El sincrotrón Español

  Hace tan sólo unas semanas que se logró reproducir el Big Bang en el gran LHC del CERN en Ginebra y hoy leo bastante sorprendido en el periódico El País sobre la reciente inauguración del sincrotrón Alba en Cerdanyola del Vallés.

A pesar que el LHC y Alba comparten cosas en común, es decir, ambos son grandes anillos en los que se aceleran partículas atómicas como electrones y protones a velocidades cercanas a la de la luz, además de un coste muy elevado y tecnología similar…sus objetivos son bastante más diferentes. El objetivo del LHC es hacer chocar las partículas para ver de que están compuestas y estudiar detalladamente de qué partículas se compone la materia.

Sin embargo Alba es una herramienta con otros fines. La aceleración de estas partículas en el anillo generan energía electromagnética que en el caso del sincrotrón Alba puede utilizarse para la resolución de estructuras moleculares como ya se hizo en su día con la RNA polimerasa, la DNA polimerasa, los ribosomas,etc...

Sin duda la instalación de este sincrotrón en España permitirá facilitar a los grupos de investigación de estructura de proteínas avanzar aún más en este campo.

Os animo a que leáis la noticia en El País o en la web:Retos biológicos para un sincrotrón

Efectos del alcohol durante el embarazo

Durante el embarazo se recomienda no beber, no fumar…etc.. Algunas madres lo cumplirán más a rajatabla, otras menos….pero ¿hasta qué punto afecta el alcohol en el desarrollo del feto?

Ya en el año 1968 Lemoine y col. observaron un síndrome de defectos al nacimiento en niños de madres alcohólicas. Esto es lo que se conoce como síndrome alcohólico fetal. Estos niños se caracterizaban por el pequeño tamaño de la cabeza, labios más pequeños…Sobre todo el cerebro de estos niños puede ser mucho más pequeño que un cerebro normal y con frecuencia muestran defectos en la migración celular durante el desarrollo, ya se ha comentado la importancia de este mecanismo durante su desarrollo en otra entrada. Una imagen vale más que mil palabras y aquí podéis ver las diferencias entre un cerebro con SAF y un cerebro normal (síndrome alcohólico fetal):



Estos niños tienen retrasos en el desarrollo y retraso mental con un coeficiente entorno a 68. Se encontró que los pacientes de SAF que tienen una edad cronológica de 16 años y medio tienen un vocabulario funcional de 6 años y medio y las capacidades matemáticas de un niño de 4º curso, y la lista de inconvenientes sigue…

Se ha comprobado en ratones que cuando son expuestos a etanol en el momento de la gastrulación éste induce el mismo grado de defectos del desarrollo que en humanos. Tras 12h de ingesta de alcohol por la madre se observan las anomalías en el desarrollo. Estos estudios sugieren que el etanol puede inducir mecanismos teratogénicos por más de un mecanismo. Uno de los signos más evidentes son los problemas en la migración de las células de la cresta neural ya que estas células, tratadas con etanol, se diferencian de forma prematura, inducir apoptosis y un largo etc..

Una de las posibles razones es la creación de radicales superóxido por parte del metabolismo del etanol:


Hay muchos estudios sobre los efectos del etanol en el desarrollo, y no voy a ponerme a describir todos, pero espero que esto haga recapacitar un poco a la gente sobre la importancia de cuidarse durante el embarazo.

Los sapos predijeron el terremoto de L'Aquila con antelación

Durante estos días he leído esta noticia en el periódico. La verdad es que cuando leo este tipo de cosas me gusta ir directamente a la fuente, muchas veces las noticias de ciencia se simplifican hasta el punto que inducen a entender las cosas de forma equivocada. Así que he recurrido directamente al artículo publicado en el Journal of Zoology que habla sobre este asunto.

Siempre ha existido la creencia de que los animales tienen la capacidad de predecir, con días de antelación, los terremotos pero nunca se han aportado pruebas de esta evidencia hasta hoy.

El azar ha jugado un gran papel en ciencia a lo largo de la historia, y este es otro ejemplo. Unos investigadores estuvieron durante 29 días estudiando una población de Bufo bufo (sapo) a 74 km (punto A) de L'Aquila. El azar hizo que los días que se realizó el estudio abarcasen unos días antes del terremoto, el día en que se produjo y unos días después.

Los datos obtenidos en este estudio han sido bastante reveladores.


El numero de parejas de sapos se ve reducido de forma drástica 5 días antes del terremoto, marcado en la figura con la letra A, y tan sólo se ven aumentados durante la luna llena (letra B), pero con valores mucho más bajos de lo que es habitual. 
En otros estudios sí que se ha observado que algunos animales son capaces de detectar las ondas P más débiles y que llegan al sitio segundos o minutos antes del terremoto, pero en este caso los sapos cambiaron su actividad reproductiva 5 días antes del terremoto, por tanto no es posible que sea ésta la razón. Una de las hipótesis en el trabajo es que los animales sean capaces de detectar los cambios en el campo gravitatorio y que afectan a la ionosfera los días que preceden un terremoto, pero aún así no se conoce con certeza.

Además de los sapos también se observaron cambios de comportamiento en otros animales como pájaros, hormigas…no obstante los investigadores se dedicaron simplemente a recoger los datos de los sapos que era el objetivo inicial de trabajo, estudiar su reproducción, pero una vez más el azar ha hecho de las suyas y les ha permitido publicar un trabajo que nada tiene que ver con el objetivo inicial y con una repercusión mediática muchísimo mayor, sin duda.

El artículo es de libre acceso así que si tenéis curiosidad podéis leer el artículo completo pinchando aquí.

Control de calidad y fibrosis quística

Las proteínas que son secretadas al citosol o quedan en la membrana externa de la célula deben seguir la ruta de la ruta secretora, el ribosoma se une al retículo endoplásmico y transduce la proteínas quedando anclada en la membrana de este o pasando al lumen para su posterior secreción, tal y como se explico en una entrada anterior.

Del retículo endoplásmico deben pasar al complejo de Golgi para sufrir una serie de modificaciones antes de incorporarse a la membrana externa. No obstante sólo pueden abandonar el retículo endoplásmico (RE) aquellas proteínas que hayan sido correctamente plegadas y ensambladas. Las proteínas que están mal plegadas o mal ensambladas son retenidas en el RE.

La calnexina anclada a la membrana plasmática se une a las proteínas mal plegadas donde contribuye a su plegamiento. Posteriormente una glucosidasa elimina una de las glucosas terminales de uno de los olígosacáridos de la proteína. Si su plegamiento ya es el correcto podrá salir del RE, mientras que si sigue siendo incorrecto es reconocido por una glucosil transferasa que le transfiere de nuevo la glucosa terminal para que de nuevo la calnexina la reconozca como mal plegada y la una para un nuevo intento. Este ciclo sigue hasta que una manosidasa presente elimine con el paso de los ciclos una manosa. En este momento será exportada al citosol y destinada al proteasoma para su destrucción.

Sin embargo en algunas ocasiones este mecanismo más que beneficioso puede ser problemático y es lo que ocurre con la fibrosis quística.

Es una de las enfermedades con mayor incidencia en la población. Esta enfermedad provoca un deterioro en los conductos del sistema digestivo y respiratorio principalmente, lo que provoca serios problemas a quien la padece.

La base molecular de la enfermedad reside en un gen defectuoso llamado CF que codifica para una proteína transmembrana CFTR que tiene 12 hélices transmembrana y está relacionada estructuralmente con los transportadores ABC.  

Es un canal iónico específico para iones cloro defectuoso que se encuentran en las células espiteliales que recubren las vías respiratorias o las células que constituyen las glándulas exocrinas, también se encuentran en otros conductos como los pancreáticos, etc. Sin entrar en más detalles acerca de la enfermedad la mutación realmente no afecta al funcionamiento de la proteína, podría funcionar, pero el control de calidad de proteínas no le permite alcanzar la membrana plasmática, por tanto la enfermedad no es resultado de una mutación que inactiva la proteína sino de que la proteína es descartada y degradada por la existencia de una mutación aunque sigue siendo funcional, en este caso la sensibilidad del control de plegamiento produce la enfermedad.

Más información sobre la fibrosis quística:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?id=219700

Control químico vs. plagas (II)

Cuántas veces al ir a tratar una plaga en nuestro jardín, en el campo o en nuestra propia casa, al leer las instrucciones hacemos caso omiso de la cantidad que nos indican y decidimos aplicar un poquito más por si acaso…cuando por ejemplo nos dice “mezclar 2 tapones de sustancia con un litro de agua” nosotros aplicamos dos tapones y un poquito más y un litro de agua.

Este poquito de más que parece carecer de importancia y nos hace pensar que matará más organismos, o acabará definitivamente con todos, a menudo lleva a un problema de resistencias en las especies a tratar que hace que aquellas sustancias que antes servían para acabar con la masiva población de un organismo, hoy en día no funcionen, porque hemos creado organismos resistentes a esa sustancia y ahora su aplicación no hace efecto.

Así pues, la OMS define las resistencias como el “desarrollo en una estirpe de insectos de la capacidad de tolerar dosis de tóxicos que se comprueba son letales a la mayoría de los individuos de una población normal de la misma especie”.

Hay varios tipos de resistencias (de hábito, específica, morfológica, fisiológica o adquirida…) y pueden ser simple, es decir, un organismo ha desarrollado resistencia a un único plaguicida, o bien puede ser cruzada, que es la resistencia a varios plaguicidas de un grupo o de grupos independientes.

Dada la problemática del fenómeno de las resistencias, hay que poner remedios, ya que la solución no es utilizar cada vez una mayor dosis de plaguicida, porque el aumentar la dosis podría llevar a matar a otros organismos que no son plaga y desequilibrar el ecosistema por completo. De este modo, lo que se utiliza es la rotación de materias activas, empleando sustancias de familias químicas distintas.

En la siguiente tabla aparecen reflejados algunos de los mecanismos de resistencia que se suelen dar a diversos insecticidas.

Para saber más sobre este tema, os recomiendo la siguiente dirección, en ella se explica con todo lujo de detalles la resistencia tanto en insectos, como en plantas y microorganismos.

http://www2.uacj.mx/IIT/CULCYT/Enero-Febrero2007/5ARTCULOBADII.PDF