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30/3/09

Bioquímica para todos. 4. Aminoácidos no proteicos

Algunos aminoácidos no forman parte de ninguna proteina: no existe ningún codón o triplete para ellos (ver la entrada anterior). En este caso actúan como intermediarios o precursores de diferentes reacciones del organismo.

La Ornitina y la Citrulina actúan de intermediarios en la síntesis de urea. El ciclo de la urea, como veremos bastante más adelante es importantísimo para el reciclaje de las proteínas. Un mal funcionamiento de este ciclo puede acarrear diferentes problemas, como la gota. En la imagen podéis ver la representación del dolor asociado a esta enfermedad por James Gillray (de Wikimedia commons.

Otro aminoácido no proteico importante es la DOPA, derivada del aminoácido proteico tirosina. La L-DOPA es el intermediario en la síntesis de la dopamina, la adrenalina o la melanina. La dopamina es una sustancia química de comunicación entre neuronas (neurotransmisor) importantísima. La adrenalina (también conocida como epinefrina) es una hormona de la que todos habéis oído hablar. Es la responsable de los estados de alerta. La que nos pone a cien... o a mil. La melanina es la sustancia que sintetizan los melanocitos la cual nos oscurece la piel, pero también se encuentra en algunas neuronas de nuestro cerebro. Estas tres substancias no serían posibles sin la síntesis del aminoácido DOPA.


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27/3/09

Bioquímica para todos. 3. Aminoácidos proteicos

De todos los aminoácidos posibles, dijimos que sólo había 20 que formaban parte de nuestras proteínas. Estos 20 son los únicos que se encuentran codificados por el DNA. Un gen codifica para una proteína. Cada 3 letras del DNA (denominadas triplete o codón) de un gen indican qué aminoácido debe añadirse a la proteína naciente. Esta correspondencia triplete-aminoácido sigue un código universal. Todos los seres vivos del planeta lo comparten. Este código genético es el diccionario entre el DNA y las proteínas. En este diccionario también encontramos la codificación para los puntos y aparte (Stop no es ningún aminoácido). Volveremos más tarde a este diccionario.

Algunas veces las proteínas pueden presentar aminoácidos diferentes de los 20 que vimos en la entrada anterior. Estos aminoácidos derivan de la modificación de aminoácidos proteicos una vez ya se ha formado la proteína. Por ejemplo, el colágeno (que no sólo se encuentra en cremas y potingues: forma fibras que son la base de nuestra piel y nuestros huesos) contiene 4-hidroxiprolinas (prolinas con un OH adicional) y 5-hidroxilisinas (seguro que podéis deducir qué tienen de más...). En este caso los tripletes del gen del colágeno indican que los aminoácidos que se deben colocar en la proteína son prolinas o lisinas. Una vez la proteína ya está sintetizada, se modifican dando lugar a las 4-hidroxiprolinas y las 5-hidroxilisinas.






Prolina e hidroxiprolina... ¿sabéis cuál es cuál?

La elastina forma, como el colágeno, fibras constituyentes de nuestra piel. Como su nombre indica, sin embargo, la elastina es más elástica que el colágeno. Parte de esta elasticidad se la da otra modificación de sus aminoácidos, la desmosina, una molécula radial formada por la modificación y unión de cuatro lisinas. A continuación podéis observar su estructura... ¿sois capaces de identificar los grupos aminos y ácidos de las cuatro lisinas?


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25/3/09

Biotolkien 3. Ents. 3 ¿Árboles que se mueven y no crecen? Apoptosis

Pero, veamos, si los ents siempre están construyendo células para moverse, no dejarían de crecer. Cada paso que diesen aumentaría su tamaño…. cuando no es así. Los ents, para “mover sus piernas” tienen que generar células en un lado del tronco… y matar a las células del otro lado. La muerte programada de células, el suicidio celular, recibe el nombre de apoptosis, y es uno de los procesos más fascinantes a nivel de biología molecular.

Una célula puede morir por causas violentas (necrosis), o por mandato interno (apoptosis). La diferencia entre ambas es la “ordenación”. La necrosis es un caos, la apoptosis, un proceso secuencial por el que la célula se prepara a morir de la forma más “reaprovechable” posible.

La apoptosis está continuamente presente en nuestras vidas. Desde el desarrollo embrionario (donde, por ejemplo, nos quita las membranas interdigitales), hasta procesos inmunitarios (donde es responsable de la eliminación de los linfocitos que reconocen antígenos propios y podrían atacarnos).

La apoptosis es unos de las primeras armas contra las células rebeldes. Cuando una célula empieza a ir por su cuenta se le induce a un suicidio programado. Las células más rebeldes desoyen esta orden y empiezan a multiplicarse sin control. Liberadas de la apoptosis, se vuelven células tumorales.

Pero volvamos a los ents… Uy, ¡qué tarde! Lo dejaremos para la próxima entrega.

Otras entrada sobre apoptosis:
La doble negación. Histonas y osos polares.
Estrógenos y osteoporosis. Huelga a la japonesa o harakiri colectivo


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23/3/09

Biotolkien 3. Ents. 2. ¿Árboles que se mueven?

El movimiento de las plantas que comentamos la entrada anterior se da por el crecimiento diferencial de los dos lados de la planta. Si las células de un lado se dividen más rápidamente que las del lado opuesto, esa parte empezará a generar una especie de codo que acabará girando la planta entera. Es lo que ocurría con nuestra alubia germinal. Cuando cambiábamos la orientación del agujero, se invertía el crecimiento diferencial. Este efecto producido por la luz se denomina Fototropismo y es perfectamente observable en grabaciones a cámara rápida, como la que os dejo aquí. Impresionante, ¿no creéis?



Vamos con los ents. Para andar, deben desplazar una de sus “piernas” hacia delante, mantenerla bien fijada en el suelo mientras enderezan su cuerpo sobre esta, al tiempo que avanzan la otra pierna. Y todo esto sin músculos ni tendones, solamente construyendo muchas más células en un lado que en otro… Este proceso es bastante más lento que el movimiento de los animales, de ahí la parsimonia de los ents. Los ents basan su movimiento en la generación de nuevas estructuras a una velocidad de vértigo para lo que es el mundo vegetal.


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21/3/09

Bioquímica para todos. 2. Cadena lateral (R)

En la anterior entrada vimos qué tienen en común todos los aminoácidos. En ésta veremos qué les diferencia.

Situada entre el grupo amino y el grupo ácido, encontramos la cadena lateral. Como el esqueleto de los aminoácidos, como vimos, era neutro, el pH de cada aminoácido depende solamente del pH de la cadena lateral. Pero no sólo el pH, todas las características de los aminoácidos dependen directamente de la naturaleza de esta cadena lateral. Si un aminoácido es polar es por la polaridad de su cadena lateral. Si un aminoácido es acido es porque su cadena lateral posee algún grupo ácido. En la imagen superior (Wikimedia commons) se resume el carácter de algunos de estos aminoácidos. Ahora ya sabéis porqué son como son.

Virtualmente, cualquier compuesto NH2-R-COOH (traducción: grupo amino - cadena lateral - grupo ácido) es un aminoácido, pero sólo 20 de estos compuestos son aminoácidos proteicos, es decir, los aminoácidos que forman cualquiera de nuestras miles de proteínas.Todas las proteínas de nuestro cuerpo -y no son pocas- se construyen mediante este puñado de bloques básicos. En la siguiente imagen podréis ver tanto su nombre como su fórmula.

En azul, el grupo amino; en verde, el grupo ácido; en rojo, la cadena lateral. Matanya. Wikimedia commons


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19/3/09

Biotolkien 3. Ents. 1 ¿Árboles que se mueven?

Los árboles son estructuras increíbles. Verdaderas centrales energéticas que transforman la energía solar en energía química, en forma de glucosa. Y lo hacen en un medio hostil, seco, como es la tierra firme. Los árboles seguramente surgen de la evolución de un organismo simbionte formado por algas (que aportaron los cloroplastos) y hongos (que aportaron el grueso de la célula y la protección frente a la desecación. Con el tiempo la evolución acabó determinando la aparición de los grandes árboles con corteza que conocemos. Grandes pilares mecidos por el tiempo y el viento. ¿Puede un árbol moverse? La respuesta es sí.

Las plantas “se mueven”. Quizás no se desplazan –algunas-, pero sí son capaces de moverse. Pensad sino en los girasoles. Muchos árboles, además, son capaces de retorcerse mientras crecen buscando el claro por donde obtener más luz. La luz, el verdadero motor de las plantas. Un experimento muy sencillo consiste en dejar germinar una judía dentro de una caja cúbica en la que haya sólo una abertura lateral por donde entra luz. La planta empezará a crecer hacia ese sentido. Al cabo de unos cuantos días, cambiad la abertura hacia otro lado. La planta “girará”. Se mueve.



De acuerdo, de acuerdo. De ese movimiento a andar va más de un paso. Pero no desesperemos.

Image: Paisaje de Jan Both. Wikimedia commons.


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17/3/09

Biotolkien 3. Ents. 0. Introducción

Los ents son creaciones mitológicas de Tolkien. Grandes árboles ecologistas que se desplazan por los bosques lentamente, hablando su propio idioma milenario –porque tardan mil años en decir cualquier cosa-, buscando desesperadamente a las mujeres ents, y poseedores de manantiales de agua mágica que hacen crecer unos centímetros a los hóbbits que se la beben.
¿Árboles que se mueven?
¿Árboles que piensan?
¿Árboles diferentes?
¿Árboles sólo machos?
¿Agua crecehobbits?

Sí, os encontráis ante el nacimiento de una nueva serie Biotolkien. Los Ents.

La foto es de Joe Mabel, vista en esta magnífica galería de Wikimedia commons.


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15/3/09

Bioquímica para todos. 1. Aminoácidos

Los aminoácidos son compuestos que presentan un grupo amino y un grupo ácido.

El grupo amino (-NH2) es un grupo básico, es decir, si sólo tenemos grupos aminos disueltos en agua, tendremos una disolución con pH básico, como el de la lejía o el amoníaco. De hecho, un limpiador de amoníaco es una disolución de grupos aminos, ya que la fórmula del amoníaco es NH3. Por su parte, el grupo ácido (-COOH) es un grupo, evidentemente, ácido.

Como ya debéis saber, ácido y base son dos caras de una misma moneda. Cuando se junta un ácido y una base, se neutralizan, y generan el famoso pH neutro. Como los aminoácidos tienen un grupo básico y un grupo ácido, en principio deberían ser compuestos con un pH neutro. Y así es en algunos aminoácidos pero no en todos. ¿Por qué?

Porque entre el grupo amino y el grupo ácido encontramos lo que diferencia cada aminoácido del resto: la cadena lateral (R), y esta cadena puede ser neutra, ácida o básica dando lugar a aminoácidos neutros, ácidos o básicos respectivamente.

Images: Wikimedia commons. Dos representaciones de las muchas que existen del esqueleto de un aminoácido. Podéis encontrar más aquí


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13/3/09

Bioquímica para todos. 0. Introducción


La bioquímica es una de estas disciplinas aparentemente hermética, reservada a los científicos, pero cuyos conceptos son utilizados continuamente en nuestra vida cotidiana. Lípidos, proteínas, aminoácidos, colesterol son términos cuya presencia en la publicidad ha aumentado considerablemente. Ya no nos sorprende que un alimento tenga oligoelementos, o que algunas cremitas (las reinas de la bioquímica) aporten nutrientes, coenzimas, hidratos de carbono o ácido hialurónico. Pero, ¿sabemos qué son cada una de estas moléculas? ¿Qué hacen normalmente? ¿Tiene algún sentido el uso que se les da en todos estos productos nutricionales y de belleza?

En esta serie, intentaremos explicar paso a paso estas biomoléculas y algunos de los procesos en los que participan.

Image: Foobar. Wikimedia commons


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11/3/09

Microcosmos de Lynn Margulis y Dorion Sagan.

Hace un par de meses os hablaba de la posibilidad de consultar determinados libros de divulgación científica a través de Google libros. Pues bien, desde esta semana podemos añadir un libro a esta colección:

Microcosmos. Cuatro mil millones de años desde nuestros ancestros microbianos de Lynn Margulis y Dorion Sagan, en su traducción al catalán por Omnis cellula. aquí.

Un libro altamente recomendable en el que se exponen los principales argumentos de la teoría endosimbiótica, aquella que defiende el papel de la simbiosis en la historia evolutiva de nuestro planeta con su producto estrella, la célula eucariota, resultado de la colaboración de diferentes bacterias.

También lo podéis encontrar en inglés aunque no en castellano. No en Google books, pero sí en las librerías, pues existen traducciones como ésta, publicada por Tusquets.


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8/3/09

Cuando la realidad te pone los pies en el suelo

Buenas.

Esta semana ha sido un verdadero infierno laboral. Y preveo que durante unos cuantos meses va a seguir siendo así...

Los que lleváis más tiempo con nosotros recordaréis que nuestra primera intención era ofrecer un artículo diario en el que comentásemos una noticia de actualidad biológica de la manera más amena posible. Y así empezó el blog. Pero la realidad se ha ido imponiendo con fuerza. El tiempo de que disponíamos ha ido desvaneciéndose. Y ya no podré mantener esa primera intención: comentar artículos de actualidad requiere una dedicación y una rutina fuera de mi alcance actual.

En cambio, escribir series divulgativas me permite realizar "esprints" de escritura que luego puedo iros presentando en pequeñas dosis. Y creo que este será el patrón de este blog en los próximos meses. Tengo en mente unas cuantas series. ¿Se os ocurre otra? ¿Preferirías una antes que otra? Hagan sus apuestas, señores.

Biotolkien 3. La continuación.
Bioquímica para todos.
Biomanía: Bioinformática para todos.
El mundo de los artículos científicos.


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2/3/09

Ignasi Terraza y Susana Sheiman, experiencias sinestésicas

El viernes pasado (20 de febrero) asistimos a un concierto del Ignasi Terraza Trio acompañado de Susana Sheiman en el Barradas de L'Hospitalet. Una delicia. Si teneis oportunidad de verlos no os lo perdáis. A Ignasi Terraza ya lo conocía de hacía 10 años, y me sigue encantando su disco Jazz a les fosques, pero Susana Sheiman fue toda una sorpresa. Agradabilísima. En su concierto de homenaje a Ella Fitzgerald, Susana desgranó delante nuestro todos sus registros. Y no son pocos. Desde la aterciopelada voz susurrante de las baladas, a la fuerza ácida de sus soberbios scat, pasando por la dulzura de sus susurros, el brillo de sus notas altas y la negrura de sus notas graves... Un momento. Me estoy poniendo sinestésico.

¿Aterciopelada voz? ¿Fuerza ácida de los scats? ¿Pueden los susurros ser dulces? ¿Alguna nota brilla o tiene color? En mi caso, estas metáforas son simples figuras retóricas, pero para los sinestésicos pueden ser experiencia totalmente reales.

Las personas sinestésicas tienen determinados sentidos "cruzados", cuando ven ciertas letras o números las ven de un determinado color, cuando oyen notas también "ven" diferentes tonalidades de colores; cuando oyen ciertos fonemas, la boca se les llena de diferentes sabores... Todo un mundo, muy bien explicado en esta entrada de Wikipedia (con versión en castellano).

Hace unos años leí este artículo de Gian Beeli, Michaela Esslen y Lutz Jäncke sobre un músico sinestésico que tenía cruzados los sentidos del oído y del gusto. En este nuevo caso de sinestesia, diferentes intérvalos de notas se asociaban a diferentes sabores.

El intérvalo es la "distancia" que separa dos notas que suenan simultáneamente. Simplificando: si tenemos presente la escala del Do, la típica: Do, re, mi, fa, sol, la, si... y tocamos a la vez la nota do y la mi, estamos ante un intérvalo de tercera (hay dos notas entre el do y el mi, inclusives); si las notas reproducidas simultáneamente son do y sol, nos encontramos ante un intérvalo de quinta. Estos intérvalos se pueden clasificar, según si son agradables al oído, en consonantes (suenan bien), o disonantes (no suenan bien). Dentro de estas clasificaciones hay matices, pero para lo que nos ocupa, dejémoslo así.

El músico protagonista del estudio utilizaba su "habilidad" para diferenciar los diferentes tipos de intérvalos. Y lo más curioso es que los intérvalos que mejor "suenan", los consonantes le sabían dulce, mientras que los disonantes eran amargos... y no en un sentido poético.


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