70% de los 29 hombres y 41 mujeres continuaban apretando el botón. Ni siquiera otro actor que irrumpía en escena cuestionando el procedimiento lograba disuadirlos; confiaban más en el científico.

Según Burger, bajo la influencia adecuada, el ser humano es capaz de cosas "inquietantes".

Es un argumento que sin duda rechazarán los creacionistas, pero un equipo de científicos afirma que el antepasado que dio origen a toda la vida en la

Fuente: BBC Mundo.

Según la investigación, publicada en la revista Nature, el organismo -que han bautizado LUCA (siglas en inglés de Último Ancestro Común Universal)- no es la criatura que muchos nos imaginamos.

"Era algo parecido a esos microbios raros que viven en los respiraderos hidrotermales de las crestas continentales en la profundidad de los océanos" explica el profesor Nicolas Lartillot, de la Universidad de Montreal, Canadá, y uno de los autores del estudio.

"Esos organismos viven a 90 grados centígrados -agrega- pero nuestros datos revelan que LUCA era más sensible a las temperaturas calientes y vivió en un clima de menos de 50 grados".

El investigador, junto con colegas de las universidades francesas de Lyon y Montpellier, compararon información genética de organismos modernos para poder identificar al antepasado común que dio origen a toda la vida en la Tierra.

Tal como señalan los autores, lo que descubrieron cambia las ideas que tenemos sobre la vida primitiva en el planeta.

"Nuestra investigación es muy similar a los estudios de etimología de los idiomas modernos, porque nos revela factores fundamentales sobre la evolución" afirma el profesor Lartillot.

"Logramos identificar rasgos genéticos comunes entre animales, plantas y bacterias y los usamos para crear un "árbol de la vida" cuyas ramas representan especies separadas", agrega.

"Y todas éstas especies surgen del mismo tronco, que es LUCA".

ARN o ADN

Cuando la Tierra se formó hace unos 4.600 millones de años era un lugar inhóspito y sin vida.

Mil millones de años más tarde estaba repleta de organismos parecidos a las algas.

Hasta ahora, sin embargo, nadie sabe con certeza cómo se originaron estos organismos, es decir, la vida en la Tierra.

Ha habido varias hipótesis que intentan explicarlo: la más antigua quizás es la que sugiere que la vida fue creada por un ser o fuerza suprema y muchas culturas y religiones tienen sus propias explicaciones sobre la creación.

Otra teoría sugiere que la vida comenzó en otra parte del universo y llegó a la Tierra por accidente, quizás en un cometa o meteorito.

Pero la hipótesis que apoya la comunidad científica dice que la vida comenzó hace unos 3.500 millones de años como resultado de una secuencia compleja de reacciones químicas que se formaron espontáneamente en la atmósfera primitiva de la Tierra.

Desde los 1950 se ha pensado que ciertas moléculas de vida interactuaron entre sí y con el tiempo llevaron a las primeras formas de vida en el planeta.

Hasta ahora, sin embargo, continúa habiendo divergencias sobre cómo se formaron las primeras formas de vida en el planeta.

¿Se formaron a partir de moléculas de ARN (ácido ribonucléico) o de ADN (ácido desoxirribonucléico)?

Microclimas

El nuevo estudio parece apoyar la teoría del mundo primitivo de ARN, en el que la vida estaba compuesta de ácido ribonucléico.

Tal como señalan los científicos, el ARN es particularmente sensible al calor y es poco probable que hubiera podido ser estable en las calientes temperaturas del planeta primitivo.

Pero según el doctor Lartillot, lo que descubrieron en el estudio indica que LUCA logró encontrar un microclima más frío para desarrollarse.

Y esto, dicen los autores, ayuda a resolver la paradoja del calor y muestra que los microambientes jugaron un papel muy importante en el desarrollo de la vida en el planeta.

Tal como explica el doctor Lartillot, los descendientes de LUCA descubrieron posteriormente a la molécula más estable de ADN, la adquirieron (quizás con un virus) y la utilizaron para remplazar al vehículo genético más viejo y frágil de ARN.

Células hechas a medida: el gran avance del año

Fuente: La Nacion.

La reprogramación, un procedimiento que permite obtener células "a medida" de los pacientes mediante la conversión de células dañadas en células sanas de cualquier tipo, se lleva los máximos honores en la lista de los diez avances más importantes del año que da a conocer hoy la revista Science.

La reprogramación celular ofrece herramientas ansiadas desde hace mucho para poder entender, y tal vez algún día curar, enfermedades como la de Parkinson y la diabetes tipo 1.

Entre los otros nueve hallazgos sobresalientes de la ciencia internacional ocurridos a lo largo de este año figuran también éxitos en física, biología molecular, astronomía, endocrinología, genética y ciencia de los materiales.

"Cuando nos lanzamos a identificar los avances del año buscamos trabajos que contestaran preguntas importantes y que abrieran las puertas a nuevos descubrimientos. Nuestra primera elección, la reprogramación celular, abrió un nuevo campo de la biología de la noche a la mañana y ofrece esperanzas de alcanzar tratamientos que podrían salvar la vida de muchas personas", dijo el editor de Science, Robert Coontz.

Hace dos años, en experimentos con ratones, los científicos demostraron que podían barrer la "memoria" evolutiva de la célula insertándole sólo cuatro genes. Una vez que volvía a su estado prístino, embrionario, la célula podía entonces ser obligada a transformarse en otro tipo de célula completamente distinto.

Este año, los científicos obtuvieron resultados espectaculares. Dos equipos tomaron células de pacientes que sufrían una variedad de enfermedades y las reprogramaron para que se convirtieran en células madre. Muchas de estas enfermedades son difíciles o imposibles de estudiar en modelos animales, lo que hace que sea indispensable contar con líneas celulares humanas.

Las células transformadas crecen y se dividen en el laboratorio, a diferencia de la mayoría de las células adultas, que no sobreviven en medios de cultivo. En teoría, las células podrían ser inducidas a asumir nuevas identidades, incluyendo aquellas que afligían a los pacientes que habían donado las células iniciales.

Un tercer equipo se salteó por completo el estado embrionario y, trabajando con células de ratón, convirtió un tipo de células maduras de páncreas llamadas "exocrinas" directamente en células beta, productoras de insulina.

Estas nuevas líneas celulares serán una gran herramienta para entender cómo surgen y se desarrollan las enfermedades, y para probar fármacos. Eventualmente, si los científicos pueden dominar la reprogramación celular y controlarla con más precisión, eficiencia y seguridad, los pacientes algún día podrían ser tratados con versiones saludables de sus propias células.

Los otros nueve avances son:

• Ver es creer . Por primera vez, los astrónomos pudieron observar directamente planetas que orbitan otras estrellas utilizando telescopios con técnicas especiales para distinguir el tenue brillo de los planetas del de sus soles.

• Crece el catálogo de los oncogenes . Gracias a la secuenciación de genes de varias células tumorales, incluyendo el cáncer pancreático y el glioblastoma, dos de los más mortales, los científicos descubrieron decenas de mutaciones que lanzan a la célula por la senda del cáncer.

• Materiales misteriosos. Los superconductores de altas temperaturas son materiales que permiten el flujo de electricidad sin resistencia a temperaturas inexplicablemente altas. En 2008, los científicos descubrieron toda una nueva familia de compuestos de hierro, en lugar de los de cobre y oxígeno, que también tienen esta misteriosa propiedad.

• Proteínas en acción. Los bioquímicos se llevaron una gran sorpresa al observar cómo las proteínas se unen a sus blancos, cambian el estado metabólico de una célula y modifican las propiedades de un determinado tejido.

• Energías renovables a pedido. Este año, también se descubrió una herramienta prometedora para almacenar el exceso de electricidad generado a partir de fuentes renovables, como la solar y la eólica.

• Un embrión de pez, en vivo y en directo. En 2008, los científicos observaron con un detalle sin precedente la danza de células que se registra en un embrión en desarrollo. Registraron y analizaron películas que siguen las huellas de las alrededor de 16.000 células que conforman el embrión del pez cebra al final de su primer día de desarrollo.

• La "buena" grasa. En un estudio que puede ofrecer nuevos enfoques para tratar la obesidad, se descubrió que es posible transformar grasa marrón "buena" (que quema grasa blanca "mala" para generar calor) en músculo y viceversa.

• ¿Cuánto pesa el universo? Los físicos ya tienen en sus manos los cálculos que demuestran que el modelo estándar de la materia, que describe la mayoría de las partículas del universo visible y sus interacciones, predice con precisión cuánta masa tienen los protones y los neutrones.

• Secuenciación genética más económica. Gracias a una variedad de tecnologías de secuenciación mucho más rápidas y menos costosas que la primera del genoma humano, este año se presentaron numerosas secuenciaciones genéticas, desde la del mamut lanudo hasta la de pacientes con cáncer .

Investigadores británicos descubren el secreto de la metástasis

Fuente: Maikelnai's blog.

La metástasis es la habilidad de las células cancerosas para expandirse desde un lugar primario, para formar tumores en lugares distantes. Es un complejo proceso en el que la movilidad de las células y la invasión juegan un papel fundamental. Para que comprendamos el modo en que se desarrolla la metástasis es esencial que identifiquemos a las moléculas y que caractericemos los mecanismos que regulan la movilidad celular. Hasta ahora, entendíamos de forma muy pobre estos mecanismos, pero ahora, un equipo de investigadores dirigido por el profesor Marco Falasca del Instituto de Ciencia de Células y Moléculas en Barts, en unión a la Escuela de Medicina y Odontología de Londres, han demostrado no solo que la enzima fosfolipasa Cy1 (PLCγ1) juega un papel crucial en la formación de metástasis, sino que la regulación a la baja de la expresión de esta enzima puede revertir la progresión de la metástasis.

El equipo investigó el papel de la PLCγ1 en la invasión celular y en la metástasis usando diferentes enfoques para modular su expresión en líneas celulares de cánceres fuertemente invasivos. Los resultados mostraron que el PLCγ1 es necesario para la invasión celular del cáncer de mama y para la activación de la proteína Rac1. Los científicos han revelado la existencia de un lazo funcional entre la PLCy1 y el Rac1 que aporta un mayo entendimiento de los procesos que regulan la invasión celular.

El profesor Falasca explicó que “de forma consistente con respecto a estos datos, hemos detectado un incremento en la expresión de la PLCy1 en las metástasis, en comparación a los tumores primarios de cáncer de mama que muestran los pacientes. Por tanto, el PLCy1 es crítico en la formación de metástasis, por lo que el desarrollo e inhibición de esta enzima posee un potencial terapéutico en el tratamiento de la diseminación por metástasis”.

“Este es un descubrimiento apasionante. Ha demostrado que desactivar esta molécula evita la metástasis. El hecho es sencillo, si detenemos la metástasis podemos detener las muertes por cáncer. Ahora necesitamos centrarnos en el desarrollo de fármacos que puedan bloquear el PLCy1”.

La 'mutación Amish' que protege el corazón

Fuente: El Mundo.

El aislamiento que ha caracterizado a los Amish, un grupo religioso descendiente de cristianos anabaptistas suizos, desde su llegada a EEUU y Canadá en el siglo XVIII, se ha convertido en esta ocasión en un aliado de la ciencia. Un grupo de investigadores de la Universidad de Maryland acaba de descubrir en esta población una nueva mutación genética con efectos cardioprotectores.

Según explica el equipo dirigido por Toni Pollin en las páginas de la revista 'Science', alrededor del 5% de los miembros de esta peculiar comunidad religiosa son portadores de una mutación genética que reduce los niveles de triglicéridos en la sangre y les protege de padecer problemas cardiovasculares a lo largo de su vida.

La mutación en cuestión ha sido descubierta gracias a la utilización de la más moderna tecnología genómica, que permite analizar simultáneamente cientos de fragmentos de ADN en busca de alteraciones relacionadas con el aumento de los triglicéridos (el principal tipo de grasa que transporta el organismo humano). Y no deja de ser curioso si se tiene en cuenta que este grupo, considerado por algunos una secta, es contrario a introducir en su vida diaria cualquier tipo de avance tecnológico, desde la televisión a la electricidad.

El análisis genómico permitió observar que una pequeña proporción de ellos tenía una mutación en el gen APOC3 que acelera la descomposición de los triglicéridos en ácidos grasos. Concretamente, los portadores tenían una deficiencia de la proteína que produce este gen (apoC-III) y mayores niveles del llamado 'colesterol bueno' (de alta densidad o HDL).

En condiciones normales, esta proteína se liga a las grasas que circulan por el torrente sanguíneo e inhibe su descomposición, de manera que las grasas permanecen más tiempo en la sangre, facilitando la formación de depósitos que obstruyen las arterias. Por el contrario, los portadores de esta mutación tienen el nivel de proteína reducido a la mitad lo que, a la larga, es un seguro para su corazón.

Batido hipercalórico

Para comprobarlo, los científicos estudiaron a más de 800 individuos Amish de una comunidad en el condado de Lancaster (en Pensilvania, uno de los estados de EEUU con mayor presencia del grupo). Cada uno de ellos ingirió un batido con alto contenido en calorías y grasa y, en las seis horas posteriores fueron cuidadosamente evaluados mediante análisis de sangre y otras pruebas de imagen para comprobar cómo reaccionaban sus arterias ante esta 'bomba calórica'. Por ejemplo, midieron la acumulación de calcio en sus arterias, un indicador de aterosclerosis (obstrucción arterial).

Como apuntan en su trabajo, la mutación descubierta confiere a estos individuos un perfil lípido muy favorable a lo largo de su vida y una aparente protección cardiovascular sin ningún otro efecto secundario perjudicial para ellos. La buena noticia, concluyen, es que se puede reducir los niveles de la proteína apoC-III de manera artificial a través de fármacos, como las estatinas o las glitazonas, "con eficacia clínica y seguridad en la reducción de la morbilidad y la mortalidad de la enfermedad coronaria".

El cerebro procesa tareas "en serie"

Fuente: La Nacion.

Mientras usted está leyendo este artículo, su cerebro se encuentra efectuando millones y millones de operaciones en paralelo para controlar y coordinar innumerables funciones vitales. Pero, curiosamente, si su mente tuviera que ejecutar rápidamente tan sólo dos instrucciones simultáneas se encontrará en problemas.

De hecho, el cerebro no puede procesar dos órdenes en el mismo instante, porque solamente dispone de un único "puente" entre el módulo que percibe el estímulo y el que lo ejecuta. En otras palabras, mientras la mente está ocupada tomando una decisión, las demás decisiones tienen que esperar.

No obstante, el cerebro resuelve este "cuello de botella" y, de acuerdo con los resultados de un trabajo científico publicado en la revista Plos ONE , parece que lo hace muy bien: "Cuando tenemos que decidir dos cosas al mismo tiempo, el cerebro las procesa en serie. Y el resultado crítico de nuestra investigación es que comprobamos que el proceso que queda para más tarde está intacto, es decir, se ejecuta exactamente de la misma manera que si no hubiera otro proceso interfiriendo", revela el doctor Mariano Sigman, investigador del Conicet en el Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires.

Para arribar a esta conclusión, Sigman, junto con el físico Juan Kamienkowski, el otro autor del estudio, diseñaron un experimento de interferencia: sentaron frente a una computadora a 16 jóvenes de edades similares para que respondan, lo más rápidamente posible, a dos tipos de estímulos simultáneos: uno visual y otro auditivo.

En el primer caso, debían decidir si la cantidad de puntos que se les presentaba en la pantalla era mayor o menor que 20 y, de acuerdo con eso, apretar una u otra tecla con dos dedos de una mano. En el segundo caso, debían discriminar si un sonido era agudo o grave tocando otras dos teclas con los dedos de la otra mano.

"Observamos que, independientemente de cuál de los dos estímulos eligieron responder primero, una vez que el cerebro se comprometió con esa decisión, hay un tiempo de entre 200 y 300 milisegundos en que no puede tomar otra decisión.

"Ese es el lapso en que el puente que conecta la percepción con la acción está ocupado", explica Kamienkowski. Según el investigador, ése es un "tiempo de ambigüedad", porque en ese intervalo "no se puede saber a qué estímulo se responderá primero".

Para Sigman ese período refractario, en el cual el cerebro está ocupado y es incapaz de tomar otra decisión, es muy pequeño como para afectar situaciones de la vida cotidiana: "Sólo en algún caso muy extremo podría originar un accidente", tranquiliza.

En la actualidad, Sigman y Kamienkowski exploran la posibilidad de aplicar estos experimentos de interferencia al diagnóstico precoz de algunas enfermedades psiquiátricas y neurológicas.

"Por ejemplo, la esclerosis múltiple se ve como un problema motriz, pero hay una evidencia bastante reciente de que las personas afectadas por esta enfermedad tienen un déficit cognitivo sutil temprano, que podría ser detectado con estos experimentos", infiere Sigman.

Apasionado por los misterios de la mente, Sigman destaca la importancia de estudiar la organización del pensamiento con el rigor de la física: "Tratamos a la psicología con el mismo estatus conque uno trata a los materiales". E inmediatamente remarca: "Para mí, el pensamiento es un objeto, como el cerebro, y la pregunta difícil es ¿cuál es el puente entre esas dos cosas?".

Lo que comían los antiguos peruanos

Fuente: BBC Mundo.

Nadie hubiera pensado que no lavarse los dientes habría dado lugar a la primera evidencia científica de lo que comieron los peruanos hace 9.000 años.

Científicos en Estados Unidos descubrieron que los pobladores del Valle de Ñanchoc, en el norte de Perú, no sólo eran sofisticados agricultores sino que también sabían alimentarse muy bien.

Los científicos, que publican los detalles del estudio en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS - Actas de la Academia Nacional de Ciencias), recuperaron en el sitio dientes humanos de hace aproximadamente entre 7.000 y 9.000 años.

Descubrieron en éstos granos de almidón preservados que revelan que estos pobladores ya cultivaban zapallo (calabaza), frijoles y la fruta del árbol de pacay.

"Como se sabe, si no te lavas bien los dientes se acumula placa" le dijo a BBC Ciencia la doctora Dolores Piperno, del Instituto Smithsoniano de Investigación Tropical en Washington, quien dirigió el estudio.

"Y en la placa de estos antiguos dientes lograron sobrevivir granos de almidón, que son partículas microscópicas donde las plantas almacenan su fuente de energía", agregó.

Almidón

Los científicos recuperaron granos de almidón de 39 dientes humanos, que creen pertenecían a entre seis y ocho individuos.

Y después de comparar esas muestras con referencias modernas de almidón de unas 500 plantas lograron identificar lo que comían y cultivaban.

"Logramos identificar almidón de una variedad de cultivos -dice la investigadora- como zapallo, frijoles tanto de variedad común como habas, maní y fruta de pacay".

"Éste es un cultivo muy importante que se cosechaba mucho en Perú durante tiempos precolombinos", agrega.

Según la investigadora, las muestras de almidón en los dientes revelan que la gente comía estos cultivos y no sólo los utilizaba para otros propósitos, como el zapallo para producir recipientes o redes.

El estudio además demuestra que los pobladores del continente americano ya eran sofisticados agricultores mucho antes de lo que se pensaba hasta ahora.

"La evidencia más antigua del consumo de frijoles en Sudamérica data de unos 4.000 años, pero nuestra investigación muestra que la gente ya comía frijoles mucho antes", dice Dolores Piperno.

Buenos cocineros

"Otro descubrimiento interesante es que ya sabíamos que esta gente cultivaba plantas pero la abundancia de granos de almidón que encontramos revela que eran agricultores comprometidos".

Además, también al parecer eran buenos cocineros porque las muestras revelan que muchos de los cultivos habían sido cocinados antes de consumirse.

"El almidón es muy susceptible al calor", explica la científica.

"Pero con experimentos que llevamos a cabo con frijoles hervidos en el laboratorio descubrimos que aún después de hervirse queda algo de almidón dentro del frijol".

"Esto nos indica que esos granos fueron hervidos antes de comerse, y además nos alegra que ahora contamos con un método para identificar la cocina prehistórica".

Los dientes fueron encontrados durante excavaciones llevadas a cabo por el profesor Tom Dillehay, de la Universidad de Vanderbilt, quien ha hecho varios estudios sobre los pobladores de Ñanchoc.

Según la doctora Piperno, los Ñanchoc fueron una de las primeras culturas peruanas y además de ser buenos agricultores también contaban hace unos 6.500 años con sistemas de irrigación.

"Así que ahora podemos decir que no sólo eran unos de los mejores agricultores de Perú, sino de todo Sudamérica, porque vivían dedicados a las plantas y a mejorar sus variedades" expresa la investigadora.

Gorilas en zona de guerra

Fuente: adn.es.

Cinco gorilas de montaña en peligro de extinción han nacido en los últimos meses en el Parque Nacional de Virunga, una circunstancia excepcional debido a que la República Democrática del Congo atraviesa por un conflicto armado.

Cinco gorilas de montaña han nacido en los últimos meses en el Parque Nacional de Virunga, región en el noreste de la República Democrática del Congo (RDC) bajo control del rebelde Congreso Nacional para la Defensa del Pueblo (CNDP) desde finales de octubre, informó hoy la Misión de la ONU en este país.

Según la MONUC, que cita al responsable de la reserva, M. de Merode, el número de nacimientos de esta especie en peligro de extinción "es excepcional para una zona en guerra". La reserva y otras áreas de las montañas Virunga han sido en los últimos años uno de los epicentros de los combates entre distintos grupos milicianos y también en foco de explotación de los traficantes ilegales de animales salvajes y de la valiosa madera que se encuentra en las selvas de la región.

En 2007, diez gorilas de montaña murieron a causa de los enfrentamientos entre los efectivos del CNDP y las milicias mai-mai aliadas del Gobierno congolés. Los mai-mai son uno de los grupos rebeldes formados por las autoridades de Kinshasa para combatir a las tropas que Ruanda envió al este de la RDC durante la guerra de 1998-2003 y que luego siguieron activos en algunas áreas y se niegan a unirse a los programas de desarme y reintegración para ex combatientes.

Según afirmó en 2007 la organización Wildlife Direct, los milicianos mai-mai fueron responsables de la masacre, con rifles automáticos, de cientos de hipopótamos a finales de 2006 en el lago Edward, fronterizo con Uganda, con objeto de vender su carne y sus dientes.

Los guardias temían su desaparición

Por su parte, el CNDP, liderado por el general renegado Laurent Nkunda, se formó en 2004 cuando éste se alzó en armas contra el Gobierno para, según afirma, defender a la minoría tutsi congoleña de los ataques de los mai-mai y las milicias hutus "interahamwe", que huyeron al este congolés tras perpetrar el genocidio de 1994 en Ruanda.

En 1999 los milicianos de la "interahamwe" entraron en el parque de Bwindi, en el oeste de Uganda, y mataron a ocho turistas extranjeros -cuatro británicos, dos estadounidenses y dos australianos- junto a varios guías, porteadores y vigilantes del parque, a los que torturaron primero, y cuyos cuerpos descuartizaron a machetazos.

Los guardas del Parque Nacional de Virunga, que no tenían acceso desde hace catorce meses la zona, temían la desaparición de los gorilas de montaña durante su ausencia. En noviembre pasado y tras negociaciones con el CNDP, M. de Merode y sus guardas pudieron volver al área, donde han iniciado un censo de la población de gorilas, una operación que durará tres semanas.

Más de 200 ejemplares

Desde que comenzó el conflicto en el Congo, más de 150 guardas forestales han sido asesinados mientras estaban de servicio, según Wildlife Direct, organización creada para apoyar a grupos de conservación en África que trabajan en condiciones peligrosas y aisladas, como es el caso de los guardas forestales de la RDC.

Declarado Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO, el Parque Nacional de Virunga -creado en 1925 y uno de los más antiguos de África- acoge a unos 200 de los 700 ejemplares de gorilas de montaña que quedan en el mundo, así como chimpancés y otras especies de primates, que usualmente viven en territorios situados a menor altitud.

Descubren el mecanismo universal del envejecimiento

Fuente: Tendencias Cientificas.

Hace una década, científicos norteamericanos descubrieron que una proteína llamada sirtiun era la responsable del proceso de envejecimiento en organismos unicelulares. Diez años más tarde, y gracias al desarrollo de los chips de ADN, se ha podido comprobar que esta misma proteína condiciona el proceso de envejecimiento de los mamíferos. Conocida como sirtiun, los científicos señalan su importancia en la regulación de una expresión genética adecuada. Cuando los genes que deben permanecer desactivados se activan por la desregulación que indirectamente produce el deterioro del ADN, la proteína sirtiun no puede hacer bien su trabajo. El descubrimiento de un “mecanismo universal” de envejecimiento, abriría las puertas a la creación de medicamentos que hagan reversible la vejez, según los investigadores.

Científicos de diversas universidades norteamericanas han publicado recientemente en la revista especializada Cell-2 un artículo en el que afirman haber encontrado el mecanismo universal del envejecimiento.

Dicho mecanismo afectaría por igual tanto a los organismos unicelulares (como los hongos) como a los multicelulares (como los mamíferos).

Ésta es la primera vez que se observa un mecanismo conservado a lo largo de la evolución, en tan diversos organismos a la vez. Según explica la Harvard Medical School en un comunicado, dicho mecanismo se remontaría a hace mil millones de años.

Células deterioradas

El estudio realizado por los investigadores demostró que los daños en el ADN (principal componente del material genético) afectan, con el paso del tiempo, a la capacidad de las células para regular apropiadamente la activación o desactivación de la expresión genética, en situaciones particulares.

Este proceso de deterioro, que aparece tanto en los hongos como en los humanos, podría ser el responsable universal del envejecimiento en todas las especies, señalan los especialistas.

Según declaraciones de David Sinclair, un profesor de patología de la Harvard Medical School, seguramente haya otras razones para el envejecimiento, pero la importancia del descubrimiento radica en que el envejecimiento de un simple hongo pueda relacionarse con el de un mamífero.

Desde hace cierto tiempo, los científicos han sabido que un grupo de proteínas llamadas sirtuins están relacionadas con el proceso de envejecimiento. Estas proteínas, cuando son estimuladas -por ejemplo con el resveratrol (fitoalexina presente en las uvas y en productos derivados, como el vino) o con la restricción de calorías-, parecen ocasionar efectos positivos tanto en la salud como en el proceso de envejecimiento.

Proceso en mamíferos

Hace aproximadamente diez años, Sinclair y otros colegas del Departamento de Biología del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT), descubrieron que una proteína sirtuin particular (la Sir2) de la levadura condicionaba el proceso de envejecimiento de ésta en dos sentidos: por un lado ayudaba a regular la actividad genética en las células, y por otro también ayudaba a reparar roturas en el ADN.

Pero los científicos también descubrieron que, a medida que pasaba el tiempo y se iban acumulando daños en el ADN, la proteína sirtium era cada vez menos capaz de regular adecuadamente la actividad genética. Como resultado, aparecían las características propias del envejecimiento en el hongo estudiado.

Hasta ahora, se creía que este fenómeno era exclusivo de la levadura o de los hongos, pero no se había comprobado si se daba también en organismos de más de una célula, explican los científicos.

También en ratones

Para descubrirlo, los investigadores realizaron análisis del mismo proceso en mamíferos, concretamente en ratones. Utilizando una sofisticada plataforma de microarray (chips de ADN), estudiaron la proteína sirtuin presente en las células de ratones.

La plataforma de microarray consiste en una superficie sólida a la que se unen una serie de fragmentos de ADN. La disposición de estos fragmentos se usa para averiguar las expresiones genéticas de las células. Los resultados obtenidos en este caso corroboraron que el mismo proceso de envejecimiento vinculado a sirtuin aparecía en ambas especies (el hongo y los ratones), aseguraron los científicos.

En primer lugar, éstos descubrieron que la proteína sirtuin, en el sistema de los mamíferos, “supervisaba” los patrones de expresión genética. En cualquier organismo, todos los genes están presentes en todas las células, pero todos ellos están “controlados” para que su expresión o silenciación sea la apropiada. De hecho, si se activan los genes inadecuados, las células pueden resultar dañadas.

Guardianes sobreexplotados

Como medida protectora, las proteínas suirtins señalan, por tanto, qué genes han de permanecer desactivados. Al hacerlo, ayudan a preservar la cromatina (sustancia que se encuentra en la célula y a partir de la que se producen los cromosomas en la división celular), que es la encargada de envolver los genes que han de permanecer desactivados para que éstos no se “despierten”.

En segundo lugar, estas proteínas tienen otra importante función: cuando el ADN resulta dañado por la luz ultravioleta o los radicales libres, las sirtuins abandonan sus funciones de guardianes y ayudan al ADN a reparar el lugar del daño. Durante este intervalo de tiempo, el envoltorio de la cromatina puede comenzar a desenredarse, y los genes hasta ahora silenciados comienzan a “despertar”.

En la mayoría de los casos, las sirtuins vuelven a su función inicial antes de que se produzcan daños permanentes. Sin embargo, a medida que el ratón envejece, los niveles de daños en el ADN aumentan, y las sirtuins se deben alejar con más frecuencia de sus “puestos de vigilancia”. Resultado: la desregulación de la expresión genética se hace crónica.

Muchas de las activaciones genéticas que se ponen en marcha a raíz de este proceso, están directamente relacionadas con los fenotipos del envejecimiento.

Rejuvenecimiento de los ratones

Los científicos se preguntaron entonces qué pasaría si se volviera a poner la sirtuin en “su sitio”, en el caso de ratones viejos. La hipótesis era que con más sirtuins, la reparación del ADN se volvería más eficiente, y el ratón mantendría la expresión genética del patrón de la juventud, incluso en la vejez.

Eso fue precisamente lo que ocurrió. Utilizando el resveratrol, un activador de la sirtuin, se extendió la esperanza de vida de los ratones en entre un 24 y un 46%. Los científicos señalan que este descubrimiento abre una vía para la creación de medicamentos que puedan estabilizar la redistribución de sirtuins a medida que pasa el tiempo.

En definitiva, el deterioro del ADN no sería en sí mismo la causa del envejecimiento, explican los investigadores, sino que pondría en marcha un proceso que provoca la ausencia de regulación de la expresión genética. Según los científicos, sería por tanto posible invertir el proceso del envejecimiento, una vez que se ha detectado su mecanismo universal.