Ciencia facil

En las células eucariotas —la que todos nosotros tenemos— la transcripción (pasar de ADN a ARN mensajero) y la traducción (pasar del ARNm a proteínas) se da en diferentes compartimientos celulares. Sin embargo, las bacterias no tienen núcleo, así que estos dos procesos de la expresión genética están acopladas en espacio y tiempo, así que la traducción se inicia ni bien el sitio de unión del ribosoma (RBS) salga de la ARN polimerasa (ARNpol) (Sigue leyendo en BioUnalm).

Proshkin et al. demostraron que este acoplamiento entre la ARN polimerasa y los ribosomas, en realidad, son importantes para aumentar la tasa de transcripción (copiar el ADN en ARN mensajero), lo cual tiene un efecto positivo en la expresión genética.

Cuando se disminuyó la velocidad de traducción de los ribosomas, mediante el uso de antibióticos que inhiben su funcionamiento y mutaciones que vuelven lento el proceso, la transcripción también se veía afectada de la misma manera, demostrando una clara dependencia de la ARN polimerasa en los ribosomas.

Cuando la secuencia de ARN mensajero tenía codones (tripletes de nucleótidos que codifican para un aminoácido) que no eran comúnmente usadas por las bacterias llamados “codones raros”, la velocidad de traducción también se veía afectada. El mismo efecto ocurrió en la transcripción, demostrando que el efecto era el mismo. Los ribosomas cooperaban con la ARN polimerasa para hacer su trabajo más rápido.

Cuando se bloqueó la unión de los ribosomas al ARN mensajero en formación, la transcripción se veía truncada por la interacción del ARN mensajero con el factor de terminación Rho. Los ribosomas evitan que se de esta interacción la cual genera una terminación prematura de la expresión genética.

Pero, el ARN ribosomal no llega a traducirse, por lo cual no se une a los ribosomas, como hace para evitar que el factor Rho evite su transcripción. Para esto ciertas moléculas llamadas factores de transcripción se unen al sitio de unión del factor de terminación Rho con la ADN polimerasa evitando que trunque la expresión del ADN ribosomal.

http://biounalm.com/2010/04/cooperacion-entre-los-ribosomas-y-la.html

Quien fue primero, el huevo o la gallina? Una pregunta que no ha podido ser completamente resuelta hasta ahora; no desde el punto de vista literal, sino genético y evolutivo. Como diría “el gen egoísta” de Richard Dawkins: la gallina no es más un invento del huevo para producir más huevos.

En cuanto al origen de la vida, siempre ha habido mucha controversia de como surgió la primera secuencia de ADN con la capacidad de codificar alguna proteína si antes no hubo una proteína que la pueda capaz de leer esta secuencia de ADN. Fue ahí que surgió una molécula muy peculiar, compuesta de una secuencia de nucleótidos (ARN) con la capacidad de replicarse por si misma sin la necesidad de otra proteína (enzima) que lo hiciera… (seguir leyendo en BioUnalm)… esta molécula se llama Ribozima

Pero, sin una proteína especializada en replicar estas secuencias de nucleótidos primitivas, las tasas de error (poner un nucleótido en vez de otro) debería haber sido muy altas, y al final de muchos procesos de autoreplicación la información se perdería por la gran cantidad de errores (mutaciones) acumuladas.

Fue así que investigadores de la Universidad de Harvard demostraron con unas secuencias diseñadas en el laboratorio que, en un proceso de replicación no enzimático, lo más importante era reducir la velocidad de replicación de las secuencias con errores (mutadas) para que estas no se acumulen y desplacen a las secuencias correctas, que son las que cargan información.

Demostraron que cuando un nucleótido era puesto de forma errada o había un mal emparejamiento de nucleótidos, la velocidad de replicación disminuía considerablemente, de esta manera, se evitaría la acumulación de secuencias mutadas y las secuencias informativas podrían llegar a evolucionar.

Así se da una explicación bastante razonable a como se pudo haber originado las secuencias y genomas primitivos, cada vez más largos y complejos, así que quien fue primero? la secuencia de nucleótidos que adquirió la capacidad de autoreplicarse, generando cada vez más secuencias informativas, haciendo lenta la replicación de aquellas secuencias mutantes.

http://biounalm.com/2010/04/la-paradoja-del-huevo-o-la-gallina.html

Claro que sí, simplemente basta con descargar un simple programa y ayudarás a los investigadores a detectar o predecir donde podría ocurrir el siguiente terremoto. Bueno, no todas las laptops lo podrían hacer, si tienes una Mac (Apple) o una Lenovo siéntete afortunado. Estas máquinas traen instalados dentro de ellas un dispositivo llamado acelerómetro, el cual no es más que un simple detector de movimiento que puede detectar si computadora se cae o golpea par apagar el disco duro y evitar perder información valiosa… (Sigue leyendo en BioUnalm)

http://biounalm.com/2010/04/tu-laptop-podria-detectar-el-siguiente.html

Las mitocondrias son organelos muy móviles y dinámicos que continuamente se fusionan y dividen, como si fueran una célula y no parte de ella. Su función principal es de producir la energía necesaria para que funcione nuestro organismo. Sin embargo, las mitocondrias no se presentan de manera individual, sino están fusionadas lo cual tiene grandes implicancias en el buen funcionamiento de las células de todos los organismos eucariotas, desde las levaduras hasta los mamíferos (Sigue leyendo en BioUnalm).

Las mitofusinas 1 y 2 son las responsables de que se de la fusión de mitocondrias. Este proceso es de suma importancia para el buen funcionamiento de las células, desde las levaduras hasta los mamíferos. Una mutación en una de ellas no tiene un efecto significativo en el funcionamiento celular, pero un mutante en las dos mitofusinas trae efectos sumamente perjudiciales.

En primer lugar, hay una pérdida de masa muscular lo cual puede acarrear problemas de miopatías. El número de copias de ADN mitocondrial, importante para la producción de enzimas necesarias par ala producción de energía en forma de ATP, se reduce considerablemente a menos del 10%. Las mutaciones en el ADN mitocondrial se acumulan provocando la pérdida de la capacidad respiratoria de las células. Sin embargo, las mitocondrias sanas también acumulan mutaciones pero no tienen ningún efecto, así que es la fusión de mitocondrias la que ayuda a soportar las mutaciones.

Se identificó que la pérdida de la capacidad respiratoria se da por que las mutaciones se acumulan en los genes que codifican para las proteínas que conforman uno de los complejos de la cadena transportadora de electrones, que es la responsable de la producción de energía.

Este descubrimiento ayudará a entender muchas enfermedades de origen mitocondrial que afectan al ser humano como son las miopatías, encefalomiopatías, que atacan al corazón y sistema nervioso respectivamente.

http://biounalm.com/2010/04/la-importancia-de-la-fusion-de.html

Hace un par de días habíamos hablado del como pudo haber sido el origen del código genético y, para que tenga una continuidad, hoy hablaremos de como funciona exactamente los ribosomas. Recordando: Los ribosomas son unas estructuras especializadas formadas por algo más de 50 proteínas y ARN ribosomal y se encarga de leer el ARN mensajero (ARNm) y traducirlo a proteínas a través de los codones del ARNm y los anticodones del ARN de transferencia (ARNt) que cargan en el otro extremo un determinado aminoácido… (Sigue leyendo en BioUnalm)

Los ribosomas tienen tres sitios específicos: A (donde se un el ARNt recién llegadito con su aminoácido), P (donde está el ARNt que llegó antes y es donde se forma el enlace entre aminoácido y aminiácido) y E (donde va el ARNt después de haber perdido su aminoácido). Los ARNt pasan de un sitio a otro formando una cadena de aminoácidos conocida como proteína.

Usando una novedosa técnica que permite ver como funciona el ribosoma a un nivel molecular se hicieron diversos experimentos para entender como es el mecanismo de traducción del ARNm a proteínas.

Primero observaron que a bajas concentraciones de ARNt y enzimas, la velocidad de traducción era muy lenta (aproximadamente un aminoácido cada 20 segundos). El primer ARNt con su aminoácido llega al punto A y se forma el enlace peptídico con el aminoácido que estaba anteriormente en el sitio P, luego una enzima hace que los ARNt se muevan y el ARNt que estaba en P pasa a E (y se libera) y el que estaba en A pasa a P, dejando A libre para la llegada de otro ARNt con su aminoácido, todo esto tomaba 20 segundos. Sin embargo, al aumentar las concentraciones de enzimas y ARNt, la velocidad aumentó hasta 1 segundo por cada aminoácido.

Pero, si el ribosoma tiene tres sitios de unión con los ARNt, en algún momento estarán siendo ocupados por tres ARNt al mismo tiempo? Para esto experimentaron con altas concentraciones de enzimas y ARNt (para asegurarse que todo fuera más rápido y aumentar las probabilidades que estén los tres al mismo tiempo), pero observaron que ni bien entraba un nuevo ARNt al sitio A, el ARNt del sitio E era liberado. Siempre había dos ARNt en el ribosoma y nunca tres.

Así que se preguntaron si la llegada del ARNt al sitio A provocaba la liberación del ARNt del sitio E, o eran dos procesos independientes. Usando una molécula que retardaba a llegada del ARNt al sitio A demostraron que, el ARNt del sitio E, era liberado ni bien llegaba a este sitio y no necesitaba de la llegada del ARNt al sitio A para ser liberado.

También observaron que la velocidad dependía del tipo de aminoácido, los que no eran afines al agua (hidrofóbicos) eran mas lentos. De esta manera entendieron el mecanismo de funcionamiento de la traducción de la información genética a proteínas.

http://biounalm.com/2010/04/como-funcionan-los-ribosomas.html

Esta quizá sea una de las preguntas más difíciles de responder, como se originó el código genético? Recordemos que el código genético está formado por tripletes de nucleótidos (codones) que reconocen a un determinado aminoácido a través del ARN de transferencia (ARNt) el cual tiene un triplete complementario en un extremo (anticodón) y un aminoácido específico en el otro… (Sigue leyendo en BioUnalm).

Los ribosomas son una de las estructuras más primitivas y las primeras en tener interacciones de ARN con proteínas, específicamente ARN ribosomal (ARNr) y aminoácidos, tal como está establecido en el código genético. Entonces, ellos deben tener las claves para ver como era el código genético primordial.

Para esto, usando métodos bioinformáticos, a partir de ribosomas de 4 organismos de diferentes reinos se obtuvo una relación entre los aminoácidos de los ribosomas y las secuencias de ARNr, encontrando una relación específica entre 11 aminoácidos con sus respectivos tripletes (anticodones) en base al código genético actual que tenemos.

Mediante secuencias de ARNr generadas artificialmente al azar se demostró que estas relaciones entre aminoácidos y anticodones eran específicos, ya que el valor de relación de los tripletes generados al azar eran menores que de los originales.

Actualmente vemos que el código genético esta conformado por 16 bloques, cuyas secuencias se diferencian solo en el tercer nucleótido (tercera letra). De estos 16, ocho codifican para dos aminoácidos o secuencias de parada y las otras ocho para un aminoácido específico. Así que, los investigadores a cargo del estudio, tomaron los bloques compartidos por dos aminoácidos como si codificaran para uno (los cuatro tripletes para cada uno de los dos aminoácidos) y encontraron que en uno de los dos, las afinidades aumentaban con respecto a los aminoácidos del ribosoma. Esto sugiere que en el primer código genético cada bloque codificaba sólo para un determinado aminoácido y con el tiempo fue evolucionando y añadiendo más aminoácidos, cambiando la afinidad de las secuencias.

http://biounalm.com/2010/04/como-se-origino-el-codigo-genetico.html

Seguro mucha gente se ha preguntado lo mismo. Si tanto nos quejamos de contaminar el ambiente por el uso de energía a base del petróleo, por qué no optar por tecnologías más limpias y “verdes” como las hélices que generan electricidad mediante la fuerza de los vientos (energía eólica) o los paneles solares que capturan directamente la energía de los rayos solares para transformarlos en energía eléctrica. Esta vez hablaremos de por qué no se masifican los paneles solares.

La tierra recibe más energía del sol en una hora que la que consume en un año. Sin embargo, a pesar de esto, la energía solar no es explotada al máximo. Primero, por que la transformación de energía solar a eléctrica es sumamente cara. Los paneles solares usan materiales semiconductores a base del Silicio y el Germanio, los cuales son elementos sumamente caros de purificar a gran escala. Entonces, producir energía eléctrica a base de paneles solares es seis veces más caro que hacerlo a base de combustibles fósiles o energía hidráulica (centrales hidroeléctricas). Además, la extracción y purificación del Germanio es tan contaminante que la energía limpia que producirá no compensará su costo ambiental. Debido a este problema, muchos investigadores han intentado desarrollar y mejorar las celdas solares para hacerlos más eficientes y económicamente viables…(Sigue leyendo en BioUnalm)

http://biounalm.com/2010/04/por-que-no-se-masifica-el-uso-de-los.html

En el 2008, paleoantropólogos liderados por Lee Berger descubrieron fósiles de un extraño antepasado homínido en Malapa, Sudáfrica. En realidad no fue Lee Berger quien lo descubrió, sino su pequeño hijo de 9 años, Matthew, quien fuera considerado como co-autor del artículo pero los revisores de Science decidieron no tomarlo en cuenta. Los huesos fósiles —cráneos completos y esqueletos parcialmente completos— corresponden a un niño de aproximadamente 11 ó 12 años y una mujer adulta… (Seguir leyendo en BioUnalm)

Según las pruebas de datación en base al Uranio, la edad de los fósiles era de 2,25 millones de años, mientras que estudios paleomagnéticos (la orientación de los sedimentos en base a la polaridad de la tierra) sugieren que los fósiles son más jóvenes, 1,9 millones de años.

Este nuevo ejemplar, denominado Australopithecus sediba, tiene tanto características de los Australopitecos (cerebro muy pequeño de 420cc, estatura de1.3 metros, brazos largos, etc.) como de los Homo (dientes más pequeños, pómulos menos pronunciados, nariz más prominente, piernas más largas y la pelvis más estrecha), siendo considerado como la transición entre los últimos Australiopitecos y los primeros Homo.

Sin embargo, y pese a todas estas pruebas, muchos científicos no lo consideran dentro del linaje de los Homo, simplemente creen que es una forma distinta de los últimos Australopithecus africanus ya que los primeros Homos ya existían y vivían hace más de dos millones de años (H. habilis y H.rudolfensis con 2.3 millones de años). Sin embargo, algunos investigadores consideran a estos dos primeros Homos como Australopitecinos.

A pesar de todo esto, este ejemplar de A. sediba es un homínido más moderno que “Lucy” (A. africanus) quien hasta ahora es considerado como el ancestro de los Homo. Pero, de lo que todos están seguros es que no hay pariente más antiguo que el A. sediba que se parezca tanto a los Homo.

http://biounalm.com/2010/04/un-buen-candidato-para-ser-nuestro.html

Al parecer todo ya está listo para el etiquetado de los productos de origen transgénico ya que está próximo a ser aprobado el Código de Consumo que tiene un artículo denominado “Información sobre los productos", sin embargo hay bastante desconocimiento de lo que significa esto, o más aún, lo que es un transgénico.

De manera sencilla un transgénico es un organismo vivo (animal, planta, bacteria, etc.) a la cual se le ha introducido un determinado gen correspondiente a otra especie diferente. Por ejemplo. Un maíz transgénico será un maíz al cual se le ha introducido un gen de una bacteria para que pueda expresar una proteína capaz de matar al insecto que se coma sus hojas, de esta manera, el maíz se vuelve resistente a los insectos o plagas. Existe una gran variedad de plantas transgénicas. Por ejemplo, casi toda la soya del mundo es transgénica, así que los derivados de la soya transgénica serán los productos transgénicos, los cuales tendrán que ser etiquetados… (Seguir leyendo en BioUnalm).

http://biounalm.com/2010/04/se-viene-el-etiquetado-de-los.html

Un equipo conformado por rusos y norteamericanos lograron crear el elemento súper-pesado número 117 (Uus), el cual había permanecido esquivo porque ya fueron sintetizados los elementos 116 y 118 años atrás. Este elemento, que pesa un 40% más que el Plomo (Pb), fue sintetizado a partir de la colisión de un átomo de Calcio-48 (isótopo radiactivo del Ca con 20 protones y 28 neutrones) con un átomo de Berkelio-249 (isótopo radiactivo del Bk con 97 protones y 152 neutrones)… [Sigue leyendo en BioUnalm]

Usando un acelerador de partículas llamado Ciclotrón, se pudo fusionar los átomos de Bk y Ca, para formar este nuevo elemento. La forma como detectaron al elemento 117 fue a través de su decaimiento radiactivo, o sea, las partículas que liberaba, entre ellos dos partículas alfa (2 protones y 2 neutrones, también conocido como núcleo de Helio).

Se pudo develar que por ahora tiene dos isótopos “estables”, uno con 176 neutrones y el otro con 177 neutrones. También causó mucha sorpresa que fuera más estable que el elemento 116, ya que cuando un elemento tiene más protones y neutrones se hace más inestable.

Esto podría confirmar una de las teorías de la física nuclear que se refiere a la posible existencia de regiones, más allá de la tabla periódica que hoy conocemos, que tienen elementos súper-pesados pero estables.

http://biounalm.com/2010/04/se-crea-el-elemento-117.html