La entrada de hoy es peliaguda. En el último número del PNAS ha aparecido este artículo relacionado con el "origen" de los pelos de los mamíferos.
Los mamíferos son, actualmente, los únicos animales con pelo que existen. Los pelos representan una excelente herramienta adaptativa (aunque la gente ahora luche por quitárselos). La "pelambrera" actúa como un aislante térmico, dificulta o ralentiza el intercambio de calor con el medio. Nos mantiene calentitos cuando hace frío.
¿De dónde viene el pelo? Si todos los mamíferos tienen pelo, el antepasado común de éstos también debería tenerlo... y este antepasado fue un reptil. Hace unos 275 millones de años se diferenció un grupo de reptiles, llamados Terápsidos. Éstos se adaptaron a muchos ambientes distintos en lo que se conoce como radiación evolutiva. Muchas especies de terápsidos empezaron a crecer y multiplicarse, constituyéndose en el orden predominante durante unos cuantos millones de años, hasta finales del pérmico, hace unos 250 millones de años.
En esta época tuvo lugar la gran extinción del pérmico-triásico. Aunque no es la más famosa (no la confundáis con la de los dinosaurios), ésta es, sin duda, la mayor extinción que se ha dado en el planeta tierra. Más del 90% de las especies marinas y un 70% de las terrestres fueron borradas del mapa. Empezó un nuevo orden en el que fueron unos nuevos reptiles los que se adaptarían a la inmensa mayoría de nichos ecológicos. Hablamos de los dinosaurios.
Los terápsidos no se extinguieron del todo, aunque ya no volverían a tener el peso en cuanto a número de especies y extensión que habían tenido. Relegados a unos nichos concretos fueron sucediéndose las adaptaciones, y por tanto, las especies, géneros, familias y órdenes. De entre los terápsidos supervivientes cabe destacar el orden de los Eutheriodonta, en el que encontramos el suborden de los Cynodontia. Los cinodontes son los antepasados directos de los mamíferos y se sospecha que ya eran peludos y de sangre caliente. Así que el pelo surgió en algún momento de la historia evolutiva de los terápsidos, antes (un poco o mucho) de los cinodontes.
Actualmente no queda ningún superviviente de los reptiles cinodontes (exceptuándonos a los mamíferos, claro). ¿Cómo podemos mirar, entonces, de dónde vienen los pelos? Pues en el DNA. El DNA de cada especie es como una lengua de las que se habla actualmente. La etimología compara cómo son las palabras, cómo se conjugan los verbos, cómo se construyen las frases, y va "tirando" hacia atrás viendo que algunas lenguas actuales comparten una lengua común más reciente que otra. El castellano y el italiano comparten el latín; éstos comparten con el inglés la raiz indo-europea; etc (sobre este tema, recomendaros el libro Unfolding the Language, de Guy Deutscher, un excelente libro del que, seguro, os hablaré cuando me lo acabe).
Con el DNA se puede hacer lo mismo, comparar cómo suenan las palabras (comparando letra a letra de la secuencia de genes), cómo se "conjugan" estos genes (comparando su estructura de intrones y exones), cómo se construyen las frases (comparando las secuencias reguladoras, promotores o los conjuntos de estos genes), para extrapolar la historia evolutiva de las especies que "hablan" cada DNA.
Y esto es lo que han hecho los investigadores autríaco-italianos, encabezados por Erwin Tschachler (el último firmante, el primero es Leopold Eckhart, algún día tendremos que explicar cómo funcionan los artículos científicos), comparar las secuencias de diferentes especies vivas para ver qué similitudes y diferencias presentan a nivel de los "pelos".
Los pelos están mayoritariamente formados por las proteínas alfa-queratina. Al ser proteínas, están codificadas por genes, palabras, frases comparables del DNA. Pero para poder comparar esta frase en diferentes organismos, lo primero que tenemos que saber es si tienen genes similares. Está claro que todos los mamíferos tenemos estos genes... como no podemos hacer análisis genéticos a terápsidos extintos, tendremos que tirar del hilo filogenético en busca de nuestros "primos" evolutivos más cercanos.
Los terápsidos, nuestros retataraterapsidoabuelos, se encuentran dentro de la clase de los Synapsida. Esta clase tiene una clase "hermana" que es la de los Sauropsida. Dentro de esta clase encontramos a todos los reptiles vivos actuales... y a las aves (recordad que las aves provienen evolutivamente de una parte de los dinosaurios). Los autores, por tanto, empezaron su particular búsqueda de genes en los genomas de un reptil (el anolis verde, Anolis carolinensis) y del pollo (Gallus gallus). ¿Pollo? ¿Alguien ha dicho pollo? ¿Por qué estos dos precisamente? Porque son dos de los organismos que tienen secuenciado todo su genoma (disponibles para todo el mundo en la página del PubMed, aquí). De hecho, gracias a que estos genomas (junto con otros muchos) son de dominio público la primera parte del artículo (buscar los genes de las alfa-queratinas y compararlas) las podría haber hecho cualquiera de nosotros. Pero, claro, primero se nos tendría que haber ocurrido...
Sus búsquedas les llevaron a encontrar seis genes codificantes para alfa-queratinas en el anolis, y sólo uno en el pollo. Estos genes, además, están emparentados con los genes de las alfa-queratinas de los mamíferos. Si tanto los Synapsida (mamíferos), como los Sauripsida (reptiles actuales y aves) presentan estos genes en su DNA, significa que estos genes ya se encontraban en un antepasado común. ¿En cuál? Si tiramos un poco más del hilo evolutivo la siguiente clase "hermana" la constituye la de los anfibios... Y, según los autores, éstos no tienen genes de alfa-queratina. El siguiente paso atrás, los peces, tampoco.
Todos estos datos dibujan un nuevo escenario para la aparición de los genes que forman nuestros pelos. Los genes de la alfa-queratina no son exclusivos de los mamíferos. Aparecieron en algún momento temprano de la historia evolutiva de los reptiles, y estarían presentes en los terápsidos. En el camino evolutivo hacia las aves se fueron perdiendo parte de estos genes.
A partir de aquí el artículo se complementa con un estudio de expresión de estos genes en diferentes tejidos (dónde y cuándo se expresan), mediante estudios de RT-PCR e inmunolocalización. De acuerdo, para hacer ésto sí se necesita un laboratorio, pero para la primera parte del artículo, basta un ordenador. Tengo la sensación que muchas veces se piden estos últimos resultados "de laboratorio" para evitar que cualquiera pueda publicar, porque ésta es la conclusión que nos tiene que quedar de este artículo: por un pelo no hemos publicado cualquiera de nosotros un artículo similar... sólo nos hace falta encontrar un gen interesante y realizar una búsqueda del mismo en otros organismos mediante las herramientas gratuitas del PubMed.
Mi imaginación empieza a volar y veo un futuro en el que habrá una "revista" especializada en las búsquedas y comparaciones de genes en la que todo el mundo podrá publicar... quizás más que una revista, sería un blog abierto (tipo el cedazo), con un tutorial de cómo realizar las búsquedas y comparativas. Hay tantos genes y genomas... Yes we can! Perdón me dejo llevar.
¿Alguien propone la primera búsqueda de la era democratagenómica?
Para más información sobre la historia evolutiva de los mamíferos os recomiendo este artículo de Murphy, WJ, et al. Genome Res. 2007. 17: 413-421
Images:
1. Theriognathus by DiBgd. Wikimedia commons.
2. Styracocephalus, by Karkemish. Wikimedia commons
3. Thrinaxodon fossil, by Esv. Wikimedia commons
4. The story of the word mother, by Hendrik Willem van Loon. Wikimedia commons
5. Cutreárbolgenealógico. Cosecha propia.
29/11/08
Del origen de los pelos ¡Eso pareces tú! ¡Un reptil peludo!
28/11/08
Lab Basics (8): Corta y pega: diseña tu propio clon
A las personas fácilmente impresionables, tendentes a simplificar la complejidad de los organismos vivos con un "esto debe ser cosa de un dios que lo diseña y lo organiza todo", les debe resultar intrigante que los científicos moleculares andemos todo el rato hablando de los ácidos nucleicos y las proteínas como si fueran bolas de plastilina, o bloques de Lego, fáciles de manipular a nuestro antojo. Pero no hay que olvidar que son moléculas y que los humanos nos limitamos a utilizar propiedades químicas y leyes físicas que nos hemos encontrado dadas: es ciencia y no magia que los enlaces atómicos puedas romperse bajo ciertas condiciones y formarse en otras. Nos limitamos a aprovecharnos de ello.
En 1975, Nathans y Smith descubrieron que las bacterias producían unas enzimas muy curiosas para protegerse del ADN extraño (viral) susceptible de atacar su material genético: las endonucleasas o enzimas de restricción. Estas proteínas actúan como auténticas “tijeras moleculares”, capaces de cortar el esqueleto fosfato de la doble cadena de ADN sin dañar las bases nitrogenadas. Premio Nobel al canto: la ingeniería genética estaba en marcha, más conocida como "esto lo quito de aquí para ponerlo allá porque me interesa más", o, para los respetuosos de las jerarquías divinas, jugar a ser Dios.
Las enzimas de restricción son proteínas que pueden ser purificadas de cultivos a nivel industrial de las bacterias que las producen, y que dan nombre a la enzima en cuestión: EcoRI (E. coli cepa RI) por poner un ejemplo arquetípico. Hay cientos de ellas comercializadas con precios variables (de 20 euros a 200 en función de la rareza y concentración). El ADN bacteriano está protegido de sus propias enzimas por presentar grupos metilo (-CH3).
Las diferentes enzimas de restricción no cortan el ADN al azar, sino porque se unen a él tras reconocer una secuencia concreta (diana de restricción). De lo contrario no cortan nada. Las dianas suelen ser secuencias cortitas y los trozos de ADN resultantes pueden tener extremos romos o con fragmentos de secuencias protuberantes. Un extremo protuberante de una cadena de ADN "A" puede unirse a un extremo protuberante con secuencia complementaria de la cadena de ADN "B", que es la gracia del tema.
Las enzimas requieren para actuar unas condiciones especiales, para lo cual el proceso de digestión que tiene lugar en el tubo debe darse poniendo en contacto el ADN que se desea cortar con las enzimas de interés, un tampón con iones apropiados y la temperatura idónea apara la enzima (habitualmente, 37ºC), y dejar que las tijeras corten durante 1 hora o más horas.
Un batallón de otras proteínas colaboran en los procesos de ingeniería genética: ligasas (el pegamento necesario para que los fragmentos de ADN cortados puedan volverse a unir), polimerasas especiales que cortan extremos protuberantes y los vuelven romos, otras proteínas que impidan que un fragmento digerido vuelva a unirse solo...Un maletín de manualidades puesto al servicio de tu propio diseño de material genético.
Podéis entreteneros comprobando que cualquier secuencia es susceptible de contener dianas de restricción inventándoos una secuencia en un buscador de dianas aquí.
De lo que hemos aprendido en las entradas anteriores de la serie podemos deducir cuales son los procedimientos habituales: se purifican los ADN de interés, se amplifica la región concreta que deseemos cortar y pegar; los fragmentos de ADN digeridos pueden diferenciarse por electroforesis; podemos purificar ese ADN y disponer de su secuencia para buscar las dianas de restricción que contenga y elegir las enzimas de restricción adecuadas. Cortamos los fragmentos deseados y los podemos unir entre sí, uniendo moléculas de ADN de distinta procedencia. Pegamoslos fragmentos y ese ADN se puede introducir en una célula para que se replique normalmente (bacteriana o eucariota dependiendo de las modificaciones que después queramos que tenga la proteína).
Lo más habitual es que las víctimas de todos esos procesos sean las propias bacterias. A una bacteria a la cual se le ha introducido un fragmento de material genético procedente de otro organismo se le llama "clon" (a distinguir de lo que la mayoría de la gente entiende por "clonación"). A nivel comercial disponemos de cromosomas bacterianos circulares modificados (vectores) que contienen una región rica en dianas de restricción para que sea fácil cortar y pegar nuestro gen de interés, con regiones que permitan que ese gen se exprese en bacterias o células eucariotas, y otro gen que produce una proteína con propiedades antibióticas de manera que podamos matar las bacterias que no han introducido ese vector clonado y nos quedemos sólo con las amables bacterias que contienen nuestro vector y resisten al antibiótico, aparte de contener nuestro gen y/o producir nuestra proteína de interés.
También podemos cortar y pegar nuestro gen al gen que codifique una proteína fluorescente de manera que cuando se fabrique nuestra proteína, lleve colgando un farol luminoso que nos indique dónde está (esto lo veremos en una entrada posterior).
La lista de aplicaciones industriales, farmacéuticas y científicas es enorme: produccion de anticuerpos, proteínas de interés humano (producción de insulina para diabéticos, por ejemplo), generación de vacunas (como la de la hepatitis), modificación genética de plantas y animales (¡¡es la base de los transgénicos!!), terapia génica, y aplicaciones en medicina forense.
No obstante, la producción industrial por bacterias modificadas genéticamente de moléculas para consumo humano tiene muy mala prensa a raíz del trágico caso Showa Denko, en el que a finales de los 80 murieron 38 personas y más de 1500 quedaron seriamente afectadas por consumo de un suplemento dietético (L-triptófano) producido por bacterias modificadas al que no se le realizaron los debidos controles sanitarios; los grupos contrarios a la comercialización de alimentos transgénicos lo tienen como ejemplo preferido y más letal de los peligros de la manipulación genética. Vamos, es que no hay muchos más que hayan sido letales...Y no, la enfermedad de las vacas locas no es un ejemplo de efectos nocivos derivados de la manipulación genética, porque es una enfermedad infecciosa, producida por priones.
En el (ADS)L: Entradas interes(ADN)tes, 28-11-08
- Educación y ciencia, en Evolucionarios. Absolutamente genial. Imprescindible. Un buen análisis de la situación de las carreras científicas en España. Los porqués. Los quéhacer... Vale mucho la pena.
También os recomendamos...
- ¿La primera familia nuclear?, en La lógica del Titiritero. Buena entrada sobre la "mediática" noticia referente al descubrimiento de una tumba neolítica con cuatro individuos del mismo núcleo familiar y su tratamiento en los medios.
- Más fósiles transicionales de tortugas: Odontochelys, en Paleofreak. De la adquisición o no del caparazón... ¿Fósiles transicionales? Ves preparando el cheque, creacionista turco.
- El atractivo de los Harrijasotzaileak (o ¿por qué levantan piedras algunas aves?), en El cerebro de Darwin. Interesante entrada sobre aves y piedras, sin pasar por ninguna molleja... Empezaré a llevar piedras de 20 kilos por la calle, a ver qué pasa.
- ¿En qué consiste la vacuna española contra el VIH?, en Museo de la Ciencia... y es que se están convirtiendo en fijos de esta sección. Ya que estoy, os recomiendo también Caballos de Troya moleculares.
- Y en el apartado de humor, esta entrada de Ciencia de la Vida: Viñetas sobre la educación. Mejor tomárselo a broma.
25/11/08
La ciencia de Second Life
Hace poco, un muy buen amigo -saluda, David- me envió esta noticia de Javier Martín de El País, en la que se habla sobre la utilización de los videojuegos -y la informática en general- en la educación. El tema ya sería interesante de por sí, pero lo es más aún si tenemos en cuenta que algunos de nosotros nos dedicamos a realizar libros de texto completamente digitales para la secundaria...
Deformaciones laborales a parte, en el artículo se hablaba de la utilización de algunos "juegos" en determinadas investigaciones científicas. Y ponían de ejemplo Second Life. ¿Ah si? ¿Hay artículos de investigación en los que se utilice este juego de realidad virtual? Mmmmmm. Sentía que debía acudir a mi querido buscador de artículos biomédicos Pubmed. Y he aquí lo que hallé...
Básicamente, los artículos en los que aparecía "Second life" podrían agruparse en:
Entradas relacionadas: Viciats però normals, quin descans d'Abulafia (en catalán)
Prescribe Ciencia 2008: Educación y divulgación por internet
Este jueves 27 de noviembre a las 19:00, en la sede del Instituto Cervantes de Madrid (c/ Barquillo, 4), tendrá lugar el encuentro que tratará sobre La Ciencia en Internet (podéis consultar el calendario completo de actos aquí).
Enterados a través de la ACCC
23/11/08
Gusiluz, el molusco fotosintético y la transferencia horizontal de genes
Uno de los temas más utilizados en los argumentos de novelas, cómics, videojuegos o películas de aventuras es el del equipo de especialistas. Desde El Señor de los Anillos, las crónicas de la Dragonlance, la serie de Comandos, hasta los cómics de El Jabato o El Capitán Trueno (¿o era el mismo?), se han constituido equipos, grupos, hermandades, o como se les haya querido denominar, de personajes que, juntos, generan un "ente" muy superior a la suma de sus habilidades. Enanos, elfos, humanos y hobbits; arqueros, guerreros, magos y sanadores; francotirador, espía, cepador...
Siguiendo este "hilo argumental" en esta entrada viajaremos desde la máxima de "la unión hace la fuerza" hasta un molusco fotosintético, nuestro particular gusiluz.
En biología la máxima "1+1 suman más que dos" se ha seguido en muchas ocasiones. Los líquenes son asociaciones de algas con hongos que producen algo nuevo. Las sociedades de insectos, con sus especializaciones constituyen verdaderos supra-organismos. Los mismos organismos pluricelulares somos sociedades de millones de células especializadas.
Las propias células eucariotas son asociaciones duraderas de diferentes bacterias (es la famosa teoría endosimbiótica). ¿Cómo se produjo esta asociación? ¿Cómo bacterias tan diferentes (la proto-célula nucleada y los precursores de las mitocondrias y cloroplastos) acabaron juntas? Una de las teorías que se barajan es la de la "mala digestión" en la que nos encontraríamos una bacteria grande que se "tragaría" otras bacterias sin digerirlas del todo. Esta asociación se adaptaría mejor al medio que le habría tocado vivir y fue seleccionada positivamente dando lugar a las células eucariotas actuales
En el último número del PNAS (Proceedings of the National Academy of Science) se publica un artículo (Firmado en primer lugar por Mary Rumpho, y editado por Lynn Margulis) centrado en el estudio del molusco fotosintético Elysia chlorotica, una babosa marina de color esmeralda.
Los animales, hongos, algas eucariotas y vegetales son todos organismos eucariotas porque están formados por las células eucariotas. Todas las células de estos supergrupos tienen núcleo y mitocondrias; las células de las algas eucariotas y los vegetales son las únicas que tienen cloroplastos. Los cloroplastos son los orgánulos que realizan la fotosíntesis transformando el dióxido de carbono y el agua en glucosa (el combustible de los seres vivos) gracias a la energía que le aporta la luz solar. Los cloroplastos, llenos, entre otras, de clrofila, son los que le dan el color verde a las plantas... y a la babosa marina Elysia chlorotica (que no es lo mismo que decir la babosa del Elíseo, que nadie piense mal. Quelqu'un m'a dit).
Un momento, un momento, no nos desviemos... ¿no decíamos que eran exclusivos de algas aucariotas y vegetales? Y así es. Esta especie de babosa ha coevolucionado con una especie de alga pudiendo "adoptar" sus cloroplastos para su uso y disfrute.
Cuando una nueva babosa nace, lo hace sin cloroplastos... a lo largo de su vida los va adquiriendo. ¿De dónde? Entre los platos preferidos del gusiluz se encuentra la alga eucariota Vaucheria litorea. Cuando un gusiluz come estas algas no digiere todos sus cloroplastos. Algunos se incorporan a las células de su sistema digestivo. Y allí siguen su tarea fotosintética, produciendo glucosa para el gusiluz.
Pero, ¿es esto así de sencillo? En un principio lo parece. Esa alga tiene algo (perdón) que le produce glucosa. Me la como, se lo quito y me lo quedo. ¿Por qué no hacemos nosotros lo mismo? Evidentemente, la cosa no es tan banal.
Durante los cientos de millones de años que llevan coevolucionando los orgánulos de las células eucariotas se han establecido relaciones que aseguran su funcionamiento como un todo, pero que hacen que los componentes de estas células, pese a que antes eran bacterias de vida libre, ahora no puedan sobrevivir por separado. Una mitocondria ya no puede sobrevivir sin la célula eucariota ya que algunos de los genes que codifican para proteínas de la mitocondria se encuentran ahora en el núcleo. Sin el núcleo, las mitocondrias no están completas. Y lo mismo pasa con los cloroplastos. Los cloroplastos de las algas, incluídos los de la Vaucheria litorea, son incapaces de sobrevivir y funcionar correctamente sin las proteínas codificadas en genes que se encuentran en el núcleo de las algas (como la proteína psbO) .
Y aquí viene la novedad del trabajo que hoy comentamos. Los cloroplastos de la Vaucheria sobreviven y funcionan dentro de las células de la babosa Elysia pese a que no tienen "cerca" el núcleo de su alga. Si necesitan las proteínas codificadas por el ADN de la alga... ¿cómo funcionan en la babosa? Porque el núcleo de la babosa también codifica para estas proteínas (al menos, para la psbO). Es decir, en el DNA de todas las babosas de la especie E. chlorotica encontramos genes originarios de algas (como se demuestra al comparar la secuencia de los genes de las dos especies).
Es evidente que las babosas y las algas han seguido caminos evolutivos muy y muy distintos desde que se separaron de su ancestro común y que los genes que las algas adquirieron durante sus miles de millones de años de convivencia con los cloroplastos son totalmente ajenos a los animales, grupo al que pertenecen las babosas. ¿Cómo han podido adquirir este gen las babosas? Mediante lo que se conoce como Transferencia Horizontal de Genes.
La transferencia vertical es la que se da de padres a hijos y sigue la línea de la historia evolutiva de cada una de las especies. La horizontal se da entre diferentes especies. Esta transferencia se produce sobre todo entre organismos procariotas (las resistencias de determinadas bacterias a antibióticos siguen a veces esta vía); es rara entre procariotas y eucariotas (como el que se da entre el procariota edosimbionte Wolbachia y las células de sus huéspedes insectos y nemátodos); y es prácticamente inexistente entre organismos eucariotas (hasta el momento se han descrito como anecdóticas transferencias entre plantas parásitas y las plantas parasitadas, transferencia de transposones, o transferencias entre las plantas y nemátodos parasitarios). La probabilidad de que se de esta transferencia entre células nucleadas es tan baja que seguramente es necesaria una relación de millones de años entre las especies para que esta transferencia se estabilice, como en el caso de nuestro gusiluz y su plato favorito.
Quedan, como siempre, muchos interrogantes que resolver. Entre ellos, ¿cómo se produjo la integración del gen en el genoma? ¿Recombinación? ¿Virus? ¿Retrovirus? ¿Cuánto hace de esta integración? ¿Qué otros genes se han integrado? ¿Podría ser esta una relación que fuese a más, es decir, que en algún punto las babosas ya naciesen con los cloroplastos? ¿sería entonces una nueva especie? ¿una nueva familia? ¿orden?
Si pensamos ahora en la cantidad de especies que existen sobre la Tierra, en las relaciones que se establecen entre ellas y en la mejora de los mecanismos para secuenciar genomas (nucleares, mitocondriales o de cloroplastos)... ¡cuántas relaciones nuevas nos quedan por descubrir!
ADSADN va a la radio
Este martes ADSADN va a la radio. Concretamente al programa Calaix d'Arquimedes (del que llevamos tiempo recomendandoos su blogen catalán) de Ràdio Mataró, de 17:00 a 18:00...
Veremos cómo nos va...
21/11/08
En el (ADS)L: Entradas interes(ADN)tes, 21-11-08
Esta semana hemos leído y os recomendamos:
Otras entradas recomendadas...
19/11/08
Amusia: Desórdenes musicales
Me estoy leyendo el DEA de un compañero de trabajo, Oriol Solé, sobre la relación del lenguaje, la música y el cerebro. Un texto muy interesante, la verdad, del que tengo ganas de hablaros con más calma. De momento, os dejo una pequeña perla, de la que no tenía ninguna noticia: las amusias.
Los pacientes que presentan amusia (un 4% de la población>) son incapaces de reconocer o reproducir o tonos o ritmos; otros pueden tener dificultades con el lenguaje musical escrito. No me ha dejado de parecer curiosa la existencia de estos síndromes, y no sólo por su "peculiaridad", sino también por lo que representan, ya que son síndromes causados por afectaciones en distintas áreas cerebrales: es decir, hay áreas del cerebro especializadas en cada una de estas características de la música. Como el lenguaje.
Ya conocéis mi pequeña obsesión por consultar en el PubMed todo lo que puedo (bien sean GFPs, ojeras, o básquet). En esta ocasión tampoco me he podido controlar y, como de costumbre, la búsqueda me ha ofrecido resultados interesantes:
18/11/08
Premios 20blogs
Bueno, ya se ha finalizado la edición de este año de los premios 20blogs.
Antes de nada, queremos felicitar al ganador de la categoría de Ciencia y medio ambiente: La lógica del titiritero.
Nuestro blog ha quedado en la posición 87... ¡con 1 voto! ¡Gracias Tito! No sabes lo que significa tener un voto en una edición como ésta... bueno, ¡sí lo sabes! La caricatura existencialista tiene 4.. ¡felicidades!
Y de cara al año que viene, a mejorar los resultados. ¡Claro que sí!
16/11/08
¿Desde cuándo los humanos hablamos (de ciencia)?
Hoy quiero hablaros de un libro que tengo desde hace tiempo pero que otras lecturas fueron atrasando la suya. Me refiero a Hablemos de Ciencia de José Manuel Nieves. Aprovecharé, además, para comentaros un artículo comentado al final del libro sobre cómo estudiar si los homínidos ya extintos hablaban o no. PEro empecemos por el libro...
El libro: Hablemos de Ciencia
Este libro es el primero de la colección de divulgación científica Conversaciones de Ciencia de EDAF, cuyo catálogo podéis consultar aquí.
En el libro de José Manuel Nieves nos encontramos con un repaso por diferentes áreas de las Ciencias (Universo, Estrellas, la Tierra, la Materia, la Vida y el Hombre). El libro está escrito en un estilo altamente accesible, profusamente ilustrado con fotografías y gráficos, diferente a lo que solemos entender como libros de divulgación (al menos los no anglosajones). Además, se añaden explicaciones de actualidad en cada uno de los campos mencionados.
La verdad es que con una presentación así, me han entrado ganas de conseguir alguno de los otros libros de la colección y ver si logran mantener el nivel que éste ha marcado. Porque si es así, valdrán mucho la pena.
El artículo: Homo heidelbergensis, Allo? Señorita?
En el apartado de el Hombre, José Manuel Nieves, nos sitúa en el punt en qué se encuentra uno de los debates más candentes de la evolución humana... ¿en qué punto empezaron los humanos a hablar? ¿Es una característica exclusiva de los H. sapiens? Si no es así, ¿qué otras especies de Homo la presentaban?
La cuestión no es baladí, ya que los indicadores de un lenguaje articulado no fosilizan con facilidad. Se ha intentado abordar el estudio de esta cuestión desde estimaciones del tamaño de las zonas del cerebro responsables en la interpretación del lenguaje, pasando por la estimación de la posición del aparato fonador en la laringe... El artículo del que quiero hablaros proponía un nuevo enfoque a este problema y apareció en el PNAS del 20 de mayo de 2004, o sea, que se puede empezar a considerar "un clásico", y fue desarrollado y firmado por el equipo de Atapuerca (I. Martínez, M. Rosa, J.-L. Arsuaga, P. Jarabo, R. Quam, C. Lorenzo, A. Gracia, J.-M. Carretero, J.-M. Bermúdez de Castro, and E. Carbonell).
En este trabajo se decidió no mirar al emisor sino al receptor. ¿De qué sirve que alguien hable si nadie le escucha? Los humanos tenemos los huesos de nuestro oído interno "sintonizados" para captar frecuencias entre 1 y 4 kHz, las frecuencias en las que se mueve el habla. Los chimpancés tienen sus oídos "sintonizados" en frecuencias cercanas o bien a 1 kHz o bien a 8 kHz. Contando con los resultados de estudios de medidas físicas de los huesos de estas especies se pudo inferir a qué frecuencias estaban adaptados los oídos de los cráneos de Homo heidelbergensis encontrados en la Sima de los Huesos (Atapuerca). Y éstos presentaban una buena "afinación" a 2-4 kHz. ¿Se hablaban entre ellos? Lo que es seguro es que podían oirse si lo hacían.
Los Homo heidelbergensis se sitúan en el camino evolutivo que lleva a los neandertales. De este hecho, por tanto, podríamos deducir un par de cosillas interesantes:
Particularmente me estremece la idea de que durante unos milenios convivieron diferentes especies de humanos hablándose entre ellos, comunicándose, intercambiando materiales, productos, ideas, temores... ¿es una imagen demasiado bucólica? ¿Creéis que los sapiens atacarían antes de preguntar? ¿O preguntarían antes de... qué? ¿A quién se lo preguntamos?
Tantos oídos para que no haya habido una infinidad de palabras
15/11/08
ADSADN 3.0: The times They are a'changin
Llevamos más de un año "en el aire"... y casi, casi, 250 entradas.
Los tiempos han cambiado, lo siento en la tierra, lo huelo en el aire... y como buen blog de ciencia nos hemos adaptado evolucionando desde la anterior declaración.
Sin dejar de lado nuestro interés por la ciencia que se produce día a día, ha ido creciendo un interés por la percepción de la ciencia en el día a día. En este sentido hemos iniciado una nueva serie de entradas, las etiquetadas como "ciencia en los medios", y hemos aumentado, también, los artículos de opinión.
Nadando entre las dos aguas (la producción científica y la opinión) encontraréis la sección "En el (ADS)L", motivada por la gran cantidad de divulgación científica (de la buena) que se puede encontrar en el mundo de los blogs.
No hemos abandonado nuestra intención original y procuraremos seguir informando lo mejor que sepamos, y de la manera más amena de la que seamos capaces, sobre las novedades que se publican en las revistas de ámbito científico. En este sentido, debido a la deriva profesional de los miembros del blog, hemos perdido acceso a las revistas "de pago", lo que explica el aumento de entradas que hacen referencia a artículos "de acceso abierto", y sobre todo, de la revista PLoS.
Nada más. Esperamos veros más por aquí y hacer justicia a las expectativas que vosotros y nosotros ponemos sobre esta página.
14/11/08
En el (ADS)L: Entradas interes(ADN)tes, 14-11-08
Esta semana hemos leído y os recomendamos:
- La importancia del Rh en las embarazadas, en Museo de la Ciencia. Por Sophie. Como de costumbre, el Museo de la Ciencia nos ofrece una gran explicación sobre un tema científico. Esta vez le toca al antígeno Rh de los glóbulos rojos y cómo tenerlos o no tenerlo, no sólo tiene importancia en la determinación de nuestra vasconeidad, sino que puede influir en los embarazos de mujeres Rh negativas.
Os recomendamos, además...
- Identificación personal por el olor, en Neofronteras. Entrada sobre la "huella personal" odorífica que hace que podamos distinguirnos por el olor, y como la dieta no influye en este reconocimiento.
- Cuando dios descansó, de El erizo y el zorro. Por José Antonio Garrido. Empezando desde la juventud de los genios (¿se nos ha pasado ya el arroz?) hasta el origen de la vida, tema que ya sabéis como nos gusta. Si, además, la entrada está tan bien escrita, ¿cómo no iba a recomendárosla?.
- Bolets supervitamínics, en Nòmades (En catalán). No se trata de una crónica de un viaje a Amsterdam. Asimetrich nos ofrece una entrada sobre la síntesis de vitamina D en setas y de cómo podrían utilizarse en la dieta de aquellas personas con déficit en esta vitamina. Por cierto, ¿alguien sabe por qué en Catalunya somos tan boletofílicos? Lo que en principio podría ser un rasgo "cultural", ahora se ha convertido en una moda que hace que miles de personas salgan a peinar bosques enteros... ¿no nos estamos pasando de la raya?
- Seguimos levantando el país, en Sonicando. Cruel entrada para que os hagáis una idea de cómo es el mundo de la investigación. ¡Ánimos sonicando! Siempre habrá un resultado que compensará todo este esfuerzo. No puedo dejar de comparar esta situación de los becarios de investigación (y no sólo los pre-doctores, los doctores también curran así) con algunas de nuestras ilustrísimas señorías del Congreso de los Diputados que son incapaces de trabajar ni 18 horas... ¡a la semana!. Si ni siquiera van al puesto de trabajo. En fin, ¡resiste Sonicando! Muchos hemos pasado por lo mismo y hemos sobrevivido
- Los ojos son una ventana, en Genciencia. Por Christopher Boone. Buena entrada para diferenciar lo que es la "percepción" de la "visión". Y ya que hablamos de ojos, os recomiendo el blog Ocularis, dedicado precisamente a éstos. Y es que los ojos son un tema sobre el que vale la pena hablar, leer y estudiar.
- El origen de las arrugas, en Apuntes del camino. Estos últimos días los medios de comunicación han destacado un estudio realizado sobre una raza particularmente arrugada de perros. Como los medios de comunicación tienen un espacio limitado para comentar estas noticias, suelen quedarse en la superficie (arrugada) de la noticia. En esta entrada, sin embargo, sí se incide más en el aspecto biológico de la investigación, llevada a cabo, por cierto, por investigadores de la Universidad Autónoma de Barcelona.
- ¿Se puede saber que Dios existe? La respuesta es..., en Golem blog. Por Angel. Genial. Una increíble muestra de cómo funciona el cerebro "argumentativo" de ciertas personas.
- Genes y conducta social, en La lógica del titiritero. Por Pablo Rodríguez Palenzuela. Entrada inspirada por el número de Science dedicado a la genética del comportamiento social. Nature vs. Nurture. Genes y ambiente hablándose continuamente.
12/11/08
Hoax científico: el malo, el pasivo y el bobo-supersticioso
Este post puede herir la sensibilidad de mis amigos, así que recomiendo que no se lo lean muy a fondo... De hecho quiero hablar de hoax científicos que se distribuyen en forma de powerpoints con estructura "pseudo-presentación médica", y como estas cosas siempre te llegan por contactos más o menos conocidos, pues eso, hoy cargo en aprte contra mi gente (confiando en que, precisamente, los que hacen circular hoax no son los más habituados a leer sobre ciencia, por muy simplificada que esté).
Los hoax científicos: Ejemplos
Un hoax no es más que una informació falsa que se propaga en forma de rumor.
Seguro que debéis conocer unos cuantos. He aquí algunos ejemplos:
Sujetadores y bacterias come-carne:
Apelando al miedo en el caso de las mujeres, y a la noble solidaridad en el caso de los hombres, circuló en su día un crudo y gráfico powerpoint de lesiones de piel en la zona de las mamas, atribuyéndolas a la supuesta imprudencia de "no haber lavado los sujetadores antes de ponerselos". Las imágenes que acompañaban eran, de hecho, graves infecciones provocadas básicamente por estreptococos del grupo A, y su propagación es típica por heridas y contacto directo con personas infectadas, no por objetos íntimos y, ni mucho menos, tampoco por sujetadores no lavados, tal y como se desmiente en uno de los numerosos sites dedicados a ebatir estas mentiras.
Toser contra el ataque al corazón:
Éste es el hoax inspirador de este artículo. Lo recibí hace unos días, de una persona con antecedentes personales que la hacen poco susceptible de hacer bromas con los infartos de miocardio. Echad una ojeada a este despropósito aquí.
Para que os hagáis una idea de la magnitud de la distribución de este hoax, sólo tenéis que ver como, la entidad sanitaria citada en el artículo, el Rochester General Hospital, tuvo que salir al paso de este rumor con un comunicado, donde se deja clarísimo que, por un lado ellos nunca han publicado esta información, y por el otro, que esta infromación no se sustentaba en ninguna base científica.
El budum
Investigando un poco qué otros hoax científicos hacen o han hecho daño en alguna época encontré este interesante post publicado en “El Tamiz”. Nuestros "compañeros de lucha" desmontaron hace tiempo este hoax sobre un insecto mejicano que lanzaba ácido por las antenas, también aliñado con aterradoras fotos, para ablandar, si hacía falta, nuestro espíritu crítico. Pura y burda mentira, pero en manos de gente con poca formación, una "bomba de miedo".
Los hoax científicos: Distribución y distribuidores
Los hoax científicos llegan generalmente por e-mail. Como se trata de una forma de comunicación de base interpersonal y privada, es perfecto para transmitir cualquier imbecilidad sin que tenga que someterse a ningún criterio de refutabilidad. Además, la ventaja de los hoax es que, incluso el internauta más novel tiene una dirección de correo, incluso cuando aún no ha aprendido a anavergar seleccionando sus fuentes. La mayoría sabéis que, para cualquier cosa que pongáis en un buscador, el resultado de arriba no todo no es necesariamente ni el que buscáis ni el correcto, ni el oficial...
Pero, quien distribuye este cúmulo de despropósitos, pero no obstante malintencionado? bien, yo los clasificaría en 3 grupos fundamenteales (con algunas variantes y subvariantes que no vendrían al caso). Tal y como indico en el título del post, yo distinguiría entre el malo, el pasivo, y el bobo-supersticioso...
El malo: Es evidente que detrás de un powerpoint hay un buen rato de trabajo de investigación, y un placer malsano en la generación de una pequeña o gran ola de pánico. Además, tambien hay un deseo de notoriedad por parte de alguien que no podría obtenerla por un medio de los que se suponen que deben proporcionar la celebridad (¿Por qué, de golpe, estoy pensando en "Gran Hermano"?). De todos los personajes implicados en la difusión de los hoax (tanto científicos como no), éstos son los únicos individuos que merecerían que sus powerpoints fuesen ciertos...
El bobo-supersticioso: Llega un mensaje de estos e, instintivamente piensas "vaya trola". Pero a continuación una vocecilla dice "bueno, tu reenvia, que tampoco haces daño a nadie". O si no "la fotos son súper béstias" y lo reenvias. O aún peor "si lo envías a 20 personas, aparecerá una animación con el nombre de la persona que te quiere. Da miedo, pero es verdar". Si, da miedo pensarlo, pero hay gente que se cree estas cosas. Nos guste reconocerlo o no, hay un porcentaje remarcable de la población que, ante una amenaza de ·envia o morirás de forma atroz", opta por enviar, no fuese a ser que se acabase convirtiendo en la primera víctima de una maldición por powerpoint...
El pasivo: Si le preguntas si lo que había en el powerpoint es verdad o no, dirá que le da lo mismo. Si le preguntas por qué lo ha enviado, dirá que siempre reenvía todas las gracietas que recibe, sean powerpoints sobre animalitos con música de Celine Dion, sean fotos robadas de cadáveres de accidentes de tráfico. Según esta regla... ¿Por qué no enviar una enfermedad nueva y desconocida hasta ahora, de la cual oímos hablar por primera vez, no en las noticias de las 8, sinó a través de nuestra querida amiga Puri (que debe recibir correo directo desde la OMS, la Casa Blanca, o el CDC de Atlanta...). Pero, incluso en el caso de una persona que recibe y no lo pasa a nadie... respecto a lo que nos interesa, que es la aparición y supervivencia del hoax, esta persona también formaría parte del grupo de difusión pasiva del hoax...
Por lo tanto, ante los hoax, cada uno de nosotros podría posicionarse a sí mismo en un gráfico triangular, según si tira más a malo (creación y mantenimiento del hoax), supersticioso-bobo (difusión crédula o inducida por "amenazas"), o simplemente difusior pasivo...
¿Entonces qué hacemos?
Es obvio que la persona del tipo 1, el mala fe, es suficientemente minoritario como para que el simple hecho de no darle cuerda colabore en su extinción. Para los tipos 2 y 3, quizá una buena lectura serían los consejos sobre How to disprove a Scientific hoax (como refutar un hoax científico), útil tanto para las martingalas que llegan por e-mail como para simpáticos creacionistas, o incluso para desmontarte tu religión si algún día te vienen ganas de tratar de justificarla de forma científica...Los consejos se resumen, más o menos, en:
1) Examina la cadena argumental y busca si hay alguna conclusión precipitada o no lógica
2)Busca fuentes indipendientes sobre el tema de que se habla (es más difícil hacerlo que decirlo, ya lo sé).
3)Comprueba si la hipótesis formulada es imposible de poner a prueba. Si no puedes hacerlo, la cuestión no es sujeto de ciencia, así que su afirmación o negación se convierten en cuestiones de fe.
4)Sugiere hipótesis múltiples.
5)La navaja de Occam. un principio de lógica excelente, que dice, en lineas generals, que la explicación más sencillita y que asume menos cosas raras, acostumbra a ser la buena. Recordáis a Sherlock Holmes? Aplicando este principio es como llega a "Pon a prueba todas tus hipótesis, comenzando por la más simple. Si sólo te queda una por refutar, ésta será la buena".
6) Analiza si la persona que sostiene la hipótesis es particularmente propensaa afirmarla (los ufólogos ven ufos por todas partes...).
7)Cuidado si un argumento se sustenta sólo en el prestigio de su supuesta fuente.
8)Desconfía de conjuntos de datos selecionados presentados juntos (hoy me ha llegado otra imbecilidad que vincula todas las cifras de los atentados islamistas, tanto americanos como el de Madrid, con la cifra 11. No tiene desperdicio.
9)Todo fenómeno observado una sola vez, tiene muchos números de ser un hoax.
10) Fomenta el debate. Hay que considerar todos los puntos de vsita como viables mientras no se pruebe su falta de validez científica o lógica.
Este sencillo decálogo os pondrá al abrigo de creencias absurdas, pero, respectio a los hoax... ¿cómo proceder?
En mi caso, yo empecé por borrar directamente el hoax en cuestión. Después, fruto de algunos hoax francamente bien escritos (cosa que no abunda) y con suficiente mala baba como para hacerme sentir lástima de algunien poco informado que lo leyese, pasé a escribir en formato "responder a todos" con una refutación (generalmente un extracto o un link de una fuente solvente, como en el caso del Rochester General).
Actualmente, después de reflexionar sobre el efecto que podría causar en la imagen del amigo que me había enviado el hoax el hecho de que refutase su e-mail por la vía del mínimo común múltiplo (amigos comunes y no comunes elevados a la máxima potencia), he decidido responder siempre al remitente en cuenstión (si el hoax contiene información que genera pánico o grave desinformación), con esta información, invitandolo a ser él quien enmiende la falta. Si toda persona que recibe la refutación de un hoax la envia hacia atrás, todo el potencial daño causado por la desinformación quedaría revertido.
Los hoax no son divertidos. No son un elemento cultural, ni los debemos aceptar como un mal menor de la libre circulación de la información. Son una herramienta más de la cultura del miedo que, si no trabajamos para evitarlo, se instala entre nosotros...
Me parece que ha llegado el momento, en el triángulo de figuras propuesto antes (malo-pasivo-bobo), de añadir alguien que tenga el rol "bueno", de ser quien corta los hoax que se le cruzan por delante, eliminando el sentido de su existencia.
Guerra a los hoax, sobre todo al que busca generar pánico...
PS: Mi sentido homenaje al magnífico NOTICIAS DEL MUNDO: todo el mundo sabía lo que encontraría allí, y si alguien se lo creía es que era decididamente GILIPgsjddjhg
11/11/08
Control de los alimentos funcionales
Ayer se publicó la siguiente noticia ([1], y [2]) en El Periódico referente a los alimentos que pretenden pasar los controles de la Unión Europea para que sean considerados alimentos funcionales, alimentos con algún valor añadido más allá del nutricional. Y no todos lo consiguen. Muchos alimentos ven cómo su "supuesto beneficio añadido" es refutado. Eso sí, seguirán valiendo el triple, aunque "sirvan" para lo mismo.
Relacionado con este comentario, encontramos esta entrada de La lucha sin fin.
9/11/08
Spore-peniforme: De peces fuera del agua al juego de EA
Al abrir la página de Nature, en busca de sus "novedades" me he topado de frente con un pez espinoso del orden de los Scorpaeniformes. La aparición de este pez en Nature se debe a unos estudios de regulación de su osmolaridad sanguínea en agua dulce. ¿Y a mi qué?, podéis preguntaros alguno. Pues es un estudio interesante, tanto por sí mismo, como por los conceptos a explicar, el paso evolutivo que trata de cubrir, y porque me va a permitir hablaros de SporeTM.
Me cachis la mar salada
Hay diferentes etapas en la historia evolutiva de nuestro planeta que, desde siempre, nos han fascinado (más que nada, porque han constituido pasos necesarios para que, entre otros, evolucionásemos nosotros mismos). La primera, la aparición de la vida en sí (campo del que ya hemos tenido ocasión de >hablar). La segunda, la aparición de la célula eucariota (las nuestras), misterio magníficamente resuelto por Lynn Margulis (¿Por qué no tiene ya el Nobel esta magníica investigadora). La tercera, la formación de seres pluricelulares. A partir de aquí, la colonización del medio terrestre. Precisamente, la noticia de Nature nos informa sobre un estudio que podría aportar nuevos datos sobre este paso.
La vida surgió en el mar, y como tal, todo su funcionamiento bioquímico estaba adaptado a tener fuera de sus membranas agua salada. El agua salada es salada porque tiene relativamente altas concentraciones de iones como el de sodio (Na), potasio (K) y cloro (Cl). Dentro de las células, sin embargo la concentración de estos iones es distinta. En un lado de la membrana tendremos alta concentraciones de un ión que estará a menor concentración al otro lado. Es lo que se conoce como un gradiente de concentración.
La adaptación a este gradiente permitió la aparición de mecanismos moleculares para su aprovechamiento. Es gracias a estos gradiente que obtenemos energía (y fabricamos ATP) o que, por ejemplo, podemos transmitir nuestros impulsos nervisos.
Pero el gradiente de concentración también es peligroso para las células. 
Por el fenómeno de la osmosis, se intentan igualar las concentraciones de estos iones. Y esto se puede hacer de dos maneras: sacando agua del lugar donde tenemos menos iones a donde hay más (con lo que se iguala la concentración de éstos); o, más "sencillo", desplazando iones de donde más hay hacia donde "faltan".
El paso del agua de un lado al otro es un proceso pasivo, ocurre espontáneamente. Cuando tenemos células en un medio hipotónico (con menor concentración de sal que dentro de la célula) ésta adquiere agua; tanta que puede llegar a explotar. Cuando las tenemos en un medio hipertónico, pierden agua y se arrugan (al tener menos agua, pero la misma cantidad de iones dentro, se ha aumentado su concentración). La pérdida de agua también tiene un umbral a partir del cual la célula muere.
Dentro del agua del mar la células se encuentran en un medio hipertónico y desarrollaron durante millones de años mecanismos para "luchar" contra este gradiente, mediante proteínas de bombeo, como la famosa bomba de sodio-potasio, o el cotransportador de Na-K-Cl. 
La conquista del medio terrestre por los vertebrados fue realizada por primera vez por los peces pulmonados. Se cree que esta adaptación vino forzada por la necesidad de buscar charcas o río en época de desecación. Salir al aire libre durante un trayecto permitiría buscar terrenos más húmedos en épocas de sequía. Se supone, por tanto, que el primer paso en tierra firme vino precedido por un paso anterior, la colonización del agua dulce.
El agua dulce no es "dulce", es menos salada que la salada (igual que el jamón "dulce" no es dulce). De hecho es menos salada que el propio interior de las células. Los responsables del estudio quisieron estudiar (o eso dicen) la adaptación de peces de agua salada a agua dulce para ver cómo respondían a la bajada de concentración de iones. Para ello midieron tanto la concentración de iones en la sangre, como la expresión de las proteínas que antes os hemos presentado.
La sorpresa vino cuando comprobaron que, al poner los peces en mezclas de agua cada vez con mayores cantidades de agua dulce, pese a que no había ninguna diferencia a nivel de expresión de estas proteínas (es decir, sus células continuaban comportándose como si estuvieran en agua salada), los peces no perdían agua, y su sangre continuaba inmutable. Estos resultados sugieren otros mecanismos de regulación y, siempre según los autores, apunta hacia un mecanismo pre-adaptativo que habría permitido a peces de agua salada, como los del estudio, colonizar progresivamente hábitats de agua dulce en períodos de presión selectiva.
La verdad es que el estudio y sus conclusiones me parecen bastante flojas, para qué negarlo. No pongo en duda el esfuerzo de este y todos los estudios -¡jamás!- pero ¿qué criterios han hecho escoger éste precisamente como noticia destacada?. Viendo el criterio y la importancia de los artículos de la revista en otros campos de la biología, ¿por qué éste sí?.
En fin, el artículo era una mera excusa para hablaros de Spore.
Spore, un juego totalmente erróneo... y ¡totalmente divertido!
El otro día un amigo me mostró su última adquisición: Spore. El juego de EA. Me enganchó a la primera. Gráficos alucinantes, herramienta de edición y creación de personajes, planetas, edificions, naves... jugabilidad, diversión, bromas... prometía días de abstracción insana. Hacer evolucionar tu "célula" hasta convertirla en un "imperio galáctico". ¿Qué más se puede pedir?
Pero... tengo que ponerme pureta. Si fuera un juego "histórico" el que cometiera tantos errores hace tiempo que hubieran salido hordas de historiadores protestando. Y si se hubiera basado en algún fundamento religioso... ¡a la hoguera! (que es el mejor argumento de la fe). Pero como toca temas tan "poco establecidos" como la evolución... aquí todo el mundo a callar.
Spore empieza con un asteroide llegando al planeta que hemos escogido. Y dentro está nuestra "célula". A esto se le llama panspermia (la vida llegó del espacio) y es una manera de alargar el debate sobre el origen de la vida... vale, la vida llegó de fuera, pero cómo se creó esta vida. A parte de lo espectacular del video de introducción es una buena manera de no ofender a los ofendibles: las iglesias que nos consideran "godsends".
Nuestra "célula" ya tiene cilios -bueno-, boca y ojos -¡¡qué!?. Venga, vale, una célula no puede tener ni boca ni ojos (son estructuras pluricelulares). Esta "célula" tiene que evitar ser comida -bien-, comiendo para crecer y poder reproducirse -bien-. Pero, al comer pasan dos cosas: se adquieren "puntos de DNA" que te permitirán evolucionar (¡aissssshhhh!) y se crece de tal manera que este nuevo tamaño pasa automáticamente a tus descendientes (uf, uf, uf). A ésto se le llama "Herencia de los caracteres adquiridos", y es aquello del cuello de las jirafas de Lamarck que Weismann refutó cortándole la cola a ratones.
Cada vez que alguien se come a una especie que tiene un carácter diferente, este carácter queda a disposición de quien pueda adquirirlo. Hombre, esto a nivel de bacterias sería los plásmidos, círculos de DNA codificantes para ciertas características (como la resistencia a determinados antibióticos) que se pueden transmitir entre bacterias. Pero es que los caracteres que quedan a disposición son aletas, proyectores, pinchos... Aunque es taaaan divertido.
Al reproducirte entras en la pantalla de edición de animalillos y allí puedes aplicar todos los elementos que has ido adquiriendo... como tú quieras, sin tener en cuenta la presión que han ejercido sobre ti otras especies o la falta de recursos... siempre con la idea de mejorar tanto como para convertirse en la especie inteliente del planeta. A esto se le llama determinismo, y hará feliz a más de un teólogo.
Pero, bueno, después de esta pataleta tengo que decir que el juego, quitando todas las falsas ideas sobre evolución que inculca -y que a ver quién es el guapo que las contrarresta con la educación- es altamente adictivo y divertido. Aunque no puedo evitar quedarme con la sensación de que se ningunea a la ciencia. Para los juegos históricos se asesoran hasta extremos enfermizos... mientras que en juegos "evolutivos", ¿qué más da? Si los biológos no tienen tiempo ni para jugar, con la mierda de sueldo que les pagamos y los artículos que tienen que publicar...
6/11/08
Lab Basics (7): Clichando biomoléculas (II)
En la entrada anterior vimos que al ADN puede separarse por tamaño y avanzamos que esa misma estrategia (electroforesis) puede utilizarse para separar e identificar otra clase de biomoléculas.
Antes de meternos en harina debemos comentar otra técnica de gran uso para detectar la presencia de cierto fragmento de ADN concreto en medio de muchos otros. Tras una electroforesis como la que hemos explicado, en la que hayamos provocado que las moléculas de ADN se separen por tamaño, se puede transferir el ADN desde el gel de electroforesis hasta una membrana de nitrocelulosa o nylon acondicionada para tal fin...: gel y membrana se ponen en contacto, formando un sandwich entre capas de papel de filtro, encargadas de absorver un tampón iónico por capilaridad y hacer que el ADN abandone el gel y se quede enganchado a la membrana.
Ponemos esa membrana en contacto con un líquido que contenga algo que se una a ese ADN deseado, que evidentemente será una secuencia complementaria a la que llamaremos sonda, y cuyos nucleótidos estarán marcados de alguna manera para que después nos revelen su posición (con isótopos radiactivos, por ejemplo. Después podemos exponer esa membrana a un film de fotografía en una cámara oscura, quedando grabado en el film un patrón de bandas que después analizaremos, en busca de nuestro fragmento deseado.
Esa técnica la desarrolló un tal Edwin Southern y pasó a popularizarse como Southern blot. Rápidamente se aplicó esa misma estrategia a la detección de ARN: como los científicos son unos cachondos, seguieron con los puntos cardinales y llamaron a esta técnica Northern blot. Se utiliza sobre todo para averiguar si se encuentra el ARN derivado de la expresión de cierto gen en muchos tipos diferentes de tejidos.
ADN, ARN, y faltan las proteínas para completar la santísima trinidad.
Las proteínas se sacan a porrillo rompiendo las células: se aplica una electroforesis en un gel especial que contenga una sustancia desnaturalizante que rompa la estructura tridimensional de las proteínas y las reduzca a la forma de cadenas de aminoácidos: las miles de proteínas presentes en la célula se distribuirán por tamaño. Para esto no nos sirve una matriz de agarosa: se requiere un gel de acrilamida y unas cubetas de electroforesis especiales.
Las proteínas se pueden poner de manifiesto tiñendo ese gel con colorantes que se fijan a las proteínas, como el Coomassie. Las proteínas más abundantes en la mezcla darán lugar a bandas de mayor intensidad.
Esas proteínas se traspasan a una membrana, que se incuba con un anticuerpo específico que actúe de post-it natural y reconozca nuestra proteína querida y ninguna otra (para evitar uniones inespecíficas, las membranas se bloquean con alguna solución; en este caso suele ser leche, para que las proteínas de la leche se unan a todas las regiones libres de la membrana y se evite que los anticuerpos se unan a lo loco). Normalmente es necesario retirar el exceso de anticuerpos mediante lavados y volver a incubar la membrana con otro anticuerpo, conjugado con alguna molécula de la cual podamos obtener alguna reacción bioquímica que se pueda detectar (fluorescencia es lo más común). En una cámara oscura se puede obtener una impresión de esa fluorescencia en un film. Para continuar con el chiste, a esto se le llama Western blot.
Por ejemplo, la imagen que sigue corresponde a un western blot real. En el primer carril se ven las bandas correspondientes a una proteína normal (hay dos bandas porque la proteína tiene dos formas de procesamiento distintas, de tamaño diferente). Los demás carriles corresponden a esa misma proteína pero con mutaciones puntuales. El último carril corresponde a esa proteína mutada con una deleción de un fragmento: vemos que el tamaño de las bandas, por tanto, es más pequeño.
La intensidad relativa de las bandas se puede cuantificar, para hacer un cálculo aproximado de la cantidad de proteína a la que corresponde.
Y no existe Eastern blot porque la tríada ADN-ARN-proteína ya está cubierta (a no ser que a la Reina se le ocurra algún otro participante en el origen de la vida).
Todas estas técnicas parecen fáciles de explicar, pero obtener buenos resultados con ellas es francamente dificil y requieren dos dias de trabajo, e incluso más. Lo que hemos explicado aquí es apenas un bosquejo del procedimiento completo. Además son técnicas caras. Existen, por supuesto, derivaciones de estas técnicas, y mucho otros procesos similares de gran importancia, pero es imposible detallarlos todos.
Trabajo duro y delicado para poder poner de manifiesto lo tremendamente pequeño e invisible.
Quiero rendir un sentido homenaje a todos esos científicos (formados y en formación) que trabajan duramente en estas técnicas ante la incomprensión de la población general, a la que mencionas que no te salen los western y piensan en algo como esto:
4/11/08
En el (ADS)L: Entradas interes(ADN)tes. 07-11-08
Esta semana hemos leído y os recomendamos:
- Miedo, fantasmas y cerebro, en Apuntes del camino. Por apuntesdelcamino. Interesantísima entrada aprovechando Halloween (Como hicimos hace tiempo con el Día de los Inocentes, en ¿Por qué nos gusta gastar bromas?) sobre las hipótesis de los neurobiólogos Persinger y French sobre cómo diferentes radiaciones electromagnéticas podrían actuar sobre el cerebro generando las sensaciones de miedo o de "estar con un fantasma". Sé que suena etéreo y propio de (arcada)ciertos programas de moda pseudocientíficos... pero, ¡qué mejor que dejar una "explicación" tan poco clara para picar vuestra hambrienta curiosidad y hacer que leáis la entrada recomendada!
- 10 preguntas curiosas de un test de selección de investigadores, en Tall & Cute. Hilarante entrada con preguntas (verdaderas) de tests de selección de invetigadores. No, en serio, ¿quién $%··&$ hace estas preguntas? ¿Las prueban antes? ¿Tienen resultados estadísticos? ¡Divertidísima!
- Creacionismo en la Zarzuela, en La ciencia de tu vida. Por Miguel Ángel Sabadell. Ya había leído su entrada en Público (y os la había linkado, ¡premio para quien la encuentre! No vale google), pero aprovecho el (ADS)L para recomendaros la entrada, la reflexión, y el blog. Sobre el tema tratado en ella, no tengo nada más que añadir; queda todo dicho.
- Quefir(en catalán), en Dalt s'arbre. Por Sa Monea. "Revocación" de un escrito pseudocientífico de tantos que corre por internet.
- Atlas de cambios medioambientales, en Siguiendo el cambio climático. Por Blas Benito. Entrada un tanto "antigua" (es de Septiembre), pero no por ello menos interesante. Se recomienda el Atlas de cambio climático del UNEP (United Nations Environmental Programme) en el que se ilustra el mismo con casos concretos de regiones alteradas durante los últimos años.
- El poble universal, en Abulafia (En catalán). Por Abulafia. Buena entrada en la que se nos recomienda la página de Donald Brown, antropólogo que, en vez de buscar qué separa a las poblaciones y culturas humanas, ha decidido buscar qué nos une, qué tenemos en común, qué comportamientos compartimos, para tratar de hallar las raíces del Pueblo Universal.
El gen de los ojos verdes
Muchas veces, desde estas "páginas", tanto yo como mis compañeros la emprendemos contra ciertas malas prácticas que observamos en determinados estamentos (como en los artículos sobre homeopatía, transgénicos en la asignatura de lengua de la ESO, o creacionismo). Eso sí, no pocas veces la emprendemos contra nosotros mismos o, al menos, reconocemos que muchos de los errores que cometen otros provienen de un error en el planteamiento que científicos y divulgadores ofrecemos cuando tratamos de hacer comprensible nuestra, a menudo oscura, ciencia. (como también hace Dan Agin en su libro "Ciencia Basura", que ya tuve ocasión de comentar).
Uno de los casos más patentes y dramáticos tiene lugar cuando la ciencia quiere hacer comprensible la genética. La genética es una de las disciplinas científicas que ha sufrido la más profunda de las revoluciones, sólo comparable con la revolución de la física a partir de la teoria de la relatividad de Einstein. A lo largo del siglo XX, hemos pasado de a penas poder describir las descendencias esperadas a partir de unos progenitores determinados, a conocer y manipular el sustrato mismo en que estas informaciones se contenían.
En todos aquellos conocimientos en que se da un salto adelante tan potente, es frecuente que la posibilidades de explicar a los no-iniciados los rudimentos del nuevo paradigma sean escasas ya que, para empezar, son los propios expertos los que tienen que hacerse con los nuevos conceptos y la nueva terminología. Es después quando aparece el esfuerzo "vulgarizador" (entendiendo vulgarizar sin ninguna de sus connotaciones negativas, sino solo como "extensible a todo el mundo"). La vulgarización aparece normalmente fruto del interes que despierta en el público la materialización del nuevo paradigma, su aplicación práctica; Creedme, poca gente estaría interesada en la relatividad si no se hubiese corrido la voz de que, a través de sus postulados (i de forma mucho más indirecta de lo que muchos piensan), se llegó a la confección de la bomba atómica.
En el caso de la genética, Elena os podría hablar de la dificultad que hay en hacer accesible al gran público sus principios y técnicas (aprovecho para recomendar su excelente serie Lab Basics, el objetivo de la cual es precisamente este acercamiento).
Una de las estrategias más frecuentes que se utiliza a la hora de explicar los mecanismos de la genética es la analogía de las secuencias de ADN con libros de instrucciones (o con libros en general). Decimos a la gente: "tu ADN tiene la información sobre como es tu cuerpo, si eres blanco o negro, si eres alto o bajo e incluso si has de padecer tal o cual enfermedad". Una vez más, los científicos en general, y biólogos en particular, hemos encontrado una bella analogía para hacer compresible los arcanos de la ciencia... Y una vez más, la poesía de la metáfora ha sido interpretada de forma literal por la sociedad, y nos tenemos que enfrentar a artículos que hablan de "gen de la infidelidad" o "el gen que provoca cáncer"...
Está claro que la analogía del libro de instrucciones es perfecta, pero sólo para hacer una introducción. Imágenes como ésta, abandonadas en el cerebro de alguien que después no investiga más allá, fermentan y generan ideas absurdas, convenientemente alimentadas por medios de comunicación (uno ya no sabe qué prefiere, que hablen de ciencia o, visto cómo lo hacen, que no hablen en absuluto...)
Pero, me diréis, ¿Cuál es el orígen de la confusión? ¿Cómo son las cosas en realidad? ¿Por qué es absurdo hablar de un "gen de los ojos verdes"? Vayamos por partes:
- ¿Qué hay "escrito" realmente en el ADN?
Uno podría a llegar a pensar que el ADN tiene escrito, en su particular alfabeto de 4 letras, cosas como "ojos azules", "alto", "fuerte", "esquizofrénico"... una cosa detrás de la otra... Todos aquellos que lo encuentren una estupidez, deberían plantearse, sin embargo, ¿qué hay escrito, entonces? Pues bien, allí hay, básicamente, dos tipus de información: primero, está escrita la secuencia de aminoácidos que hay que ir pegando, uno detrás del otro, para conseguir una proteína concreta. Se estima que, en el cuerpo humano, tenemos alrededor de 100.000 proteínas diferentes. La secuencia de la mayoría de ellas, está escrita en este código genético. En segundo lugar, hay toda una serie de información práctica sobre el propio funcionamiento de este ADN: donde empieza cada proteína, donde acaba, lugares que permiten activar/desactivar la producción de una proteína dada... es decir, lugares dedicados a la gestión de esta información para hacer proteínas. Eso es básicamente todo: información de secuencias y lugares de gestión del cuando y el como.
Evidentmente, la cosa es mucho más compleja (las secuencias de aminoácidos no sólo contienen la proteína, sino instrucciones sobre dónde tiene que dirigirse, por donde hay que cortarla... Y en la secuencia de ADN también hay trozos (enormes) que no tienen ningún tipo de información mezclados con las secuencias de aminoácidos, y que llamamos "intrones", que son muy importantes respecto a las múltiples combinaciones que una misma secuencia de ADN puede generar. Os recomiento leer este reciente post sobre genética).
- ¿No hay escrito en ninguna parte "hemofílico"?
He aquí uno de los orígenes de la confusión. Cuando hablamos de hemofília, ubicamos el problema en el cromosoma X. Decimos "las mujeres no la padecen, porque tienen dos cromosomas X, y normalmente sólo hay uno defectuoso, pero los hombres sólo tienen un X, así que si es defectuoso, cagada: hemofílico". Pese a que en el fondo es cierto, la forma hace que acabemos pensando que este señor tenía codificada, en algún punto de su cromosoma X, una secuencia de ADN que decía "hemofílico". Y la cosa no va exactamente así...
La mayor parte de casos de hemofília están provocados por la ausencia (o bajos niveles) de un factor de coagulación (el número VIII). Este factor es una proteína, y la información para "construirla" (y en qué cantidades) está en el cromosoma sexual X. Cuando esta información está alterada, la proteína que resulta no es la correcta (no es el factor VIII que debería ser), y todo el metabolismo de la coagulación acaba quedando afectado. Ya veis, un pequeño error entre los miles de genes que forman las proteínas del cuerpo y ser genera una condición bastante compleja...
- Entonces... ¿Por qué tengo los ojos de mi madre?
Los seres humanos tenemos la misma información sobre las mismas proteínas y ubicada en los mismos lugares... ¿Por qué somos diferentes? Somos diferentes por varias razones:
Hay más de una versión de cada proteína que funciona bien, aunque con diferencias; algunas de estas variantes no se dan sólo en proteínas estructurales, sino tambien en enzimas (proteínas que hacen posible reacciones químicas en el organismo), cosa que quiere decir que para una misma reacción química del cuerpo, diferentes personas pueden tener moléculas que hagan el trabajo a velocidades ligeramente diferentes, con eficacias diferentes,...
Por otra parte, cada uno puede tener una información muy particular sobre el "cuánto, cuándo y donde" se activa la síntesis de cada una de las proteínas del cuerpo, cosa que se traduce en que cada uno de nosotros tiene un programa de desarrollo propio.
El color de ojos, por continuar con el mismo ejemplo que he tomado desde el principio, es el resultado de toda una serie de genes: los diferentes genes en los que está escrita la secuencia de aminoácidos de cada uno de los pigmentos de cuerpo, los genes que controlan las cantidades de cada pigmento que se han de producir, y los mecanismos que hacen que las células que pertenecen a una región produczcan una substancia o otra. Además, intervienen factores como el grueso del epitelio del iris y las estructuras de colágeno del estroma del ojo.
Deberíamos intentar abandonar la vieja idea de "la madre tiene los ojos verdes, el padre azules, si el niño los tiene grises es que ha habido cuernos" o su versión posmoderna "no, hay que mirar a los abuelos, que también cuentan! Si los abuelos tampoco los tienen grises entonces sí, cuernos...". En líneas generales la cosa funciona, pero por otras razones: en ninguna parte hay escrito "ojos verdes" y tampoco hay un gen del "pigmento verde". Lo que hay son una serie de cuestiones sobre el grosor del epitelio del iris, más la cantidad de melanina producida por la parte frontal del mismo que sí están determinadas por las diferentes variantes que podemos encontar en el material genético....
Entendido más o menos este mecanismo... ¿Dónde enmarcamos estas estupideces sobre "genes de la infidelidad?". Pues eso, en el apartado estupideces. Reducir el comportamiento humano al imperio de los genes es un error. Y un error peligroso, además. La frenología (que creía adivinar las capacidades intelectuales, pero también las tendencias delictivas, a través de las protuberancias del craneo) ahora nos puede parecer estúpida, pero en su momento sirvió para justificar la pretendida supremacía racial en la Alemania nazi (y en los Estados Unidos de la época, aunque ahora escondan ese vergonzoso pasado).
¿Dónde estableceríamos la culpa de la ciencia?
Nuestro paternalismo a veces nos lleva a aceptar que la gente solo conozca la explicación más superficial: nos conformamos con que la gente repita el dogma "los genes determinan tu biología"; pero como antes decía, estas ideas, abandonadas dentro del cerebro sin más contenido, fermentan y generan ideas pseudocientíficas que pueden volverse en contra de la propia ciencia: quien no ha oído la perversión que se nos atribuye de buscar bebés a la carta por lo que respecta al color de ojos, belleza, inteligencia... todas ellas ideas perversas soñadas secretamente por algunos, pero que a los auténticos científicos nos parecen improductivas, cuando no simplemente absurdas! (cuando los científicos piensan en seleccionar bebés lo hacen pensando en esquivar determinadas enfermedades, y en ningún caso para satisfacer deseos personales, pero en cambio la gente cree que si no se hace es porque los gobiernos han dejado muy claro que lo prohiben!).
Otra culpa de la ciencia la podemos encontrar en nuestra forma de abordar la investigación de los genes. Como muchas veces lo que buscamos es curar una determinada enfermedad o conocer su orgien, acabamos bautizando a los genes implicados con nombres tan desafortunados (para la opinión pública) como "Breast Cancer Gene 1" (gen del cáncer de mama 1). ¿Qué queremos (sin información adicional) que piense la gente que lea ese nombre? Piensan "he aquí un gen que provoca cáncer".
En realidad se trata, como todos, de un gen que hace una proteína. En este caso, lo que se ha visto es que, entre la población de mujeres que han padecido cáncer de mama, este gen se encuentra ALTERADO MÁS FRECUENTEMENTE que en la población femenina en general. Dos cosas a señalar:
ALTERADO: El gen BCG1 lo tiene todo el mundo, hombres y mujeres, con cancer y sin él. Es una alteración de este gen el que se ha relacionado con el problema.
MÁS FRECUENTEMENTE: la alteración no provoca cáncer, pero parece aumentar la posibilidad de tenerlo (de hecho, al menos un 15% de las mujeres con el gen alterado desarrollan cáncer). Esto sólo tiene sentido cuando analizamos poblaciones, ya que no tiene sentido aterrorizar a todas las mujeres con el BCG1 alterado, ya que el 85% de ellas no padecerá cáncer.
El problema es que en la prensa la cosa acaba en "Descubierto gen del cáncer de mama", y el nombre científico del gen ayudará a mantener la confusión...
El debate podría alargarse si explorásemos hasta qué punto los científos bautizan a los genes con nombres más o menos espectaculares para conseguir fondos, y eso nos llevaría a plantearnos los problemas de una investigación que depende de su comerciabilidad para conseguir fondos, pero creo que por hoy ya me he alargado bastante.
En resumen, si todos tuviésemos presente como funciona en realidad la variabilidad genética y cual es el tipo de información almacenada, todos tendríamos claro de qué cosas puede haber un "gen responsable", de que cosas sólo puede haber ciertas predisposiciones y de qué cosas sólo podemos encontrar absurdas informaciones pseudocientíficas...
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