¿Qué es el genoma?

¿Qué es el genoma?
ADN, cromosomas, genes...

Proyecto Genoma Humano

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Promete revolucionar el futuro

Genoma de Neandertal

Genoma de Neandertal
Nuestro familiar más cercano

Vida en la Tierra

Vida en la Tierra
Organismos procariotas y unicelulares

La variedad genetica humana, avance del año para Science

domingo, 23 de diciembre de 2007

Portada del número de la revista ScienceCon el genoma humano ya bien instalado en los laboratorios, los científicos están explorando ahora la información que contiene, y han descubierto que, pese a la enorme similitud genética de los más de 6.000 millones de personas que viven en la Tierra, e incluso entre ellos y otros primates, hay una gran variación del ADN entre los individuos. Este descubrimiento encabeza la lista de los 10 mejores del año, la lista de los descubrimientos más importantes que hace la prestigiosa revista estadounidense Science. "En 2007, ha habido avances en varios frentes que establecen, por vez primera, cuánto difiere el ADN de una persona a otra, lo que es un gran salto conceptual que afectará a todo, desde el enfoque de los tratamientos médicos hasta cómo nos vemos a nosotros mismos y nuestra intimidad", afirma Robert Coontz, director adjunto de Science.

Para el año que viene, la revista adelanta áreas en las que cabe esperar grandes hallazgos (micro-ARN, microbios artificiales, nuevos materiales para chips, el genoma del neandertal, los circuitos neuronales humanos y los primeros datos del gran acelerador de partículas europeo LHC. Pero de momento, Science destaca la variabilidad genética humana y estas otras nueve conquistas de la ciencia en 2007:

- Reprogramar células. Las tecnologías para reprogramar células, es decir la capacidad de producir células madre pluripotentes a partir de células ya diferenciadas (de piel), es un gran avance de los últimos meses. Primero se logró en ratones y luego en células humanas. Esto influirá en la ciencia y en las políticas de investigación en células madre.

- Rayos cósmicos. La identificación del origen de los rayos cósmicos de alta energía, que se deben producir en galaxias con núcleos activos, ha sido el celebrado descubrimiento de un nuevo detector internacional, el telescopio Pierre Auger, instalado en Argentina.

- Receptores humanos. Los científicos han determinado la estructura de un importante receptor molecular, diana de la adrenalina, lo que abre el camino a nuevos medicamentos.

- Más allá del silicio. Los descubrimientos sobre propiedades de óxidos metálicos y sus combinaciones tal vez sirvan para superar las prestaciones actuales de los materiales semiconductores y desencadenar una revolución de los chips.

- Hacia nuevos ordenadores. La computación puede dar un salto espectacular hacia la llamada spintrónica con los hallazgos sobre el comportamiento de los electrones en un material al ser sometidos a campos eléctricos externos.

- Vacunas. Las células que luchan contra virus y tumores se especializan para proporcionar al organismo protección inmediata o protección a largo plazo. Esto facilitará el desarrollo de mejores vacunas.

- Química sintética. Los químicos están adquiriendo nuevos niveles de control sobre las moléculas y su producción. De la mano de la química sintética, este año se han hecho compuestos en laboratorio con alta eficacia y Science augura un próspero futuro a esta disciplina y a su aplicación en la industria.

- Memoria e imaginación. Las neurociencias no pueden faltar entre los mejores del año, y en 2007 destacan los estudios (en personas y en ratas) que muestran que la memoria y la imaginación enraizan en el hipocampo, un centro crítico del cerebro. Los científicos creen que la memoria puede ajustar las experiencias pasadas para crear escenarios de futuro.

- Damas. Una partida de damas acaba necesariamente en tablas si los jugadores no cometen errores, han demostrado unos científicos de inteligencia artificial. Se considera un hito.

Obtienen celulas madre a partir de la piel

miércoles, 21 de noviembre de 2007

Cultivo de células realizado por el científico japonés Shinya Yamanaka. Foto: APDos grupos de científicos han logrado transformar las células de la piel humanas en células madre, lo que brindaría potencialmente acceso ilimitado a las células que pueden remplazar tejidos u órganos enfermos o dañados. Los hallazgos serán publicados en la edición electrónica de Science y en Cell, respectivamente.

La nueva técnica, una vez perfeccionada, puede permitir a los médicos crear células madre con un código genético específico de un paciente, eliminando el riesgo de rechazo. También puede hacer avanzar rápidamente las investigaciones de los tratamientos para el cáncer, alzhéimer o párkinson, la diabetes, la artritis, las lesiones en la médula espinal, derrames cerebrales, quemaduras y enfermedades del corazón, porque los científicos tendrán mucho más acceso a las células madre.

Las células madre son vistas como una posible respuesta mágica para algunas enfermedades, debido a que pueden desarrollarse en cualquiera de los 220 tipos de células del cuerpo humano.

El hallazgo simultáneo por parte de investigadores en Japón y Estados Unidos ha sido considerado "monumental". "El trabajo es monumental por su importancia en el campo de la ciencia de células madre y su potencial impacto en nuestra habilidad para acelerar los beneficios de esta tecnología", ha opinado Deepak Srivastava, director del Instituto Gladstone de enfermedades cardiovasculares.

Ambos equipos de investigadores han conseguido transformar las células de la piel utilizando un retrovirus para insertar cuatro genes diferentes en las células.

El equipo japonés, dirigido por Shinya Yamanaka de la universidad de Kyoto, ha logrado crear una línea de células madre a partir de 5.000 células. "Esta eficacia puede parecer muy débil, pero esto significa que a partir de una sola muestra de 10 centímetros, podemos obtener múltiples líneas de células madre pluripotentes (induced pluripotent stem cells, iPS)", ha explicado Yamanaka.

El equipo estadounidense, liderado por Thomson, ha reprogramado una célula de cada 10.000, pero sin recurrir a un gen considerado cancerígeno. Ambas técnicas tienen el riesgo de mutación, porque las células han retenido copias del virus utilizado para insertar los genes.

El próximo paso crucial, según un artículo de la revista Science, es encontrar un camino para activar los genes que hacen que las células de la piel se retrotraigan a células madre, sin depender del retrovirus para insertar los genes. "Al ritmo en que está avanzando esta ciencia es casi inconcebible que no encontremos una manera de hacer eso", ha opinado el investigador Douglas Melton, de la Universidad de Harvard, a la revista Science.

Aunque las células de la piel pueden ser más útiles que las células madre embrionarias, Yamanaka ha advertido que sería "prematuro concluir que las células iPS pueden remplazar las células madre embrionarias". "Todavía estamos lejos de encontrar curas o terapias en base a células madre y no sabemos qué procesos serán efectivos".

La creacion del primer cromosoma

domingo, 7 de octubre de 2007

Craig Venter - MANUEL ESCALERA. (El Pais)La posibilidad de crear una vida partiendo de elementos inertes está un paso más cerca. El científico estadounidense Craig Venter ha anunciado que su equipo ha conseguido sintetizar un cromosoma artificial. Los cromosomas son las macroestructuras que contienen los genes dentro del núcleo celular. El científico, uno de los padres del desciframiento del genoma humano, se propone probar si su supercomplejo funciona al meterlo en una bacteria.

Un gen es el libro de instrucciones para una función biológica, y un cromosoma es una cadena de ellos junto con todos los interruptores para activarlos o desactivarlos. Esto último es lo que el científico estadounidense Craig Venter, premio Príncipe de Asturias en 2006, afirma en una entrevista al periódico The Guardian que ha conseguido.

Para ello ha reconstruido los 381 genes de una bacteria llamada Mycoplasma genitalium. El resultado es una sucesión de 580.000 letras químicas (aaggctcgagtc...), que son las que codifican la información que hace que la bacteria se reproduzca o crezca. Venter todavía no ha probado si ese cromosoma funciona. Es el siguiente paso que quiere dar. De momento, según ha declarado, ha sustituido el cromosoma original de la bacteria por el suyo, y espera a que éste reproduzca las tareas del original. A este nuevo híbrido (parte natural, parte sintética) la ha bautizado como Mycoplasma laboratorium.

Ante el anuncio de Venter, ya hay quienes creen que se trata sólo de un alarde técnico -montar sin errores una enorme cadena-, como ha declarado el genetista católico italiano Angelo Vescovi. Venter, sin embargo, confía en que pueda tener usos más prácticos, como curación de enfermedades (si se sustituye un cromosoma con instrucciones erróneas por uno correcto).

Identifican las variantes geneticas implicadas en la progresion del sida

sábado, 21 de julio de 2007

Identifican las variantes genéticas implicadas en la progresión del sida

El Clínico de Barcelona y el hospital universitario German Trias i Pujol son dos de los centros que han participado en un estudio internacional que ha identificado las variantes genéticas que pueden hacer que una persona infectada por el VIH desarrolle sida antes que otra. Este descubrimiento puede ser clave para desarrollar terapias a la carta, así como vacunas preventivas o terapéuticas y que estas últimas resulten mucho más eficaces.

Este trabajo, que publica la versión electrónica de la revista científica "Science", analiza por vez primera el genoma humano y las variantes genéticas que hacen que una persona desarrolle sida con mayor o menor facilidad.

Según los responsables de la investigación, este hallazgo, a medio plazo, puede tener importantes aplicaciones ya que se podrá conocer el perfil genético del paciente. Ello permitirá prever la evolución del mismo, saber si desarrollará la enfermedad más pronto o más tarde, si los antirretrovirales serán más o menos eficaces o si puede desarrollar una toxicidad a estos medicamentos. Con estos datos, se podrán crear tratamientos personalizados o incluso, más a largo plazo, vacunas.

En Cataluña participaron en esta investigación un centenar de personas seropositivas. Todas ellas con anterioridad habían sido sometidas a un seguimiento muy exhaustivo y nunca habían recibido ningún tratamiento contra el sida.

Los investigadores compararon el nivel del VIH en sangre de estos pacientes al inicio de la enfermedad -durante los dos primeros años- y su situación años después, además de estudiar el ritmo de degradación inmunológica.

Los resultados de esta comparación apuntan a dos variantes genéticas relacionadas con el sistema inmunitario, que están localizadas en una región genética responsable de determinar la respuesta inmunitaria contra numerosas patologías infecciosas.

Los investigadores identificaron además un gen responsable de producir una proteína que presuntamente participa en la multiplicación del virus.

Evidencias sobre la utilidad del ADN basura

lunes, 16 de julio de 2007

El estudio, con participación del CSIC, aparece en Science. La investigación refuerza la idea de que es necesario descifrar esta parte del genoma, que constituye el 95% del ADN humano. El estudio describe una secuencia del ADN basura crucial para el funcionamiento del gen de la hormona del crecimiento.

El estudio refuerza la idea de que es conveniente descifrar esta parte del genoma, considerado hasta fecha reciente por buena parte de la comunidad científica como intrascendente, ante la hipótesis de que podría abrir nuevos campos de investigación médica, entre otras aplicaciones.

En este caso particular, los autores han analizado en ratones un elemento denominado SINEB2, que aparece repetido en el ADN de multitud de mamíferos y, en menor medida, en el ser humano. Según sus conclusiones, la activación de esta secuencia determina la expresión del gen de la hormona del crecimiento.

La función de este elemento repetido ya había sido asociada con anterioridad a la respuesta a estrés celular o frente a la infección por un virus.

El investigador del CSIC y coautor del trabajo, Lluis Montoliu, que trabaja en el Centro Nacional de Biotecnología (del CSIC), en Madrid, explica la principal motivación de este estudio: “Tratamos de dar sentido al ADN que parecía no importarle a nadie porque no codifica genes. El estudio avala la idea de que hay información de indudable relevancia en el ADN intergénico, el mal llamado ADN basura”.

En concreto, el equipo ha demostrado que determinadas alteraciones de SINEB2, adyacente a la hormona del crecimiento del ratón, provocan la pérdida de expresión de este gen, implicado en el crecimiento de las células, en la mitosis, el envejecimiento y la longevidad. El déficit de esta hormona en el organismo propicia, por ejemplo, enanismo.

La relevancia del hallazgo estriba en que esta alteración de SINEB2, que se sitúa en regiones muy alejadas del cuerpo del gen del crecimiento, provoca el mismo efecto que si se mutara directamente la zona codificante de la propia hormona: en ambos casos, se pierde la expresión del gen.

Montoliu contextualiza el trabajo: “Habitualmente, las enfermedades asociadas a la función anómala de un gen radican precisamente en una alteración de ese mismo gen. No obstante, se encuentran con frecuencia pacientes con síntomas que indican que la función de ese gen está alterada sin que se observe ninguna mutación en el mismo”.

En muchos de estos supuestos, según el investigador del CSIC, la explicación de la patología se encuentra en zonas reguladoras del genoma intergénico, incluso en áreas alejadas del propio gen. “Tal es el caso de las alteraciones encontradas en SINEB2”, apunta Montoliu.

El estudio del genoma se asoció en sus inicios al estudio de los genes, los codificadores de proteínas (conocidas como los ladrillos de la vida). El ADN codificante constituye una pequeña parte del genoma completo, en torno al 5% en humanos. “El resto del genoma, compuesto de secuencias repetidas o no codificantes, se desechó inicialmente en los laboratorios y pronto fue bautizado con el nombre ADN basura”, recuerda el investigador del CSIC.

Montoliu y su equipo trabajan desde hace varios años en una de esas partes olvidadas, el ADN intergénico. Es un área de difícil análisis, debido a la abundancia de secuencias repetidas.

El investigador del CSIC recuerda cómo ha evolucionado la opinión de los investigadores sobre esta parte del genoma: “En los últimos años, la comunidad científica ha tenido que admitir que el ADN intergénico contiene muchas de las claves que permiten explicar por qué los genes se activan en determinados momentos del desarrollo, o por qué lo hacen en unas células y no en otras”.

Y añade: “A medida que pase el tiempo descubriremos más enfermedades o disfunciones genéticas causadas por una función alterada o anómala de un elemento alojado en esta parte del genoma”.

El trabajo ha sido dirigido por la investigadora Victoria Lunyak, de la Universidad de California San Diego, y ha contado con la colaboración de Montoliu y de otros dos miembros de su equipo, Rosa Roy y Ángel García.

Nuevos datos geneticos sobre el desarrollo de las extremidades

viernes, 13 de julio de 2007

Polyodon spathula. Foto de M.C. Davis

Antes de que entrasen en escena los animales con extremidades (los tetrápodos), hace aproximadamente 365 millones de años, los peces ya poseían los genes asociados con los sistemas necesarios para ayudar a hacer crecer manos y pies (autópodos), según un estudio realizado por investigadores de la Universidad de Chicago.

Este hallazgo derriba una teoría sostenida durante muchos años que plantea que la adquisición de extremidades fue un evento evolutivo nuevo, que requirió de los descendientes de los peces de aleta lobulada una drástica alteración de sus genes para adaptar sus cuerpos al nuevo entorno de arroyos y pantanos.

El estudio muestra que el aparato genético y del desarrollo que construye las extremidades con dedos ya se había desarrollado mucho antes de la adquisición de las extremidades, según los científicos, y que este aparato existe en forma primitiva en un osteictio (pez con huesos o espinas), el Polyodon spathula, un "fósil viviente".

Foto The University of Chicago Medical CenterEn lugar de emplear al pez cebra, el modelo de preferencia para los estudios de laboratorio sobre el desarrollo, los científicos emplearon al Polyodon spathula como un representante de un ancestro más primitivo. A diferencia de las aletas simples del pez cebra, el Polyodon spathula tiene un elaborado patrón esquelético de aleta, similar al visto en otros vertebrados primitivos.

La aleta del Polyodon spathula se parece a la del pez cebra. El ordenamiento interior es el mismo, pero la parte trasera de la aleta del Polyodon spathula tiene elementos más largos. La teoría aceptada hasta el momento por los científicos ha sido que el patrón de expresión del gen Hox visto en el pez cebra representa la condición primitiva para las aletas en cualquier vertebrado, y que en el grupo que condujo a los tetrápodos, la evolución trabajó sobre la expresión de este gen Hox añadiendo una segunda fase e incorporándola al patrón esquelético.

Los científicos estudiaron el desarrollo de las aletas de Polyodon spathula para comprobar si los genes activados para formar manos y pies en los tetrápodos eran diferentes de los genes activados para hacer aletas de peces. Los investigadores (Marcus Davis, Randall Dahn, Neil Shubin) han refutado la teoría convencional. Prestaron especial atención a los genes Hox (que desempeñan un papel vital en el desarrollo de las extremidades) en las aletas pectorales del Polyodon spathula.

Para rastrear en qué lugar de la aleta están activos los genes Hox, el equipo insertó marcadores moleculares y averiguó que el patrón de actividad tiene similitudes con los patrones de estos mismos genes en las extremidades de los tetrápodos.

Los tetrápodos tienen una segunda fase de expresión de los genes Hox que se manifiesta en una etapa posterior del desarrollo. Durante esta segunda etapa, se desarrollan las manos y los pies. Aunque no se conoce esta segunda fase en el pez cebra, los científicos sí la encontraron en el Polyodon spathula, lo cual revela que un patrón de actividad genética que hasta el momento se consideraba exclusivo de los vertebrados con manos y pies, es de hecho mucho más primitivo.

Groenlandia era un vergel hace un millon de años

lunes, 9 de julio de 2007

Una ilustración de Groenlandia en el Pleistoceno. (Foto: Science)

El danés Eske Willerslev, dedicado a la investigación científica en el Centro de Genética Antigua de la Universidad de Copenhague, ha logrado revelar cómo era la fauna y la flora de Groenlandia (que significa la tierra verde) hace entre medio millón y un millón de años. Y ha descubierto, gracias a las muestras de ADN fosilizado que ha encontrado, que en aquella lejana época la gélida isla danesa era un bosque de pinos y alisos por el que revoloteaban las mariposas y las moscas.

Los hallazgos de Willerslev y sus colegas de la Universidad de Alberta (Canadá) tienen doble relevancia: no sólo ayudan a comprender cómo era el planeta en el Pleistoceno, sino que da pistas para el futuro, dado que hoy, debido al calentamiento de la Tierra, la superficie afectada por el deshielo en Groenlandia ha aumentado un 42% en 25 años.

Para realizar esta investigación, que se publica en la revista 'Science', el científico danés ha analizado varios testigos del hielo instalados en diversas zonas de la isla.

Fue en uno de ellos, situado en el centro meridional de Groenlandia, donde, a dos kilómetros de profundidad, logró extraer muestras de ADN que, aseguran, podrían tener entre 450.000 y 809.000 años de antigüedad. Pertenecían a pinos, alisos, tejos, piceas y también a escarabajos, arañas, moscas y mariposas, que vivían a una temperatura de entre 10º C en verano y -17º C en invierno.

Los resultados demuestran que, en un periodo interglaciar muy antiguo, la isla era un bosque, que luego se cubrió de una capa de hielo. Esa capa logró sobrevivir sin derretirse en el último periodo geológico de subida de las temperaturas (hasta cinco grados más que hoy), hace entre 116.000 y 130.000 años. «Si son datos correctos, significa que la capa de hielo en esa zona es más estable de lo que se pensaba y que, si el nivel del mar subió cinco o seis metros, ese agua debió venir de otras fuentes de hielo, como la Antártida».

Igualmente interesante es comprobar cómo hay moléculas tan primitivas conservadas en el hielo y que, pese a su escasez, pueden ser útiles a los investigadores para reconstruir cómo eran los ecosistemas en ese 10% del planeta que hoy permanece congelado y que funciona como un perfecto congelador de ADN prehistórico.

De hecho, una parte muy complicada del trabajo fue comprobar que las secuencias genéticas que había en la Base del Proyecto Hielo en Groenlandia (GRIP, en inglés), no habían sido contaminadas, ni eran muestras que hubieran llevado el viento o el agua, o arrastradas por un glaciar en épocas posteriores.

Insospechada proximidad genetica entre la anemona y el hombre

sábado, 7 de julio de 2007

Anémona marina (Foto: Science)

El genoma de la anémona marina es mucho más complejo y parecido al de los seres humanos que, por ejemplo, los de la mosca de la fruta o los nematodos.

Así lo sugiere una investigación realizada por la Universidad de Berkeley y el 'Energy Joint Genome Institute' (JGI), que aparecerá en 'Science'. La cercanía genética con la anémona sugiere que el último ancestro que compartieron los seres vivos ya poseía un genoma relativamente complejo, de entre 18.000 y 20.000 genes.

Los científicos de los dos centros de investigación han descubierto que la anémona marina 'Nematostella' contiene alrededor de 450 millones de pares de bases, con unos 18.000 genes codificadores de proteínas. Su identidad, estructura y organización dentro del genoma muestra notables similitudes con la secuencia del genoma humano, que sólo es un poco más larga que la de la anémona.

Una de las principales conclusiones que se derivan de esta investigación es que la evolución no necesariamente implica un aumento del número de genes o de su complejidad. Así, los genomas de la mosca de la fruta y de los nematodos habrían sido simplificados y reducidos con relación al de aquel antepasado común.

Los monos tienen un gen contra el SIDA

viernes, 22 de junio de 2007

Chimpancés

Se desprende de un estudio publicado por la revista Science que sostiene que lo que hoy hace que los primates sean inmunes al HIV es un gen que también posee el hombre pero que está direccionado a contrarrestar otro virus.

Hace más de 4 millones de años, ancestros distantes de los humanos ganaron una batalla contra un virus hoy extinto, pero esa victoria pudo haber dejado a la especie en una situación de vulnerabilidad frente al HIV, según un estudio publicado por la revista Science.

Este hallazgo también podría explicar por qué chimpancés, gorillas y otros primates son capaces de resistir el virus que causa el Sida, mientras los seres humanos se infectan con mucha más facilidad.

La diferencia entre especies es consecuencia de un gen, denominado TRIM5alpha. En experimentos realizados en laboratorio el gen fue capaz de bloquear la infección que produce el retrovirus PtERV1, que fue reconstruido para la experiencia ya que está extinto hace millones de años.

Los investigadores explicaron que el PtERV1 dejó rastros de su ADN en el genoma de muchos primates, con excepción de los seres humanos, lo que implicaría que el retrovirus nunca logró infectar a la especie.

De hecho, cuando los genetistas compararon por primera vez el genoma humano contra el genoma de un chimpancé, "la diferencia más grande (en primates no humanos) fue la presencia de este virus, PtERV1", dice Michael Emerman, uno de los investigadores del Fred Hutchinson Cancer Research Center en Seattle, EE.UU.

Según el científico, esto podría significar dos cosas: a) que los ancestros de los seres humanos ya contaban con el gen TRIM5alpha y por lo tanto no pudieron ser infectados por el virus PtERV1 o b) que el PtERV1 mató a todos los seres humanos de ese entonces, con las excepción de algunos afortunados que contaban con el gen TRIM5alpha.

Sin embargo, esta victoria podría tener un legado no tan feliz. Los expertos revelaron que varias especies de primates cuentan con versiones diferentes de TRIM5alpha, uno de los tantos genes que bloquean infecciones. En el caso del Homo Sapiens, la habilidad del gen de bloquear el PtERV1 no es extensiva a otros retrovirus peligrosos como el HIV.

Pero por otro lado, el TRIM5alpha encontrado en chimpancés y gorilas resulta ser muy efectivo para bloquear el acceso del HIV a las células pero no sirve contra el PtERV1.

Este tipo de situación, en la que un gen sirve para "una cosa o la otra", es bastante frecuente en genética, explicó Emerman. Los genes van mutando para que las especies "sean mejores en algunas cosas, y –como consecuencia- se vuelvan peores en otras".

La conclusión del estudio es que el TRIM5alpha humano no restringe el HIV, pero el TRIM5alpha en otros primates puede frenar el avance del virus.

¿Se puede patentar la vida?

martes, 19 de junio de 2007

La pretensión de patentar una bacteria creada en el laboratorio suscita graves controversias que resuenan con los debates sobre si nuestra sociedad debe permitir que se patente el código genético.

Craig Venter, quien ya se hiciera famoso hace diez años por haber liderado desde su empresa Celera Genomics la carrera para concluir el primer mapa del del genoma humano, acaba de anunciar que ha solicitado una patente para el primer organismo vivo creado sintéticamente en sus laboratorios. Y, obviamente, como ya ocurriera a finales del siglo pasado, han vuelto a sonar las alarmas. Que alguien pueda ser propietario de una especie viva cuestiona la idea misma de naturaleza y, desde luego, nos obliga a repensar los fundamentos morales y jurídicos sobre los que se asienta nuestra idea de justicia social y de bien común.

La idea de Venter es fabricar el organismo más simple posible (con la cantidad de genes estrictamente necesaria para que pueda sobrevivir y que, al parecer, son 381). Semejante organismo funcionaría como una plataforma básica, una especie de hardware, que admitiría la inserción de fragmentos de ADN (que actuarían como si fueran paquetes de software especializado) que generarían sustancias plásticas o, por ejemplo, combustibles o fármacos. "Si hiciéramos algún organismo -explica Venter- que produjese combustible, podríamos estar ante el primer organismo de miles de millones o billones de dólares". Lo que su empresa está diciendo es que cuenta con el método para fabricar organismos capaces de producir energía barata o ayudar a corregir el cambio climático.

El asunto se hace más delicado cuando conectamos tales investigaciones con la producción de armas biológicas. Una posibilidad que para muchos cuestiona las pretensiones de quienes abogan por una biología de código abierto. La organización canadiense ETC Group ha anunciado que peleará para impedir que se conceda semejante patente. La patente reclama la propiedad de un organismo sintético al que le faltan ciertos genes que el inventor ha identificado como "no esenciales".

Estamos pues ante una nueva encrucijada que puede tener graves consecuencias. Sin detenernos en las de naturaleza medioambiental, aquí queremos resaltar la posibilidad de que se constituyera un monopolio en el ámbito de la biología sintética comparable a lo que representa Microsoft en el mundo del software. No es es extraño que se esté solicitando una moratoria en la concesión de la patente hasta que el debate social necesario se haya realizado.

La noticia está siendo muy debatida. Glyn Moody, por ejemplo, ha expresado su oposición a esta patente por motivos que compartimos y que merecen ser reproducidos. Su primer argumento alude a la imposibilidad de patentar una secuencia de ADN, que no es propiamente una invención, sino un descubrimiento, pues las secuencias que se recombinan ya existían en la naturaleza y eran parte de un patrimonio común y heredado.

También es muy inquietante que se apliquen las leyes de propiedad intelectual a un descubrimiento que podríamos calificar como el primer sistema operativo genómico y bloquear otros posibles mediante patentes implica repetir todos los errores que ya hemos cometido al admitir patentes en el software convencional.

Secuencian genoma no estudiado en la mosca de la fruta

sábado, 16 de junio de 2007

Mosca de la fruta

Un equipo con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha secuenciado en la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) una parte del genoma no estudiada hasta el momento, la heterocromatina, que supone el 30% de su genoma completo.

La estrategia propuesta en el trabajo, que publica la revista Science podría ser aplicada también a los cromosomas humanos, en los que la heterocromatina supone el 20% del genoma.

Los investigadores del CSIC Alfredo Villasante y María Méndez-Lago, del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (centro mixto del CSIC y la Universidad Autónoma de Madrid), participan en este proyecto internacional. De los 20 millones de bases susceptibles de secuenciación en la heterocromatina de los cromosomas de la mosca, los autores han descrito 15.

Villasante afirma: “La secuencia de los genomas de animales y plantas depositada en la actualidad en las bases de datos es incompleta, porque corresponde únicamente a la región cromosómica que contiene la mayoría de los genes, la eucromatina”. Y precisa: “El resto del genoma, 20% en humanos, 30% en la mosca de la fruta y más del 50% en otras muchas especies, forma parte de la heterocromatina”.

El investigador del CSIC aclara que la naturaleza de estas regiones cromosómicas, enriquecidas en secuencias repetidas, dificulta su proceso de secuenciación. Sin embargo, añade, la heterocromatina juega un papel crucial en cuestiones fundamentales, como la correcta segregación de los cromosomas durante la división celular, la organización de éstos en el núcleo de la célula, o el control de la expresión de gran parte de los genes.

Villasante explica las principales conclusiones del trabajo: “La estrategia descrita demuestra que es posible conseguir información de las regiones ricas en repeticiones de los genomas complejos, incluyendo el genoma humano”. Esta información, a juicio del científico del CSIC, será fundamental para el estudio de la expresión génica de cada tipo celular del organismo, así como para la potencial construcción de cromosomas artificiales.

El trabajo del equipo que dirige Villasante ha consistido en la identificación y localización cromosómica de clones con secuencias repetidas. Esta misión se ajustaba a su línea de investigación, centrada en una de las regiones ricas en repeticiones del genoma: los centrómeros. A través de ellos, los cromosomas interaccionan con el citoesqueleto de la célula para propiciar su correcta separación en cada división celular.

Los corales tienen mas genes que los humanos

lunes, 4 de junio de 2007

Foto: Bette Willis

Los corales están entre los animales más simples de la naturaleza, pero pueden tener tantos o incluso más genes que los humanos. Y, algo sorprendente, aunque el coral está a gran distancia del Hombre hablando en términos evolutivos, en cambio posee muchos de los genes del sistema inmunológico que protegen a la especie humana contra las enfermedades.

Unos años atrás, unos investigadores en este tema predijeron que en los corales podrían encontrarse alrededor de 10.000 genes. Basándose en la tasa de descubrimiento de los genes, estiman que los corales quizá tengan tantos como 20.000 ó 25.000 genes, según el profesor David Miller del Centro de Excelencia en Estudios de Arrecifes Coralinos, del Consejo de Investigaciones Australiano.

La razón por la que una criatura simple tiene un repertorio genético tan enorme es un misterio, pero los científicos están entusiasmados con ello, porque los corales están cerca de la raíz del árbol evolutivo de todos los animales vivientes, y pueden desvelar nuevos datos sobre el origen de características tan complejas como los sistemas inmunológico y nervioso de los vertebrados.

Alrededor del 10 ó el 12 por ciento de los genes coralinos conocidos son sólo compartidos con los vertebrados; se trata de genes que se han perdido en todos los otros animales hasta ahora estudiados. Entre estos genes, los hay para el desarrollo de nervios, la visión, respuesta al estrés, y genes cruciales del sistema inmunológico.

En realidad tenemos mucho en común con los corales, aunque parezca no ser así. Por ejemplo, muchos de los genes involucrados en la inmunidad humana innata están presentes en ellos.

El sistema inmunológico de los corales es en la actualidad una caja negra. El cómo los corales lidian con la explosión mundial de las enfermedades que los aquejan, y la extensión en que son afectados por otros factores de estrés provocados por la actividad humana, son importantes interrogantes. La similitud que existe entre el repertorio de genes inmunológicos de los corales y el sistema inmunológico innato de los seres humanos implica que deben funcionar de manera similar. Por eso, los científicos tienen la esperanza de que lo que conocemos acerca de la salud humana se pueda quizá aplicar para comprender mejor las enfermedades de los corales.

Hay también una recompensa directa al proteger a los corales, explorando su repertorio inmunológico genético ancestral y cómo funciona en un animal simple, ganaremos una nueva perspectiva que nos ayudará en la batalla contra las enfermedades humanas. La riqueza del genoma coralino, inesperadamente rebosante de genes, está impartiendo nuevas enseñanzas sobre la evolución.

Los simios podrian haber sido bipedos antes que los hominidos

viernes, 1 de junio de 2007

Orangutanes en SumatraLos primeros bípedos, ancestros de los hombres, aprendieron a caminar entre los árboles con la ayuda de sus manos, sugieren investigadores británicos tras estudiar a los orangutanes actuales. En un texto que publica la revista Science, sus autores defienden esta hipótesis a partir del comportamiento de los orangutanes en la isla indonesia de Sumatra.

Esos grandes simios pelirrojos, que pasan casi toda su vida colgados de los árboles, se desplazan de tres maneras distintas cuando buscan comida, explican los tres biologistas Susannah Torpe y Roger Holder, de la Universidad de Birmingham, y Robin Crompton, de la Universidad de Liverpool.

Cuando trepan a los árboles y llegan a una rama horizontal robusta, caminan a cuatro patas. Al toparse con ramas de menor espesor, se cuelgan de ellas para avanzar. Al acercarse a las ramas más largas y menos resistentes de las copas de los árboles, en cuyo extremo se encuentran los frutos más apetitosos, se yerguen y se apoyan en sus pies. El equilibrio lo logran desplegando sus largos brazos, como trapecistas, hasta que pueden encontrar otra rama superior. Los orangutanes pesan demasiado para poder saltar de rama en rama, como hacen los chimpancés.

Caminando sobre sus dos piernas "con la ayuda de sus manos", según la expresión acuñada por estos científicos, los orangutanes indonesios dan la clave de una técnica de locomoción que podría ser la de los primeros homínidos, que aún vivían en los árboles.

La teoría es "un argumento plausible y elegante que explica la emergencia de los bípedos en un contexto arborícola, en lugar de terrestre", señalan Paul O"Higgins y Sarah Elton, de la Hull York Medical School.

A medida que fueron apareciendo más y más claros de bosque en África, durante el Mioceno (de 5 a 23 millones de años atrás), los ancestros de los chimpancés y gorilas decidieron bajar regularmente al suelo para "inventar" una marcha cuadrúpeda original, apoyándose en sus manos replegadas.

El ancestro del orangután asiático perfeccionó incluso esa locomoción más tarde, de vuelta en la cima de los árboles, mientras que el bípedo del cual descendió el hombre actual decidió fortalecer ese estilo en el suelo, en las sabanas.

El problema es que ese "descenso de los árboles", muy popular como teoría desde hace décadas, no ha sido jamás demostrado y tan sólo constituye una de las tentativas para explicar el caminar erguido del hombre, que no tiene equivalente en el mundo de los primates.

Nuevas especies en la Caldera de Luba

miércoles, 30 de mayo de 2007

Una de las arañas encontradas en la Caldera. (Foto: UCM)

El tesoro biológico que esconde la caldera de Luba, en la isla guineana de Bioko, poco a poco deja de ser un misterio. Más de 2.000 especies de flora y fauna, de las que muchas, previsiblemente, serán endémicas de este lugar y desconocidas para la comunidad científica, llenaban en el viaje de retorno el equipaje y las expectativas de los seis exploradores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) que han participado en la aventura.

A falta del análisis botánico y faunístico de todo lo hallado en el interior de este cráter africano (sólo de mariposas han encontrado casi 500 diferentes), los expedicionarios se sienten plenamente satisfechos con el resultado. "Hemos explorado cerca del 15% de la caldera y seguro que hemos traído especies nuevas porque es uno de los lugares más lluviosos de la Tierra, con 14.000 metros cúbicos de lluvia al año, y un ecosistema muy cerrado", asegura Ignacio Martín, profesor de Zoología Forestal de la UPM y promotor de este proyecto.

Una vez en la playa de Moraca, en la isla de Bioko, subieron por el cauce de un río hasta los campamentos utilizados el año anterior pertrechados con cientos de kilos de material. "Yo tenía que herborizar la caldera. Coger muestras de plantas con flor y fruto. Lo primero que pensé cuando ví aquella densa masa verde es si podríamos entrar. Me sentía muy pequeña en aquel lugar. Lo que peor llevaba eran las hormigas que estaban bajo las hojas y mordían, y las arañas. Tremendas. Siempre evitaba ir la primera", reconoce Patricia Barberá, una de las estudiantes que participaron en la aventura africana.

Cada día, por delante de los exploradores, un grupo de guineanos se ocupaba, machete en mano, de ir abriéndoles el camino. Aún así, era imposible recorrer más de 600 metros al día, por lo que se quedaron a unos tres kilómetros del fondo del antiguo cráter.

Pero el objetivo era traer la mayor cantidad posible de material biológico y para ello recurrían a todos los métodos que el entorno permitía. "Para recoger las muestras más altas utilizamos pértigas o, con cuerdas y arneses, colocábamos una sábana en los árboles y recogíamos lo que caía encima. La flora, una vez en el campamento, se prensaba y se metía en alcohol para conservarla".

Pedro Paniagua, con el cazamariposas en ristre, se dedicaba a insectos y coleópteros. Por las noches, uno de los espectáculos más asombrosos era la trampa de luz: una sábana colgada en el interior de la selva que iluminaban con grandes focos. En unos segundos, un sinfín de insectos acudían a la llamada luminosa y quedaban pegados a la tela, momento que aprovechaban para cazarlos sin grandes dificultades.

No menos importante ha sido la tarea de Judith Muñoz, la joven responsable de ir mapeando el terreno con un GPS, una tarea que la densa vegetación de la caldera no le facilitaba. En total recogía unos 300 puntos geográficos diarios, que luego contrastaba con los mapas existentes en su ordenador. "Pensamos que la cartografía actual, que es de los años 50, no es correcta y se trata de que sea lo más precisa posible".

Desde el regreso, todo el equipo se ha puesto manos a la obra para clasificar los dos millares de especies que han traído. Se trata de averiguar si alguna de ellas es nueva para la ciencia, una posibilidad que Ignacio Martín Sanz cree "muy posible". "Queremos que de esta expedición salgan algunas tesis y publicaciones científicas", con la mente ya puesta en el viaje del próximo año. Para esa ocasión, espera poder aumentar el presupuesto, que es aportado por el Ministerio de Educación y Ciencia a través del rectorado de la UPM. "Este año, por falta de fondos, sólo pudimos ir seis investigadores, por lo que no hemos podido hacer un muestreo de mamíferos, ni de reptiles o pájaros. Hubiera supuesto un trabajo que, con los que estábamos allí, no era posible asumir".

Luba es un volcán que se hundió hace millones de años y que funciona como un embudo para el agua que cae en la zona. Su desagüe natural es el río Tudela, que había sido la entrada de las anteriores expediciones. Sin embargo, en la primera organizada por la UPM, Ignacio Martín Sanz y su compañero Daniel Salas optaron por penetrar por la pared del lado contrario, de 1.400 metros de altura. Tardaron una semana en llegar al fondo y cruzar al otro lado. Este año, los expedicionarios madrileños han vuelto a la entrada más fácil, por el cauce del río.

Clonan anticuerpos que neutralizan el virus H5N1 de la gripe aviar

martes, 29 de mayo de 2007

Virus H5N1. Foto APUn grupo de científicos ha clonado unos anticuerpos encontrados en la sangre de las víctimas supervivientes de la gripe aviar y que son capaces de neutralizar el virus H5N1, causante de esa enfermedad, letal para el 60 por ciento de los infectados.

"Lo más sorprendente de esta solución es que estaba ante nosotros, en la sangre de las propias víctimas, y que precisamente una técnica similar, aunque más rudimentaria, ya se utilizó para combatir la epidemia de la gripe española", explicó un portavoz del Instituto suizo de Investigación Biomédica de Bellinzona, donde se ha llevado a cabo el experimento.

En este caso, los responsables del descubrimiento, un equipo dirigido por Antonio Lanzavecchia, observaron que, entre los pacientes supervivientes, el virus no había salido de sus sistemas respiratorios, al contrario que entre los fallecidos.

Eso quiere decir que la capacidad de matar del H5N1 depende de su habilidad para propagarse a otras zonas del cuerpo, pero, según ha descubierto el equipo de Lanzavecchia, ciertas personas tienen unos anticuerpos que evitan esa expansión.

Los responsables del estudio detectaron esos anticuerpos en la sangre de cuatro vietnamitas que sobrevivieron al virus tras haberse contagiado entre enero de 2004 y febrero de 2005. Hasta el momento, los anticuerpos clonados han sido capaces de prevenir la infección del H5N1 tanto "in vitro", como en ratones sanos.

Además, los experimentos han demostrado que los anticuerpos son capaces de reducir la mortalidad entre los roedores ya infectados, lo que ofrece grandes esperanzas a la comunidad científica.

Así, los ratones que fueron tratados con anticuerpos tenían una carga viral en los pulmones de diez a cien veces menor que el resto, al tiempo que el virus no se había propagado prácticamente a otros órganos del cuerpo.

"Una gran ventaja que supondría esta solución es que no nos limita a las muestras que tengamos o a la calidad de las mismas, sino que nos permite tomar como muestra los anticuerpos más eficaces y copiarlos para que sean idénticos genéticamente".

Además, se podría administrar hasta 72 horas después del contagio, lo que tendría una gran importancia en este caso, ya que los pacientes no notan síntomas suficientes como para acudir a un centro de salud hasta al menos varios días después de haberse infectado, destacan los responsables del estudio.

El problema es que la inmunización que ofrecen estos anticuerpos se limita a unos cuantos meses, según el portavoz, quien aún así explicó que sería muy útil para proteger al personal médico y a las personas que se vean más expuestas.

Según los datos confirmados por la Organización Mundial de la Salud (OMS), desde finales de los años noventa, el virus ha infectado a 307 personas, de las que 186 han muerto: 77 en Indonesia, 42 Vietnam, 17 Tailandia, 15 China, 14 Egipto, 7 Camboya, 5 Azerbaiyán, 4 Turquía, 2 Irak, 2 Laos y 1 Nigeria.

La organización de la ONU cree que el H5N1 es el virus con mayor potencial para generar una pandemia, que cíclicamente tiene lugar entre los seres humanos, por lo que ha activado un plan de prevención y ha establecido un nivel de alerta de 3 sobre 6.

La secuenciacion del genoma humano cambiara la medicina

sábado, 26 de mayo de 2007

Los científicos estudian el significado exacto de los 3.000 millones de letras de ADN identificadas y su papel en la aparición de enfermedades. Francis Collins fija un plazo de «15 ó 20 años» para la revolución de las terapias.

La secuenciación del genoma humano se completó en 2003 después de años de trabajo y un tenso pulso entre la iniciativa privada y el proyecto público internacional que al final triunfó. Ahora la comunidad científica trata de desentrañar el significado exacto de los 3.000 millones de letras de ADN identificadas y su papel en el funcionamiento del organismo y en la aparición de enfermedades. Las consecuencias prácticas de este hito científico «están aún por llegar», ha asegurado Francis S. Collins, uno de los artífices del Proyecto Genoma Humano. Cuando lo hagan, en un plazo aproximado de 15 ó 20 años, revolucionarán multitud de tratamientos «y el mismo ejercicio de la medicina».

Collins, médico y genetista, fue la principal referencia estadounidense en el consorcio internacional convocado para secuenciar el genoma humano y, como tal, premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica 2001. Hoy dirige el Instituto de Investigación del Genoma, desde el que ahonda en las repercusiones médicas y biológicas de la secuencia del ADN.

La carrera por descifrar el genoma humano y todas sus implicaciones no ha hecho sino empezar, indica Collins. «Tenemos el manual de instrucciones y estamos empezando a leerlo, porque está escrito en un idioma raro de sólo 4 letras». En la actualidad opera el proyecto piloto 'Enciclopedia de los Elementos del ADN', ENCODE, con participación de 45 laboratorio de todo el mundo, uno de ellos en Barcelona. «Ha analizado un 1% del genoma secuenciado, pero está preparado para ampliar y trabajar con los 3.000 millones de letras del ADN».

Dado que casi todas las dolencias humanas arrancan de factores genéticos, conocer bien el genoma humano tendrá «enormes implicaciones médicas y terapéuticas», pero también sociales, éticas e incluso políticas.

«Se puede utilizar el genoma y la genética para curar el cáncer, y lo haremos algún día. Pero también puede utilizarse para mejorar el rendimiento deportivo, o la inteligencia, por ejemplo». Existe ya un intenso debate internacional sobre los usos no médicos de la genética, y también sobre las diferencias y las desigualdades que puede acentuar entre ricos y pobres, entre quienes tengan acceso a determinados tratamientos y los que queden excluidos de ellos.

Alerta además del frecuente uso «fraudulento de la genética en el mercado». A menudo, las pruebas que se ofrecen por internet para averiguar el perfil genético del paciente o el riesgo de determinadas enfermedades, no están homologadas ni garantizan resultados. «Son un timo».

El genoma del mosquito transmisor de la fiebre amarilla y el dengue

viernes, 18 de mayo de 2007

Un mosquito Aedes aegypti. (Foto: Science)

Un grupo internacional de científicos, en el que participan varios españoles, ha secuenciado el genoma del Aedes aegypti, el mosquito transmisor del dengue y la fiebre amarilla, una enfermedad que afecta a unas doscientas mil personas al año en África y parte de Sudamérica con unas treinta mil muertes.

Este logro ofrece nuevas vías para el control de la expansión de estas enfermedades, según los doctores Horacio Naveira, del área de genética de la Universidad de A Coruña, y Javier Costas, de la Fundación Pública Galega de Medicina Xenómica, involucrados en los trabajos de secuenciación del Aedes aegypti, una investigación cuyos resultados aparecen publicados en la revista Science.

Esta investigación, en la que ha participado también Jose Manuel C. Tubío, actualmente en el Servicio de Hematología del Hospital Clínico Universitario de Santiago, ofrece posibilidades para comparar el genoma de ese mosquito con el del Anopheles gambiae, transmisor de la malaria, y con el de la mosca del vinagre o Drosophila melanogaster, un organismo utilizado por los expertos como modelo de estudio para investigaciones en humanos.

Mientras que el mosquito Aedes aegypti es responsable de la transmisión del dengue y la fiebre amarilla, una enfermedad demasiado extendida aún, según los científicos, pese a la existencia de una vacuna, la malaria es transmitida principalmente por el mosquito Anopheles gambiae, cuyo genoma fue secuenciado previamente.

El dengue es frecuente en zonas del sudeste Asiático, India, Sudamérica, y África, con unos 50 millones de casos al año, de los cuales alrededor de quinientos mil son de fiebre del dengue hemorrágica, la forma mas grave de la enfermedad, y el único modo de prevenirlo es controlando las poblaciones de mosquito.

Al disponerse de la secuencia de este genoma se podrá identificar cada uno de los genes que lo conforman, y asignarles una función concreta, al tiempo que podrían diseñarse nuevas estrategias para luchar contra dichas enfermedades. Si podemos identificar los genes implicados en la transmisión del patógeno que causa una enfermedad, podemos hacerle frente con más eficacia, por ejemplo, intentando potenciar en las poblaciones aquellos mosquitos con unas variantes génicas determinadas.

Estos investigadores trabajan en los últimos años en un tipo de secuencias de ADN (llamadas elementos móviles) con la característica de que se pueden mover de un lugar a otro del genoma, pudiéndose considerar parásitos intragenómicos.

La secuenciación del genoma de Aedes aegypti reveló que su tamaño es muy superior al del mosquito transmisor de la malaria (5 veces mayor) y la proporción de elementos móviles es casi del 50 por ciento, muy similar a la de humanos (45 por ciento), pero muy superior a otras especies como la mosca del vinagre, con sólo un 5-10 por ciento de secuencias de este tipo.

La identificación y anotación de los elementos móviles en la secuencia del genoma es un paso previo indispensable para poder identificar los verdaderos genes del mosquito, unos quince mil, lo que dará claves para un mejor control de su población y para limitar la transmisión de los virus de la fiebre amarilla y del dengue.

El reloj biologico de los hombres

martes, 15 de mayo de 2007

Fotomontaje de espermatozoides en movimiento- AGESiempre se ha dado por sentado que los hombres carecen de reloj biológico por lo que respecta a la fertilidad y la posibilidad de tener hijos normales. A diferencia de las mujeres, pueden tener hijos a cualquier edad. Pero cada vez hay más pruebas que cuestionan esta suposición, e indican que a medida que los hombres envejecen, afrontan un riesgo cada vez mayor de engendrar hijos con anormalidades.

Hasta ahora, los problemas conocidos más habituales con una edad paterna avanzada eran tan inusuales que han recibido una escasa atención. Los estudios más nuevos son alarmantes porque han hallado índices superiores de trastornos comunes -incluidos el autismo y la esquizofrenia- en la descendencia de hombres de 45 a 50 años. Varios estudios también indican que la fertilidad masculina puede disminuir con la edad.

Harry Fisch"Lógicamente, existe una diferencia entre hombres y mujeres; las mujeres sencillamente no pueden tener hijos a partir de cierta edad", afirma Harry Fisch, director del Male Reproductive Center del New York-Presbyterian Hospital y autor de The Male Biological Clock. "Pero no se puede garantizar a todos los hombres que todo va a ir bien", añade Fisch. "La fertilidad disminuirá en el caso de algunos, otros mantendrán su fertilidad pero no en la misma medida, y existe un mayor riesgo de anormalidades genéticas".

Es un tema delicado. La "edad materna avanzada" está en la frontera de los 35 años. Pero el concepto de "edad paterna avanzada" está poco claro. Muchos expertos son escépticos sobre los últimos hallazgos, y los médicos no parecen tener prisa en establecer directrices de edad o perímetros de seguridad para posibles padres, y se conforman con la vaga advertencia de que cuanto antes mejor.

"El problema es que ahora mismo los datos son muy escasos", dice Larry Lipschultz, especialista en esterilidad masculina y ex presidente de la American Society for Reproductive Medicine. "No creo que haya consenso sobre cuál debería ser el consejo". Y muchos hombres mantienen su fertilidad, comenta Rebecca Z. Sokol, presidenta de la Society of Male Reproduction and Urology.

"En varones de más de 40 o 50 años, se da un declive en la cantidad de esperma que producen, y puede que haya una disminución de la cantidad de testosterona", afirma Sokol. Pero en general, "el esperma todavía puede desempeñar su labor". Sin embargo, otros afirman que debería haberse prestado atención a la fertilidad masculina hace mucho tiempo.

Los análisis de muestras de esperma de hombres sanos han descubierto cambios a medida que envejecen, entre ellos, una fragmentación cada vez mayor del ADN, y algunos estudios realizados fuera de EE UU apuntan a unos índices crecientes de ciertos cánceres en hijos de padres mayores.

Hace décadas que los genetistas son conscientes de que el riesgo de ciertos defectos raros de nacimiento aumentan con la edad del padre. Uno de los más estudiados es una forma de enanismo conocida como acondroplasia, pero la lista también incluye neurofibromatosis; el síndrome de Marfan, una alteración de los tejidos conectivos; anormalidades craneales y faciales como el síndrome de Apert; y muchas otras enfermedades y anormalidades.

Algunos estudios indican que el riesgo de mutaciones esporádicas de un gen puede ser de cuatro a cinco veces mayor en los padres de 45 años o más, en comparación con los padres que rondan la veintena. Se calcula que tener un padre mayor aumenta el riesgo de defectos de nacimiento en un 1%, con respecto a un riesgo de defectos de nacimiento por antecedentes del 3%.

Incluso los nietos pueden correr un mayor riesgo de padecer algunas afecciones que no se manifiestan en la hija de un padre de edad avanzada, según el American College of Medical Genetics. Éstas incluyen distrofia muscular de Duchenne, ciertos tipos de hemofilia y síndrome de X frágil.

Un estudio reciente sobre el autismo suscitó atención por sus sorprendentes hallazgos sobre una enfermedad desconcertante. Los investigadores analizaron una amplia base de datos militar israelí para determinar si existía una correlación entre la edad paterna y la incidencia del autismo y enfermedades relacionadas. Descubrió que los hijos de hombres que habían sido padres a los 40 años o más tenían unas posibilidades 5,75 veces mayores de padecer autismo que los niños cuyos padres eran menores de 30 años.

Un estudio sobre la esquizofrenia descubrió que el riesgo de enfermedad se duplicaba entre los hijos de padres que rondaban los 50 años, en comparación con los hijos de padres de menos de 25 años, y casi se triplicaba en hijos de padres de 50 años o más.

Según Fisch, unos hábitos sanos, practicar deporte de manera habitual y una dieta equilibrada pueden ayudar a conservar la fertilidad. Desaconseja el tabaco, los esteroides anabólicos y los baños calientes, que pueden dañar el esperma. Si le presionaran, dice, "le diría a la gente que si va a tener hijos, lo haga más pronto que tarde. Ocurra lo que ocurra", añade, "el reloj biológico sigue corriendo".

Los europeos descienden de cazadores del Paleolitico

sábado, 12 de mayo de 2007

Un enterramiento alemán de agricultores neolíticos que llegaron hace unos 7.000 años a Centroeuropa. (Foto: Science)Los europeos modernos descienden de cazadores y recolectores que llegaron al centro del continente hace unos 40.500 años, según un estudio publicado en la revista Science. Los colonizadores que llevaron la agricultura a la región hace unos 7.500 años no contribuyeron de manera importante en la estructura genética de los europeos actuales, indicaron antropólogos de Alemania, el Reino Unido y Estonia que participaron en el estudio.

Según manifiestan en su informe, la conclusión fue extraída del análisis de ADN de esqueletos de los primeros agricultores europeos realizado para resolver el debate sobre el origen del europeo moderno.

"Este trabajo refuerza el argumento de que los pueblos de Europa central son, en gran medida, descendientes de cazadores y recolectores del Paleolítico que llegaron hace unos 40.000 años y no de los agricultores que se establecieron miles de años después, durante la Era Neolítica", indican los científicos.

En su investigación, los antropólogos extrajeron ADN de la mitocondria de 24 esqueletos de los primeros agricultores europeos encontrados en dieciséis lugares de Alemania, Austria y Hungría.

La mitocondria está formada por gránulos esféricos del protoplasma de las células activas. Las madres transmiten el ADN mitocondrial a sus hijos sin mezcla o recombinación con la de los padres. Esa característica permite que los investigadores puedan seguir la pista de los primeros miembros de una especie.

Los científicos descubrieron que seis de esos 24 esqueletos contenían una estructura mitocondrial que es extremadamente rara en los europeos modernos. Seis de esos esqueletos pertenecían a la línea genética N1a, la cual aparece sólo en un 0,2% de los actuales europeos. Los 18 restantes eran de líneas genéticas que no servían para la investigación, señalaron.

En base a este descubrimiento, los científicos determinaron que los agricultores de hace unos 7.500 años no dejaron un legado genético importante en las poblaciones modernas de Europa. "Esto fue una sorpresa. Esperaba que el ADN de la mitocondria en estos primeros agricultores fuera más parecido a la distribución que tenemos ahora en Europa", manifestó el científico Joachim Burger, de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz (Alemania).

Peter Forster, científico de la Universidad de Cambridge, en el Reino Unido, indicó que el estudio "sugiere que existe una buena posibilidad de que la contribución (genética) de los primeros agricultores haya sido cerca de cero".

"Es interesante que una migración potencialmente menor de gente hasta Europa central haya tenido un impacto tan grande", afirmó Forster. Esos pequeños grupos de pioneros llevaron la agricultura a Europa y una vez que ésta se asentó fue adoptada por los cazadores y recolectores que crearon una nueva cultura.

Después, el crecimiento demográfico de los cazadores y recolectores superó al de los agricultores originales, diluyendo la frecuencia del N1a en los europeos modernos. Según los científicos, esa hipótesis es respaldada por la investigación arqueológica.

"En el debate actual de si los europeos son genéticamente de origen paleolítico o neolítico, y dejando de lado la posibilidad de una migración post neolítica importante, nuestros datos refuerzan el argumento de un origen paleolítico de los europeos".

Enciclopedia de especies vivas en la Red

jueves, 10 de mayo de 2007

Créditos: Encyclopedia of Life -- http://www.eol.orgEl proyecto incluirá descripciones, imágenes, mapas, vídeos... de los casi dos millones de especies vivas del Planeta; así como avistamientos de aficionados, enlaces y publicaciones del ramo. Uno de los grupos que más se beneficiará será la comunidad científica de los países en desarrollo.

En 2008, Internet contará con una nueva página Web: la 'Enciclopedia de la Vida'. Este ambicioso proyecto pretende publicar en la Red información básica, fotografías, mapas e incluso sonidos de los 1,8 millones de especies vivas del Planeta conocidas actualmente. Se trata, en definitiva, de una extensa base de datos con una curiosa particularidad: el concepto 'wiki' en el que se basa.

Según este sistema, una serie de voluntarios construyen la 'Enciclopedia de la Vida' introduciendo en los editores de ésta la información que quieran compartir. Ya existen en la Red páginas similares, como la 'Wikipedia', que funcionan con este mismo sistema de 'solidaridad'.

Ante esto, Jim Edwards, director ejecutivo de la 'EOL' ('Enciclopedia de la Vida') advierte "que el sistema tendrá una serie de particularidades para evitar los problemas que ha tenido la enciclopedia virtual 'Wikipedia' a la hora de verificar la información que contiene".

"No todo el mundo podrá introducir la información" —continúa Edwards— "Estamos desarrollando un programa de agregación moderno para recoger la información ya existente en las bases de datos de todo el mundo. Luego un grupo de científicos le dará la forma final".

El responsable de la página anticipa que uno de los grupos que más se beneficiará será la comunidad científica de los países en desarrollo. "Un científico en un país en desarrollo no tendrá que recurrir a los datos almacenada en la biblioteca de un país desarrollado para acceder a la información que necesita".

El equipo que elabora la 'EOL', compuesto por entre 15 y 20 personas, está trabajando en el desarrollo del programa del que se esperan las primeras páginas a principios de 2008. Para ver un adelanto de lo que la 'Enciclopedia de la Vida' colgará el próximo año, ya puede visitarse su página Web.

La financiación del proyecto corre a cargo de fundaciones como la MacArthurSloan (que han aportado 12,5 millones de dólares para cubrir los gastos iniciales), la Universidad de Harvard, el Museo Field de Chicago, el Laboratorio de Biología Marina de Massachusetts, el Consorcio de la Biblioteca Heritage de Biodiversidad, el Jardín Botánico de Missouri y el Atlas de la Australia Viviente.

Biologia del envejecimiento celular

lunes, 7 de mayo de 2007

Telómeros

La comprensión de los mecanismos precisos por los cuales ocurre el envejecimiento es uno de los grandes problemas aún no resueltos por la biología moderna. Esto es debido quizás a que se trata de un proceso extremadamente complejo que involucra distintos tipos de células e interacciones celulares y que resulta a su vez de la suma de muchos factores, internos y externos al organismo.

Todas las células del cuerpo, a excepción de las gametas sexuales, se multiplican por división mitótica. En este proceso, cada célula duplica su material genético y lo distribuye en las dos células hijas, que son, al menos en teoría, genéticamente idénticas a la célula madre. Sin embargo, si cultivamos células in vitro, el número de veces que pueden multiplicarse es limitado y no supera las 40 a 60 divisiones. Lo que ocurre es que en determinado momento las células dejan de dividirse e ingresan en un estado irreversible denominado senescencia, en el cual no pueden volver a multiplicarse y que inevitablemente las lleva a la muerte.

El reloj mitótico: Los estudios que se han realizado muestran que el momento en el cual la célula ingresa al estado de senescencia no depende de un tiempo cronológico o metabólico sino del número de divisiones celulares que han tenido lugar. Cuando se estudiaron más precisamente algunos de los elementos que cambian de generación en generación en estas líneas celulares se observó que un parámetro crítico para que la célula entre en estado de senescencia es la longitud de los telómeros.

Los telómeros: Los telómeros son las regiones de los extremos de los cromosomas y están compuestos de secuencias repetitivas de ADN que no codifican para ningún gen en particular. Una de sus funciones esenciales es la de proteger al resto del cromosoma de la degradación y de la unión de los extremos del ADN entre sí por enzimas reparadoras. Si bien la célula duplica su ADN previamente a la división no es capaz de copiar la totalidad de la secuencia del telómero y, como resultado, el telómero se hace más corto en cada replicación, perdiéndose alrededor de 50 a 200 nucleótidos en cada ciclo de división celular.

El desgaste del telómero con la sucesión de ciclos celulares, impide su función protectora, con lo que el cromosoma se hace inestable, aparecen errores en la segregación durante la mitosis, anomalías genéticas y diversos tipos de mutaciones. Las células que presentan estos defectos, no sólo son incapaces de duplicarse, sino que dejan de ser viables, activándose los procesos de muerte celular programada.

La telomerasa: Sin embargo, en el caso de las células germinales y embrionarias, de las que el organismo no puede prescindir, existe una enzima específica, la telomerasa, que es capaz de restaurar la secuencia del telómero. De hecho, cuando se modifican genéticamente células que no sintetizan la telomerasa para que lo hagan, estas células se dividen un 50 % más que las células que no expresan esta enzima. Esto apoya fuertemente la teoría de que es la longitud de los telómeros el determinante para ingresar en el estado de senescencia.

Si bien es aún desconocido el mecanismo por el que la célula detecta el acortamiento de los telómeros y el sistema de señales que las lleva a la muerte, no cabe duda que estos resultados van a incidir directa e indirectamente en el desarrollo de la investigación aplicada, la industria farmacéutica y la medicina.

Fosil de 160.000 años muestra crecimiento similar al del hombre moderno

viernes, 20 de abril de 2007

Foto: ESRFUn equipo internacional de científicos ha encontrado que uno de los miembros más antiguos (160.000 años) de la especie Homo sapiens muestra un perfil de crecimiento similar al de los humanos modernos. Este hallazgo contradice estudios previos que sugerían que los primeros humanos poseían un corto período de crecimiento, más parecido en ese sentido al de los chimpancés que al de los actuales seres humanos.

Los orígenes del hombre actual continúan siendo uno de los asuntos más candentemente debatidos entre los antropólogos, y existe muy poco consenso respecto a dónde y cuándo los primeros miembros de nuestra especie, Homo sapiens, pasaron a ser completamente "modernos".

No se sabe casi nada sobre los cambios en el "historial de vida" del Ser Humano, es decir, su cronología de desarrollo desde que nace hasta que muere en la vejez, los ciclos reproductivos, y la esperanza de vida. Las investigaciones realizadas en las dos últimas décadas han mostrado que los primeros humanos de los que existen fósiles (los australopitecinos y los primeros Homo) tenían cortos períodos de crecimiento, mucho más parecidos al de los chimpancés que al de los seres humanos actuales. Sin embargo, sigue siendo un enigma cuándo y en qué grupo de fósiles humanos surgieron las características que llevan a una infancia relativamente larga.

El equipo de científicos examinó el crecimiento de los dientes en el fósil de un niño de ocho años, valiéndose de las sofisticadas posibilidades de análisis mediante rayos X que brindan las instalaciones del Laboratorio Europeo de Radiación Sincrotrón (ESRF). El fósil es uno de los más antiguos representantes de los Homo sapiens. Fue encontrado en Jebel Irhoud, Marruecos, y se le ha calculado una antigüedad de alrededor de 160.000 años.

El crecimiento de los dientes, y más relevante aún, la edad de aparición del primer diente molar, representa una de las más sólidas pistas para reconstruir el proceso del crecimiento en los fósiles humanos. Valiéndose de las líneas de crecimiento en los dientes, semejantes a los anillos anuales en los árboles, los expertos pueden establecer con seguridad la velocidad de desarrollo y el tiempo que conllevaba, aún millones de años después de la muerte del sujeto.

Foto: ESRF

Se comparó la información obtenida sobre el crecimiento del diente en el niño fósil, con la información de otros fósiles humanos y de poblaciones humanas actuales, para determinar si en el espécimen objeto de estudio se presentaba el rasgo moderno de un prolongado desarrollo dental.

El resultado del estudio no contradice la noción hoy bastante asumida, basada en el razonamiento lógico, de que un período más largo de desarrollo, y por ende, una larga infancia, pueden relacionarse con los orígenes de los cambios culturales, sociales y biológicos necesarios para dar a los niños dependientes de sus padres mejores oportunidades de aprendizaje durante la infancia.

Los científicos que han participado en el estudio pertenecen al Instituto Max Planck para la Antropología Evolutiva (Alemania), el Laboratorio de Geobiología, Biocronología y Paleontología del Hombre en Poitiers (Francia), el ESFR (Francia), la Academia de Ciencias Odontológicas en Newcastle (Reino Unido), la Academia de Investigaciones sobre Ciencias de la Tierra en Canberra (Australia) y el Departamento de Geología de la Universidad Mohammed V-Agdal en Rabat (Marruecos).

Yanoconodon y la evolucion de los mamiferos

domingo, 8 de abril de 2007

Recreación artística del fósil. REUTERS/Mark A. Klingler/CMNH/HandoutLos científicos han descubierto el fósil de un mamífero del tamaño de una ardilla que se movía rápidamente entre los dinosaurios, con los huesos del oído medio, una pieza clave en la evolución de los mamíferos, extraordinariamente conservados.

Los investigadores indican en la revista Nature que el peculiar animal, rescatado en una formación de rocas ricas en fósiles al norte de China, da a conocer un elemento crucial en la evolución de los mamíferos: la estructura del oído que permite una gran sensibilidad de audición. El animal, llamado Yanoconodon por las montañas Yan de la provincia de Hebei, vivió hace 125 millones de años durante el periodo cretácico, el tercero y último de la era Mesozoica, conocida a veces como la Edad de los Dinosaurios.

Su cuerpo era muy raro para ser un mamífero, con un torso alargado y extremidades cortas y rechonchas. "En cierto modo, es como el cuerpo de una salamandra en un mamífero", comentó el responsable de los científicos Zhe-Xi Luo del museo Carnegie de Historia Natural en Pittsburgh, Pensilvania.

Los científicos piensan que Yanoconodon -que mide unos 15 centímetros de largo y pesa alrededor de 30 gramos- era un animal nocturno que comía insectos. Vivió en un ambiente abundante de lagos de agua potable, plantas con flores y otros muchos animales. Entre ellos había una variedad de dinosaurios a los que nada les hubiera gustado más que convertirlo en un aperitivo con pieles. El Yanoconodon es particularmente importante porque supone una etapa intermedia en la evolución de la estructura auditiva de los mamíferos.

Los mamíferos poseen una capacidad auditiva superior al resto de vertebrados, una característica fundamental para la vida del mamífero. Se cree que muchos mamíferos primitivos adoptaron una existencia nocturna que les mantuvo alejados de las multitudes de dinosaurios y otras bestias que buscaban un alimento fácil.

Los científicos llevan tiempo buscando pistas sobre los orígenes de la estructura auditiva de los mamíferos. Los primeros mamíferos aparecieron hace unos 220 millones de años, no mucho después de los primeros dinosaurios, pero el proceso de adquisición de la anatomía de los modernos mamíferos llevó muchas decenas de millones de años más.

El Lenguaje en el Homo Sapiens

jueves, 29 de marzo de 2007

Huesecillos del oído -yunque, estribo y martillo- de homínidos de la Sima de los Huesos (Atapuerca) y reconstrucción en un cráneo. Foto: El PaísLenguaje, medio de comunicación entre los seres humanos a través de signos orales y escritos que poseen un significado. En un sentido más amplio, es cualquier procedimiento que sirve para comunicarse. Algunas escuelas lingüísticas entienden el lenguaje como la capacidad humana que conforma al pensamiento o a la cognición.

Sin embargo, recientes investigaciones sobre los primates han demostrado que muchas de estas características no son exclusivas de los seres humanos. No obstante, se puede afirmar con cierta seguridad que el lenguaje humano posee características especiales. Los seres humanos relacionan una serie limitada de unidades gramaticales y de signos separados para formar un conjunto infinito de oraciones que bien pudieran no haber sido oídas, emitidas, leídas, escritas o pensadas con anterioridad. Los niños que todavía no han estudiado la gramática de su lengua establecen sus propias reglas empleando su capacidad lingüística, así como los estímulos que reciben de la comunidad lingüística en la que han nacido.

Entendido el lenguaje como la producción y la percepción de un idioma, hay que decir que evoluciona en la medida en que progresa la especie humana. Como sistema de comunicación, puede ser utilizado con los sistemas de comunicación de otros animales. Sin embargo el lenguaje humano tiene aspectos creativos e interpretativos que parecen marcar sus diferencias. Se cree que la comprensión de la lengua está ligada a la función que realiza una determinada zona del cerebro conocida como área de Broca. Hasta que se produjo esa especialización fisiológica, se creía que no había diferencias entre el lenguaje humano y el sistema de comunicación utilizado por otras especies animales.

Al parecer fue en la era de Neandertal cuando se inició el lenguaje, pero hasta la aparición del Homo sapiens no se dio una evolución lingüística significativa. Así pues, el lenguaje humano puede contar con 30.000 ó 40.000 años de existencia. La enorme diversidad de lenguas que hay en el mundo demuestra que una vez que apareció el lenguaje se produjeron los cambios a gran velocidad. No es posible saber si hubo una primera y única lengua, ni cuáles fueron sus sonidos, gramática y léxico. La lingüística histórica, que se encarga de descubrir y describir cómo y por qué surgieron las lenguas, apenas puede sugerir algunas hipótesis para explicar esta evolución.

Los chimpancés tienen la mandíbula mucho más larga que la laringe. Esta circunstancia les impide hablar, pero lleva aparejadas otras aptitudes: así, por ejemplo, son perfectamente capaces de tragar y respirar al mismo tiempo, lo cual es una habilidad común a todos los mamíferos que los homo sapiens disfrutan al nacer, pero van perdiendo conforme se desarrollan. El paleontólogo Ignacio Martínez lo explica muy gráficamente: "El precio que pagó la especie humana a la naturaleza a cambio de conseguir la facultad de hablar fue la posibilidad de morir atragantado".

El lenguaje es uno de los fenómenos más complejos de la naturaleza y tal vez el que mejor define a la especie humana: conocer su origen es conocer nuestros orígenes, conocernos mejor a nosotros mismos”, asegura Juan Carlos Gómez, doctor en Psicología por la Universidad Complutense y profesor de la Universidad de Saint Andrews, de Edimburgo.

Pero saber cómo surgió el lenguaje es una de las más fatigosas y complicadas tareas a las que se pueden enfrentar los investigadores que centran su trabajo en el pasado. “No sabemos cómo se comunicaban nuestros ancestros. Suponemos que la manera en que se comunican hoy chimpancés, gorilas, bonobos y orangutanes puede parecerse a las formas de comunicación que usaban algunos de nuestros ancestros antes del surgimiento del lenguaje… pero no tenemos pruebas fidedignas de ello”, asegura Gómez.

Ese es uno de los principales problemas: la falta de pruebas, de evidencias directas. Pero se está trabajando desde distintos campos para llegar a nuevas conclusiones. “En la actualidad se siguen métodos y técnicas muy diversas procedentes de diferentes disciplinas: desde estudios sobre comportamiento de primates actuales, hasta estudios de registro de la actividad de nuestro cerebro para ver qué partes son las responsables de nuestro lenguaje. Otras estudian cómo adquieren los niños la lengua materna, cuáles son las características del lenguaje de signos de las personas sordas, en qué se parecen y difieren las distintas lenguas del mundo…etc”, explica el especialista.

Todavía no se sabe cómo y cuándo empezaron a hablar nuestros ancestros. Hay muchas hipótesis. “Unas hacen hincapié en el surgimiento del complejo aparato fisiológico que nos permite articular palabras habladas, otras en la complejidad cognitiva que hay detrás de la palabra hablada y que podría haberse expresado originalmente mediante gestos. Pero todas se enfrentan a la escasez de datos fidedignos”, señala Gómez. “Mi teoría”, prosigue el profesor, “es que no existe un origen del lenguaje, sino varios orígenes. El lenguaje no es una capacidad única y singular, sino una compleja articulación de capacidades diversas que nuestra evolución acertó a combinar de una manera singular”.

Evolucion Humana

martes, 27 de marzo de 2007

Sólo hace unos miles de años que se sabe de la existencia de una especie, el homo sapiens, pero si no hubiera perdurado esta especie, hubiera sido otra, como por ejemplo los neanderthales o los homo erectus.

A lo largo de la Historia han vivido más de 6.000 especies de monos, de los cuales, la gran mayoría se ha extinguido y en nuestros días existen alrededor de 120 especies. Los seres humanos y los monos modernos tienen antepasados comunes.

Algunas de esas especies ancestrales se desarrollaron y evolucionaron convirtiéndose en los monos de hoy en día, mientras que otro grupo siguió otra vía evolutiva diferente y se convirtieron en los seres humanos actuales. Saber qué sucedió y cómo es una tarea ardua y complicada. Sobre todo porque todo lo que se conoce es a través de los restos fósiles que se encuentran en los yacimientos.

Si tuviéramos que hacer un gráfico del proceso evolutivo del hombre no recurriríamos a una escalera, sino a una especie de árbol con ramificaciones. Serían distintos los senderos por los que habían ido las diversas especies de homínidos, pero si quisiéramos reconocer al primero que se podría llamar homínido, lo identificaríamos con la aparición del homínido bípedo (que anda sobre dos patas). Ésta es la característica que se asocia a la familia de los homínidos.

El primero existió en África del Este hace seis o siete millones de años. Sería un ser parecido a los simios de entonces, y en cierto modo sería bípedo aunque no completamente, ya que la bipedación se desarrollaría de manera gradual.

Luego este homínido hizo dos salidas desde África. Una primera por el Oriente Próximo y Medio hacia Europa protagonizada por el homo erectus hace 1.800.000 años, y así se pobló con homínidos todo el Viejo Continente. Homo erectus en Asia, homo erectus que evolucionarían hacía neanderthales en Europa y homos erectus en África que evolucionarían hacia homo sapiens.

Posteriormente, unos 200.000 años atrás vuelve a salir de Africa los homo sapiens y desplazan de Asia y Europa a los erectus y neanderthales. Nosotros somos la consecuencia de esta última salida pero aún no se sabe cómo los homo sapiens anularon al resto de especies.



Si observamos entre la bibliografía los libros publicados hace unos 20 años, con las últimas variaciones en la Paleoantropología, nos damos cuenta que aquel sencillo gráfico que reflejaba la Evolución del Hombre, desde el Australopithecus hasta el Homo Sapiens Sapiens, pasando por Homo Habilis, Homo Erectus y Neandertal, ya no tiene nada que ver con la complejidad de nuestro árbol genealógico actual.

La Inteligencia

sábado, 24 de marzo de 2007

Imagen de la película, 2001 Una odisea espacial

Una explicación materialista del origen de la inteligencia humana apostaría por un emergentismo gradual, algo que científicamente no está demostrado; es más, desde un punto de vista estrictamente científico todavía no se ha podido definir de una forma unívoca el concepto de "inteligencia", algunos científicos incluso creen que esto jamás podrá lograrse, al menos ese es el parecer de William H. Calvin cuando declara que: “Nunca habrá acuerdo universal sobre una definición de la inteligencia, porque es un vocablo abierto, lo mismo que conciencia”. Por su parte Juan Luis Arsuaga sostiene que: “eso que llamamos inteligencia es un concepto de difícil definición y muy problemática medida”. Esta dificultad facilita la confusión, de ahí que algunos científicos sostengan que ciertas especies de animales tienen inteligencia, mientras que otros la restringen exclusivamente al género humano.

Somos libres de especular y de suponer todo lo que queramos, pero hemos de ser conscientes de que debemos de distinguir entre lo que es un escenario evolutivo hipotético, de lo que es una verdad científica firmemente establecida, y lo cierto es que la ciencia no puede determinar con exactitud cómo surgió la inteligencia humana.

Por otra parte, si la inteligencia humana hubiese sido educida por emergencia gradual de las potencialidades de la materia, entonces cabría la posibilidad de que los animales tuvieran también inteligencia en un grado inferior. Este es, precisamente, el parecer de Arsuaga, cuando afirma que: “los seres humanos nos caracterizamos por poseer una inteligencia mucho más desarrollada que el resto de los animales”. Así, pues, en este punto Arsuaga coincide con Darwin, quien opinaba que los animales también tienen inteligencia, siendo la diferencia entre la inteligencia de éstos y la de los humanos una cuestión de grado, pero no de esencia.

El cerebro, base de la inteligenciaEl debate sobre cómo se originó la inteligencia humana lejos de estar resuelto sigue siendo en nuestros días motivo de controversia. A partir de finales de los ochenta del siglo pasado, pero sobre todo en los noventa, fue tomando cada vez más cuerpo una explicación de corte naturalista emergentista, en la que algunos científicos sugerían que un cambio en la dieta de los homínidos, introduciendo el consumo relativamente abundante de carne, habría dado lugar a cerebros más grandes en los que habría podido empezar a emerger la inteligencia. Entre estos científicos destacan Leslie C. Aiello y Peter Wheeler, quienes desde hace años viene llamando la atención sobre este punto. Según ellos, individuos con cerebros relativamente grandes tendrían la inteligencia mínima para ser los primeros en fabricar herramientas con las que romper las cañas de los huesos para poder acceder al tuétano, en donde se hallan los nutrientes más energéticos. De este modo una alimentación rica en grasas animales y en proteínas permitía un aumento progresivo del volumen cerebral. Y con dicho incremento un desarrollo progresivo de la inteligencia.

Sin duda alguna, la incorporación en cantidad importante de productos de origen animal a la dieta de los homínidos supuso el primer gran cambio en la historia de la alimentación humana. ¿Comían carne los Australopithecus? Es posible que los especímenes más recientes ya carroñearan. De hecho Pickford y Senut sugieren que Orrorin tugenensis, un supuesto homínido de seis millones de años de antigüedad, ya lo hacía. Hace dos millones y medio de años Homo habilis y Homo rudolfensis son los primeros homínidos de quienes tenemos certeza que consumían carne de animales, procedentes del carroñeo.

El cerebro es un órgano muy caro de mantener ya que, en un hombre adulto anatómicamente moderno, requiere un 20 % del gasto energético total de su cuerpo. El aparato digestivo, incluyendo unos intestinos muy largos, como resulta habitual en los herbívoros, también es muy caro de mantener en términos de consumo energético. La sustitución de una dieta casi exclusivamente vegetal, muy rica en celulosa, por otra en la que la carne, rica en proteínas, desempeñaba un papel esencial, permitió que aumentara el volumen del cerebro y disminuyera la longitud de los intestinos. Algunos han querido ver en este cambio de orientación en la dieta de los homínidos la causa remota del origen de la inteligencia humana.

Siguiendo el parecer de Ian Tattersall, el codirector de Atapuerca, considera que la inteligencia humana pudo haber surgido por un reajuste nunca antes experimentado de los elementos del cerebro, dando lugar a una propiedad absolutamente revolucionaria y radicalmente distinta: la inteligencia, se trataría, pues, de una propiedad emergente.

Los fosiles de El Sidron se unen a Genoma Neandertal

miércoles, 21 de marzo de 2007

Imagen de los restos hallados en El Sidrón (EFE)Los fósiles de individuos neandertales de hace 43.000 años hallados en la cueva de El Sidrón (Asturias), se incorporan ahora al proyecto internacional Genoma Neandertal, cuyo objetivo es obtener de aquí a dos años un borrador de los genes de aquella especie humana europea extinguida hace casi 30.000 años. El Genoma Neandertal se estaba haciendo exclusivamente con material genético extraído de unos fósiles del yacimiento de Vindija (Croacia), de hace 38.000 años, por lo que la extensión del proyecto a los fósiles de Asturias supone una enorme ventaja. El programa está dirigido por el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Leipzig (Alemania).

Las condiciones de conservación en esta cueva son tan óptimas que se han encontrado ya más de 1.300 restos neandertales muy bien conservados, y ya se ha extraído ADN de dos especímenes diferentes. Hasta el momento se han identificado en el yacimiento fósiles de nueve individuos neandertales.

Hay que destacar la importancia de que un grupo de investigación español participe con aportación material e intelectual en un proyecto que la revista Science consideró el segundo hito científico más importante de 2006.

Para buscar y recuperar el material genético, los investigadores tienen que hacer una minúscula perforación submilimétrica en el fósil, primero para retirar la capa superficial y luego para sacar la muestra no contaminada. Las nuevas tecnologías permiten secuenciar el ADN (identificando la secuencia de letras químicas que forman el genoma) muy rápidamente. En el programa participa la empresa estadounidense de alta tecnología 454 Life Sciences Corporation.

Sombras en la evolucion humana

martes, 20 de marzo de 2007

En libros escolares o divulgativos, y en museos o exposiciones públicas, se suele presentar esquemas de la evolución humana que muestran el paso de una especie a otra. Empiezan por un ser peludo y de largos brazos, que camina encorvado, y las figuras se van irguiendo hasta adoptar nuestra forma. En realidad, esas representaciones son altamente hipotéticas, pues las certezas de la ciencia sobre la filogenia de Homo sapiens (en contra de lo que muchos puedan pensar) están plagadas de claro-oscuros, teniendo que recurrir en muchas ocasiones a suposiciones más o menos razonables para rellenar los numerosos huecos en nuestras narraciones interpretativas de la apasionante historia evolutiva humana.

El siglo XXI se ha iniciado de la forma más espectacular que jamás pudieran haber imaginado los científicos que investigan el origen de los seres humanos. Hasta finales de los años noventa el supuesto homínido más antiguo conocido (Ardipithecus ramidus ramidus) contaba con una antigüedad de 4,4 millones de años (ma.). Este dato se consideraba de una antigüedad extraordinaria y, aunque no se descartaba encontrar homínidos de edad anterior pensar en la posibilidad de hallarlos era casi soñar. De ahí que el mundo de la paleontología humana se sorprendiera enormemente cuando Martín Pickford y Brigitte Senut anunciaron a primeros de diciembre del año 2000 que habían descubierto en las Colinas de Tugen, en la región keniata de Baringo, restos de un homínido bípedo de seis millones de años de antigüedad.

El espécimen en cuestión fue conocido inicialmente como Millenium man. Sin embargo, cuando en febrero del año siguiente sus descubridores hicieron la presentación oficial de sus estudios le asignaron el nombre técnico de Orrorin tugenensis. Para sus descubridores Orrorin sería el primer antepasado común de todos los homínidos. A través de los denominados Preanthropus (un nuevo género de homínidos compuesto por especimenes hasta ahora mal catalogados) Orrorin habría dado lugar al género humano. Según Pickford y Senut, Ardipithecus ramidus, por su parte, sería el antepasado común de los Australopithecus, pero no de los humanos.

Los descubridores de Ardipithecus rechazan esta interpretación cuestionando incluso el estatus de homínido de Orrorin, alegando que incluso podría tratarse del último antepasado común del género Pan (que incluye las dos especies de chimpancés actualmente reconocidas: Pan troglodites , conocido también como “chimpancé común”; y Pan paniscus, el mal llamado “chimpancé pigmeo”, que no es otro que el bonobo). Además, en julio de 2001, han aportado nuevos fósiles, asignados a Ardipithecus ramidus kadabba, con una antigüedad de casi 5,8 ma., insistiendo en la idea de que se trata del primer miembro de la familia homínida.

Lejos de quedar aquí la polémica, en el verano del 2002, el paloantropólogo francés Michel Brunet anunciaba el descubrimiento de un cráneo, popularmente conocido como “Toumaï”, asignado a un nuevo género y una nueva especie de homínido: Sahelanthropus tchadensis, y datado en una antigüedad que rozaba los siete millones de años. Algo realmente espectacular. Para Brunet, Sahelanthropus sería el primer representante de la familia homínida.

Sin embargo algunos científicos no han aceptado pasivamente esta propuesta. Pickford, Senut y Wolpoff han negado que Sahelanthropus sea un homínido. Algo que Brunet ha rechazado de plano. Por su parte los descubridores de Ardipithecus sostienen que Sahelanthropus podría ser un ardipitecino arcaico.

Como puede comprobarse, aún no está nada claro cuál fue el primer homínido. Es más, algunos autores incluso dudan que, por definición, pueda descubrirse algún día, ya que, consideran, sería imposible distinguirlo del último antepasado común de homínidos y chimpancés.

Homo sapiens en el norte de Africa

Homo SapiensEl Homo sapiens llegó a las costas africanas del mar Mediterráneo 35.000 años antes de los que creían los científicos hasta ahora. Ésta es la tesis que se desprende del estudio que investigadores del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Leipzig (Alemania) han publicado en la edición digital de la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) sobre los restos fósiles, en concreto restos dentales, más antiguos de un humano moderno encontrados en el norte de África.

Un equipo internacional de científicos ha determinado que el fósil de un niño descubierto en el yacimiento de Jebel Irhoud, a 100 kilómetros de Marrakech (Marruecos), en 1968 tiene una antigüedad de 160.000 años. Irhoud 3, nombre que han recibido los restos hallado, corresponde a un niño de alrededor de tres años que presenta una dentadura bien conservada.

Los investigadores estudiaron los patrones de crecimiento de los dientes del fósil utilizando imágenes de rayos X. Debido a los cambios rítmicos que tienen lugar en el crecimiento de los dientes durante horas, días y años, el desarrollo se registra de forma permanente en cada diente, en forma similar a tres anillos. Los investigadores descubrieron que el niño de Marruecos mostraba muchas de las características de los niños europeos modernos.

En comparación con otros dientes de homínidos, el patrón de crecimiento individual del fósil fue más similar a los Homo sapiens que a otros fósiles de especies de Homo, lo que implica un periodo de desarrollo e infancia de una extensión similar. Según los investigadores, estos resultados proporcionarán información sobre cuándo y cómo se originaron la anatomía y conducta humana, así como la relativamente larga infancia observada en los seres humanos.

Los restos más viejos hallados de un Homo sapiens fueron descubiertos en Etiopía en 1967 y tienen una antigüedad de 195.000 años. Sin embargo, es probable que los primeros Homo sapiens sean todavía más antiguos, posiblemente de hace 400.000 años.

La edad de piedra de los chimpaces

sábado, 17 de marzo de 2007

Foto: Max Planck Institute of Evolutionary AnthropologyUnos investigadores han encontrado evidencias de que los chimpancés del África Occidental cascaban nueces con herramientas de piedra aún antes del advenimiento de la agricultura humana, hace miles de años. Los resultados de la investigación sugieren que los chimpancés desarrollaron este comportamiento por su cuenta, o incluso que el uso de instrumentos de piedra es un rasgo heredado del ancestro común de chimpancés y humanos.

Las piedras extraídas por los investigadores muestran marcas características de su utilización para golpear nueces, comparables a las marcas en los primitivos instrumentos de piedra elaborados por los humanos, o en las piedras que emplean los chimpancés actuales. También encontraron diferentes tipos de residuos sobre las piedras, parte de ellos procedentes de las nueces locales que fueron partidas. Las herramientas tienen 4.300 años de edad, una antigüedad que, en términos humanos, corresponde a la Edad de Piedra Tardía.

Este estudio confirma que los ancestros de los chimpancés y de los humanos compartieron durante miles de años varios atributos culturales que anteriormente se consideraban exclusivos de los seres humanos, incluyendo el transporte de materias primas a través del terreno, su selección y preparación para un tipo específico de trabajo y un uso proyectado, y el empleo de recursos localmente disponibles. El conocimiento de los chimpancés sobre cómo cascar nueces es transmitido socialmente, y los nuevos descubrimientos presentados en este estudio muestran que tal comportamiento ha sido transmitido a través de muchas generaciones de chimpancés. La prehistoria del chimpancé tiene raíces profundas.

El estudio de nuestro pariente vivo más cercano desvela constantemente nuevos aspectos de la evolución humana. Una mejor protección de esta especie amenazada garantizará que podamos continuar descubriendo nuevas facetas de nuestro pasado.

La vida en la Tierra

viernes, 16 de marzo de 2007

La vida en la Tierra

La Tierra se formó hace 4.600 millones de años. Cerca de 1000 millones de años más tarde ya albergaba seres vivos. Los restos fósiles más antiguos conocidos se remontan a hace 3.850 millones de años y demuestran la presencia de bacterias, organismos rudimentarios procariotas y unicelulares.

Las condiciones de vida en esa época eran muy diferentes de las actuales. La actividad volcánica era intensa y los gases liberados por las erupciones eran la fuente de la atmósfera primitiva, compuesta sobre todo de vapor de agua, dióxido de carbono, nitrógeno, amoníaco, sulfuro de hidrógeno y metano y carente de oxígeno. Ninguno de los organismos que actualmente vive en nuestra atmósfera hubiera podido sobrevivir en esas circunstancias. El enfriamiento paulatino determinó la condensación del vapor y la formación de un océano primitivo que recubría gran parte del planeta.

La primera teoría coherente que explicaba el origen de la vida la propuso en 1924 el bioquímico ruso Alexander Oparín. Se basaba en el conocimiento de las condiciones físico-químicas que reinaban en la Tierra hace de 3.000 a 4.000 millones de años. Oparin postuló que, gracias a la energía aportada primordialmente por la radiación ultravioleta procedente del sol y a las descargas eléctricas de las constantes tormentas, las pequeñas moléculas de los gases atmosféricos (oxígeno, metano, amoníaco), dieron lugar a unas moléculas, cada vez más complejas, eran aminoácidos (elementos constituyentes de las proteínas) y ácidos nucleicos. Según Oparín, estas primeras moléculas quedarían atrapadas en las charcas de aguas poco profundas formadas en el litoral del océano primitivo. Al concentrarse, continuaron evolucionando y diverdificándose.

Todos los seres vivientes están formados por células cada una de ellas encerradas en una membrana rica en lípidos especiales que la aísla del medio externo. Estas células contienen los ácidos nucleicos ADN y ARN, que contienen la información genética y controlan la síntesis de proteínas. Así, la primera forma de vida terrestre probablemente fue una célula simple que encerraba un ácido nucleico similar al ARN dentro de una membrana rudimentaria capaz de reproducirse por división.

En el océano Pacífico a muchos miles de metros de profundidad, se han descubierto fuentes hidrotermales de agua que brota de una temperatura de 350 º C y está cargada de numerosas sustancias, entre ellas sulfuro de hidrógeno y otros compuestos de azufre. Alrededor de estas fuentes abunda la vida y proliferan unas bacterias quimiosintéticas que extraen su energía de los compuestos azufrados del agua y que, de este modo, reemplazan a los organismos fotosintéticos, que toman la energía de la luz solar (además, estas bacterias no pueden vivir en medios con oxígeno). Las condiciones de vida que reinan en la proximidad de estas fuentes recuerdan bastante a las comunes hace 3.500 millones de años. Por eso algunos investigadores defienden la idea de que la vida apareció en el fondo oceánico, cerca de estas fuentes hidrotermales, y no en la superficie, en las charcas litorales expuestas a luz solar intensa.

Fuese cual fuese el lugar en que surgió la vida, es seguro que los primeros seres vivos eran bacterias anaerobias, es decir, capaces de vivir en ausencia de oxígeno, pues este gas todavía no se encontraba en la atmósfera primitiva. De inmediato comenzó la evolución y la aparición de bacterias distintas, capaces de realizar la fotosíntesis. Esta nueva función permitía a tales bacterias fijar el dióxido de carbono abundante en la atmósfera y liberar oxígeno. Pero éste no se quedaba en la atmósfera, pues era absorbido por las rocas ricas en hierro. Hace 2.000 millones de años, cuando se oxidó todo el hierro de las rocas, el oxígeno pudo empezar a acumularse en la atmósfera.

Su concentración fue aumentando y el presente en las capas altas de la atmósfera se transformó en ozono, el cual tiene la capacidad de filtrar los rayos ultravioletas nocivos para los seres vivos. A partir de este momento se asiste a una verdadera explosión de vida. Los primeros organismos eucariotas aparecieron hace unos 1.500 millones de años y los primeros pluricelulares hace unos 670 millones. Cuando la capa de ozono alcanzó un espesor suficiente, los animales y vegetales pudieron abandonar la protección que proporcionaba el medio acuático y colonizar la tierra firme.
 

2010 ·Genoma y Vida by TNB