dissabte, 18 de novembre del 2023

INVESTIGADORES RECONSTRUYEN PROTEINAS DEL PASADO PARA COMBATIR ENFERMEDADES ACTUALES



Un grupo de investigación internacional han construido por primera vez proteínas de hace 2600 millones de años que son los ancestros del sistema de edición genética CRISP/CAS , la cual tiene la misma capacidad de editar los genes que son actuales.

Aunque no se conoce qué bacterias existieron en la época de los dinosaurios o hace hasta 2.600 millones de años, la secuencia de aminoácidos generada por el ordenador resultó compatible con las secuencias actuales. Se eligieron cinco momentos a lo largo de la línea temporal, desde hace 37 millones de años hasta 2.600 millones de años, y se sintetizaron moléculas de ADN correspondientes en el laboratorio para estudiar su funcionalidad.


El laboratorio confirmó que estas secuencias de CRISPR ancestrales podían editar genes en células humanas cultivadas, actuando de manera similar al sistema Cas-9 actual. Sorprendentemente, estas herramientas de edición genética seguían siendo funcionales, incluso después de millones y millones de años de evolución.


Una vez validado en células humanas, el siguiente paso sería probar el sistema en modelos animales, como ratones, para luego evaluar su seguridad y eficacia, abriendo la posibilidad de utilizarlo en ensayos clínicos y terapias.



La investigación también reveló que el sistema CRISPR-Cas ha evolucionado a lo largo del tiempo, adaptándose a las amenazas de virus que las bacterias han enfrentado. Desde sus inicios como una maquinaria rudimentaria hasta convertirse en un sofisticado mecanismo de defensa capaz de distinguir con precisión el material genético no deseado.


Además, se señaló que estos sistemas ancestrales presentan propiedades distintas a las versiones actuales de CRISPR, siendo más flexibles y sin algunas de las restricciones que existen al utilizarlos en células humanas. Este avance proporciona herramientas de edición genética con propiedades novedosas, abriendo nuevas posibilidades en la manipulación del ADN y el tratamiento de enfermedades.


En conclusión, la investigación llevada a cabo por el equipo revela un fascinante avance en la comprensión y aplicación de la tecnología CRISPR-Cas. Al seleccionar bacterias evolutivamente relacionadas y retroceder en el tiempo para reconstruir posibles secuencias de bacterias ancestrales, los científicos lograron sintetizar moléculas de ADN con el gen Cas9 correspondiente. La funcionalidad de estas secuencias de CRISPR ancestrales fue confirmada en células humanas cultivadas, destacando su capacidad para editar genes de manera similar al sistema Cas-9 actual.


El hallazgo de que estas herramientas de edición genética ancestral siguen siendo funcionales después de millones de años de evolución es sorprendente. Este descubrimiento allana el camino para futuras investigaciones, con el siguiente paso siendo la validación del sistema en modelos animales, como ratones, antes de considerar su aplicación en ensayos clínicos y terapias.


Además, la investigación proporciona una visión única de la evolución del sistema CRISPR-Cas a lo largo del tiempo, desde sus inicios como una maquinaria rudimentaria hasta su desarrollo como un sofisticado mecanismo de defensa capaz de discernir con precisión el material genético no deseado. La flexibilidad y la ausencia de ciertas restricciones en estos sistemas ancestrales abren nuevas perspectivas en la manipulación del ADN, ofreciendo herramientas de edición genética con propiedades distintas a las versiones actuales de CRISPR y brindando oportunidades emocionantes para el tratamiento de enfermedades.


Este articulo se relaciona con el temario de 2 de bachillerato, para ser mas exactos al tema 4 relacionado con las proteínas.


La información sacada para este trabajo es de esta pagina y las dos fotos usadas han sido sacadas, la primera y la segunda




dijous, 12 de maig del 2022

INTRODUCCIÓN DE microARN EN CÉLULAS TUMORALES MEDIANTE NANOVESÍCULAS

UNA NUEVA FORMA DE COMBATIR LOS TUMORES 

Diversos investigadores y desarrolladores de instituciones como CSIC y ICMAB (Barcelona), han contribuido en el estudio de estas nanocápsulas o nanovesículas para frenar la propagación de tumores en las células afectadas. Hasta el momento, estas han sido administradas con éxito en hígado, pulmón y en tejido nervioso. Estas pequeñas vesículas o también llamadas quatsomas se basan en unas nanoestructuras compuestas por capas lipídicas cerradas, que cumplen la propia función de cápsula. En su interior, se encuentran pequeñas moléculas de ARN que pueden llegar a interferir en otras cadenas de ARN, específicamente ARNmensajero. Este fue realmente conocido por su introducción en las vacunas contra el COVID-19, ya que su principal función es enseñar a nuestras células a fabricar una proteína que desencadenará una respuesta inmunitaria. 



La introducción de estas nanovesículas será vía intravenosa la cual provocará una serie de cambios en la propia "maquinaria" de las células características de los  órganos, produciendo una gran utilidad para evitar la proliferación de las células y genes íntimamente relacionados con la permanencia de dichos tumores, así pues se producirá una disminución  de la tasa de crecimiento de estos. 


                                                                                    
Esta nueva tecnología, producida gracias a estructuras 
de unos 150 nanómetros se ha podido reconocer que pueden ser estables hasta unos 6 meses en disolución acuosa. Además tienen una gran sensibilidad al pH ajustable que puede desencadenar diversas respuestas. Cabe destacar que pueden diseñarse fácilmente para suministrar diferentes ácidos nucleicos. Otra de sus nombrosas cualidades es su sensilibilidad a la temperatura ambiente la cual descarta controversias como la ruptura de las cadenas de frío. 



En cuanto a una de sus pruebas más específicas fue contra el neuroblastoma en niños, el   causante de más de un 15% de muertes pediátricas. Los resultados de las prácticas han sido en su gran mayoría beneficiosos, ya que gracias a la cápsula se puede evitar la degradación del microARN y que este aumente su presencia en las células afectadas por los tumores, haciendo que no se puedan propagar tan rápidamente.





La primera imagen  ha sido extraída de aquí  , la segunda de aquí y la tercera de aquí y la noticia de aquí  cuya página web correspondiente es  Agencia SINC y está relacionada con con el temario de 2 de bachillerato de la asignatura de biología y, exactamente, del sistema inmunitario y la biotecnología del tema 16. 

    











dimarts, 10 de maig del 2022

El Hongo controlador de plagas


El Hongo controlador de plagas

Los caminos de Glen Biotech y Symborg se cruzaron en enero de 2022 , ambas empresas se alzan en una de las apuestas agrotech más potentes de España por su gran catálogo de soluciones ya sean de bioinsecticidas o de fertilizantes basados en microorganismos, que coinciden con la estrategia que defiende Europa.

¿QUE ES SYMBORG?

Symborg es una compañía de referencia con un catálogo de productos alterables como bioestimulantes, biofertilizantes y soluciones de biocontrol basados en microorganismos y biomoléculas.
Son expertos en investigación y desarrollo de biotecnología e innovación agrícola, pretenden ayudar a los agricultores mediante soluciones biológicas innovadoras, para poder ayudar a maximizar su rendimiento aplicando la biotecnología a la agricultura. La compañía también forma parte del IBMA (International Biocontrol Manufacturers asociation) y del BPIA (Biological Product Industry Alliance), y participa activamente en promover el concepto de métodos de control biológico en la agricultura sostenible, y realizar mejoras en los procesos de reglamentación a nivel mundial.

¿QUE ES GLEN BIOTECH?

Glen Biotech, es otra empresa en la cual pretenden acercar herramientas biotecnológicas al mercado, para dar solución a problemas a nivel paisajista y agrícola. Disponen de un equipo de personas que crean soluciones adaptadas a plagas de jardín, productos con las mejores herramientas.

Glen Biotech atesora una fuerte pericia en fermentaciones sólidas de hongos, con todo el desarrollo de registro de Beauveria bassiana 203 (hongo) en la Unión Europea, EEUU, Chile, Perú y México.

¿EN QUE SE BASA ESTE PROYECTO?

El objetivo es conseguir eliminar cualquier tipo de plaga gracias al hongo -Beauveria bassiana 203- que, de alguna manera, 'se las come'.
Este hongo ya está aprobado por parte de la comisión Europea, con fines bioinsecticidas. La aprobación implica que Beauveria bassiana 203 forme parte de los 'ingredientes' autorizados por la Comisión Europea para su inclusión en nuevos productos agrícolas. De cada 140.000 sustancias activas estudiadas sólo una logra pasar del laboratorio al campo.

Tras la aprobación, la empresa Symborg facilitará a los agricultores soluciones de biocontrol eficaces, seguras y sostenibles con las que dar respuesta a las nuevas exigencias de mercado internacional.



Beauveria bassiana 203 pretende completar el catálogo de Symborg con bioinsecticidas. Con su gran número de soluciones basadas en el hongo para hacer frente a plagas, solo tiene como límite nuestra imaginación. Ambas empresas, Symborg y Glen Biotech, han apostado por la innovación, sumando tecnología, conocimiento y talento.

Además, se están realizando diferentes ensayos de campo con grandes resultados, con los que se espera ayudar con herramientas mejoradas, al sector que las necesita. Para ello cuentan con un equipo humano compuesto por ocho personas de perfiles diversos y complementarios; biólogos, ingenieros agrarios, economistas e informáticos.
En la pagina web de la empresa de Glen Biotech, se puede ver el gran resultado obtenido con la utilización del hongo Beauveria bassiana 203 en la palmera canaria.

La noticia ha sido extraída de aquí, y fue publicada el 6 de Mayo de 2022. Las imágenes de aquí y de aquí , y la información extra de las paginas web de ambas empresas,

aquí
y aquí. Y el video de aquí.

He elegido esta noticia porque me ha parecido interesante, y está relacionada con el temario de 2º de Bachillerato.



dilluns, 9 de maig del 2022

LOS RESULTADOS DEL PRINCIPAL ESTUDIO SOBRE EL GENOMA DEL CÁNCER SON ESPERANZADORES

Las huellas sobre el ADN de más de 12.000 tumores muestran daños provocados por mutaciones genéticas, que permiten detectar si un paciente ha tenido disfunciones celulares internas o ha estado expuesto a diversas causas ambientales.


En la actualidad el cáncer es una enfermedad que se presenta en millones de personas en todo el mundo. La causa de esta enfermedad viene dada por las mutaciones genéticas que se detectan analizando el genoma del cáncer y que están ocasionadas por múltiples factores, entre los que destacan el tabaco y la luz ultravioleta. Con los resultados de este análisis genético se puede profundizar en las causas de la enfermedad para así poder aplicar mejoras en los tratamientos a llevar a cabo a los pacientes de una forma totalmente personalizada.

Así, en un estudio detallado ha sido realizado en el Reino Unido por parte de un equipo de científicos procedentes de la Universidad de Cambridge y de los Hospitales Universitarios de esta ciudad a más de 12.000 pacientes de cáncer procedentes del Servicio Nacional de Salud de este país (NHS),

Los resultados de dicho estudio, que ha secuenciado unos 100.000 genomas completos, según indica Andrea Degasperi, primer autor de la investigación, desvelan la existencia de diversos patrones nuevos de mutaciones, llamados firmas mutacionales. Cada una de estas firmas nuevas y antiguas tienen causas totalmente diferenciadas, dentro de lo que se llama un proceso mutacional.

Siguiendo las pistas recopiladas



Las primeras conclusiones de este estudio detectan el descubrimiento de 58 nuevas firmas mutacionales no conocidas hasta ahora, lo que da a entender que existen diferentes causas del cáncer que aún no son conocidas y por tanto siguen sin comprenderse.
En cualquier caso, según Degasperi, la obtención de la secuenciación completa del genoma humano nos permite buscar puntos comunes y diferencias establecidas entre los diferentes pacientes del NHS, lo que redunda en disponer de una mayor conocimiento del cáncer.

A partir de aquí, según explica Nuria López-Bigas, jefa del grupo de Genómica Biomédica del Cáncer en el IRB Barcelona y científica independiente del estudio publicado, y tras el análisis del patrón de mutaciones en los tumores, se pueden conocer los procesos mutaciones según las firmas extraídas. Esto adicionalmente, ha permitido desarrollar un nuevo método analítico y de esta forma poder detectar firmas mutaciones en aquellos pacientes que se encuentran en el primer estadio de la enfermedad.




Buscando huellas para los futuros tratamientos

Según Serena Nik-Zaina, consultora honoraria de genética clínica en la CUH, lo más importante a la hora de identificar las firmas mutacionales es que estas firmas se asemejan a las huellas dactilares en una escena de un crimen.
A partir de estas marcas, se pueden detectar anomalías que sean corregidas mediante fármacos específicos para tratar la propia enfermedad.

En la misma línea, María Mayán, investigadora jefa de grupo en el Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC), que colabora como investigadora independiente en el estudio que estamos tratando, el trabajo realizado ha permitido desarrollar una metodología de gran utilidad en el futuro, para identificar un diagnóstico más personalizado y con el objetivo de desarrollar terapias combinadas y fármacos nuevos para el tratamiento personalizado y de manera más eficaz, según el tipo de tumor y a partir de las firmas mutacionales que se detectan en el mismo.

La noticia ha sido extraída de aquí y fue publicada el 21 de abril de 2022. Las imágenes han sido extraídas de aquí y aquí. El video ha sido extraído de aquí. Esta noticia me ha parecido interesante ya que contiene relación con el temario de 2º de bachillerato.

diumenge, 8 de maig del 2022

EL VIRUS QUE AYUDA A COMBATIR BACTERIAS

En este post veremos cómo puede un virus ayudar a un organismo débil a combatir contra una bacteria multirresistente, gracias al equipo de Brigham and Women's Hospital de la Escuela de Medicina de Harvard (EEUU), liderados por Jessica Little. La notícia fue publicada en la Agencia SINC el 3 de mayo de 2022.

Un enfermo inmunodeprimido que padecía una infección cutánea grave por Mycobacterium chelonae multirresistente ha sido tratado con éxito con un único virus bacteriófago, junto con antibióticos y cirugía. Esta terapia ha mostrado gran eficacia y sin efectos adversos. 

Según Little, los bacteriófagos son unos virus capaces de infectar y matar bacterias. Se están contemplando como una opción cada vez más fiable, debido a la creciente amenaza de la resistencia de las bacterias a los antibióticos.

El paciente al que se le aplicó este tratamiento es uno con infección cutánea diseminada por Mycobacterium chelonae con infección refractaria, que sufrió muchas toxicidades a causa de los antibióticos. En el ensayo recibió el tratamiento con un bacteriófago, tres antibióticos y y un desbridamiento quirúrgico.





- RESPUESTA CLÍNICA "EXCELENTE":

Little señala que esta combinación significó una mejora de sus lesiones cutáneas. El paciente logró la disminución de la inflamación y la nodularidad de sus lesiones cutáneas durante los meses siguientes al tratamiento sin efectos secundarios adversos a esta terapia de bacteriófagos. 

También desarrolló una fuerte respuesta inmunitaria con producción de altos niveles de anticuerpos contra el fago, pero continuó evolucionando bien y no hubo evidencia de una posible infección.




En mi opinión, podría decir que este tipo de tratamiento es digno de una genialidad, anulando un microorganismo con otro microorganismo, pero si sale mal, puede resultarle muy caro al paciente pudiendo empeorarle la infección o incluso pudiendo llegar a una posible muerte. Por eso, este tipo de experimentos tienen que ser comprobados muchas veces para poder recurrir a él con total securidad.




La foto ha sido extraída de aquí.

Este artículo guarda relación con una parte del temario de 2º de Bachillerato de la asignatura de Biología, exactamente el tema 15 de las formas acelulares y los microorganismos y el tema 17 del sistema inmunitario.

dissabte, 23 d’abril del 2022

La rapidez de detección del cáncer de pulmón con tan solo un test sanguíneo.

La inteligencia artificial y ciertos marcadores lipídicos en sangre logran detectar el cáncer de pulmón de células de tamaño mediano en su etapa precoz, esto se debe gracias al sistema impuesto por investigadores asiáticos. Siendo el resultado de un 90% de sensibilidad y un 92% de especificidad. 

El test LCAID es capaz de detectar la expresión de hasta 9 marcadores lipídicos de cáncer de pulmón en la sangre.



El descubrimiento de nueve biomarcadores lipídicos asociados con la aparición de tumores cancerígenos de pulmón por investigadores del Hospital Universitario del Pueblo de Beijing (China), ha supuesto un gran avance en cuanto a la medicina científica. Estos test son capaces de detectar cualquier alteración en la sangre, incluso en un temprano estado de desarrollo del cáncer.

   

- Dicho test ha sido probado en muestras de plasma de unas 1000 personas aproximadamente. La mayoría de personas eran no fumadores y se encontraban en una situación de estadio 1.






La detección a tiempo es un reto para los médicos

Los médicos de hoy en día y, en especial, los oncólogos carecen de suficientes herramientas para poder dar un diagnóstico cierto y precoz de una enfermedad grave como es el cáncer. 
La detección de tumores cancerígenos en su fase inicial, podría garantizar una mayor calidad de vida en aquellos pacientes que acaban siendo terminales por motivos de falta de herramientas para su cura o para poder detectar su valoración con anterioridad. 

Según datos de estudios realizados por la Sociedad Española de Oncología Médica (SEOM), España es el país que más sufre por muertes en pacientes oncológicos.
Niveles de mortalidad por cáncer en España






Yuxin Yin, investigadora del Hospital Universitario de Beijing y coautora de dicho estudio, afirma que el diagnóstico precoz es fundamental para mejorar los índices de supervivencia del cáncer de pulmón y evitar el gran número de muertes en un país como lo es España. 


Además, esta investigadora añade que aunque ya existan varias pruebas basadas en sangre para ayudar a la mejora de clasificación del cáncer de pulmón, todavía hay una escasez y biomarcadores no invasivos y fiables para la detección de esta enfermedad en una fase temprana para poder ser paliado.


·Posibles remedios curativos
Una de las soluciones a esta tasa de muertes, podría ser el cribado por tomografía computarizada de baja dosis, que según estudios del National Lung Screening Trial, puede reducir hasta un 20% la mortalidad por cáncer pulmonar respecto a otras técnicas. 

Sin embargo, advierte Yuxin, que la aplicación de este método está limitado debido a su elevada tasa de falsos positivos, por su exposición a la radiación y por su alto coste. Además por su bajo valor predictivo, entre un 4% y un 40%, esto implica que la mitad de los individuos deben ser sometidos a exámenes invasivos. 


·Una detección precisa
El test LCAID detecta la expresión de nueve marcadores lipídicos de cáncer de pulmón en  fase inicial en el plasma, junto a modelos de inteligencia artificial, con el fin de detectar la enfermedad a tiempo y que esta sea lo menos invasiva posible en el organismo.

El proceso que acapara este dispositivo incluye la recogida de muestras (20 minutos), su procesamiento (50 minutos), el análisis por espectrometría de masas (20 minutos), y el análisis de los datos. El tiempo total del procedimiento es de unos 90 minutos, y se puede realizar a 24 muestras a la vez.

La incorporación de LCAID en la medicina es una herramienta muy útil que podría sustituir a otros métodos menos efectivos en la detección de cáncer.





Para más información sobre el cáncer de pulmón clique aquí. (VÍDEO)



Esta noticia está relacionada con el temario de 2º de Bachillerato Científico, concretamente, corresponde al tema 16 de la asignatura de Biología (biotecnología). 

Esta información ha sido extraída de Agencia SINC. Las imágenes son de aquí, aquí y aquí. 

divendres, 15 d’abril del 2022

UN FRAGMENTO DE ADN 'ERRANTE' PROVOCA ALBINISMO EN LOS UALABÍES.

Los animales también pueden padecer albinismo, un ejemplo pueden ser los ualabíes. El nacimiento de una cría de esta especie a ayudado a los científicos a descubrir una causa genética de esta condición en este animal, más pequeño que el canguro.

Una hembra albina de ualabíes.
Los ualabíes o walabíes son marsupiales nativos de Nueva Guinea y Australia e insertados en Nueva Zelanda y Hawái. Estos seres con pelaje marrón o gris son más pequeños que los canguros, en estado salvaje podemos observar crías blancas cuyas madres son marrones o grises.

Los científicos de la Universidad de Tokio (Japón) quiso investigar la causa genética del albinismo en estas especies, que se sospecha que ha sido causado por un ancestro común reciente.

Investigaron esta hipótesis en 2015, cuando nació un ualabí blanco de una madre de pelaje normal, en  el zoológico de Kochi. Los científicos estudiaron el gen de la tirosinasa, encima que produce melanina, pigmento natural de la piel.

Tras estas inversiones descubrieron un fragmento extra de ADN que provocaba la mutación, perdida de los dos últimos tercios de la proteína del gen. Resultados de: Genome.

La causa de la mutación fue una copia del material genético de un retrovirus insertado en un ualabí anfitrión. Esta copia (retrovirus endógeno) se detecto por una PCR. 

Cómo se insertó en el genoma
El gen fue muy difícil de detectar en mamíferos. La implantación de este gen puede haberse realizado por tres procesos: endogenización, reinfección o retrotransposición. No es seguro cual de estos procesos es el causante pero el equipo de Koga ha deducido que debe ser por n acontecimiento evolutivo reciente. 

La razón es que si la expresión genética de estos genes mutantes no conduce a la supervivencia del walabí en la naturaleza, tienden a eliminarse del árbol genealógico. 

Si te interesan estos animales especiales aquí tienes un pequeño video sobre ualabíes albinos:

Si lo que te interesa es el albinismo te dejo una sugerencia de video explicativo:


Esta noticia esta relacionada con el temario del bloque de genética de 2 de bachillerato.
Enlace de la noticia aquí y fotos aquí

diumenge, 6 de març del 2022

UN SISTEMA BASADO EN ENZIMAS LOGRA CONVERTIR CO2 EN COMBUSTIBLE LIMPIO

Equipos de investigación ingleses y portugueses utilizan métodos de conmutación con el fin de aumentar el nivel de producción de carburantes en el laboratorio hasta en 18 veces, sin desperdicio de energía ni generación de residuos.





En la Universidad de Cambridge, un equipo de investigación ha conseguido desarrollar una metodología que permite convertir dióxido de carbono en combustibles que no generan ningún tipo de contaminación, a la vez que son sostenibles. Estos combustibles tampoco desarrollan subproductos ni otros residuos no deseados. Este equipo ya había demostrado con anterioridad que las enzimas podían llegar a producir diferentes tipos de combustibles de una manera limpia, aunque la eficiencia de este experimento no había sido suficientemente respaldada.

Ahora, después de llevar a cabo este trabajo de investigación, se ha podido contrastar que la eficacia en la producción a través de enzimas en el laboratorio ha sido considerablemente mejorada, a la vez que no ha requerido ningún desperdicio de energía. Todos los resultados de esta investigación quedan detallados en los siguiente artículos: Nature Chemistry y PNAS.

Hasta ahora los métodos utilizados para la conversión del CO2 en carburante desembocaba en la producción de productos no deseados, como puede ser el hidrógeno. Si se desea reducir la producción de hidrógeno, esto también conlleva la reducción en el rendimiento de esta conversión.

En esta prueba de concepto, sin embargo, al estar basada en enzimas que están aisladas de cualquier tipo de bacterias, conlleva la conversión del CO2 en combustible a través de un proceso denominado electrólisis.

Sensibilidad de las enzimas.

La catalización de las enzimas es superior a la de otros catalizadores existentes, como puede ser el oro. Pero estas enzimas son también sensibles en grado máximo al entorno en el que se encuentran, de forma que si no es el que corresponde, las enzimas llegan a deshacerse y sus reacciones químicas no llegan a superar los niveles de viabilidad requeridos.

Por todo esto, un equipo de investigación de Cambridge, trabajando de forma colaborativa con otro equipo proveniente de la Universidad portuguesa Nova de Lisboa, se han encargado desarrollar un método que permita mejorar los resultados de la electrólisis, a través de la aplicación de determinados ajustes en el entorno de las enzimas.


Otro experimento adicional permitió demostrar que en el trabajo conjunto de dos enzimas, una puede llegar a producir combustible mientras que la otra se encarga de controlar el entorno y que si se añadía otra enzima las reacciones se aceleraban lo que conllevaba un aumento de la eficacia y una reducción de los subproductos.
Como conclusión a todos estos experimentos, se detalla que el desarrollo de nuevos sistemas de catalización sintéticos puede permitir implementar la electrólisis de CO2 a gran escala, con la obtención de un combustible limpio con la mejor eficacia posible.


Reducción de las emisiones de carbono

Según las conclusiones de esta investigación, Erwin Reisner, director de la misma, destaca que "la electrólisis tiene un gran potencial para reducir las emisiones de carbono, lo que permite hacer algo útil a partir de estas emisiones de una forma eficiente",

Igualmente, una vez se pueda conseguir la fabricación de catalizadores con una mayor calidad, la mayor parte de los problemas realizados con la electrólisis del dióxido de carbono podrían desaparecer.

"Inspirarnos en la biología nos ayudará a desarrollar mejores sistemas de catalizadores sintéticos, que es lo que necesitamos si queremos implementar la electrólisis de CO2 a gran escala", destaca el líder de la investigación, Erwin Reisner.

La noticia ha sido extraída de aquí, de la página Web de SINC. Las imágenes han sido extraídas de aquí y de aquí. Esta noticia está relacionada con el temario de Segundo de Bachillerato en lo referente al contenido de enzimas y catalizadores.

diumenge, 27 de febrer del 2022

DESARROLLO DEL ALZHÉIMER DEBIDO A UN TRASTORNO DEL METABOLISMO HUMANO

En este post, veremos la relación hallada entre la interrupción de la producción de energía y el tardío desarrollo del alzhéimer, gracias al equipo de investigadores de las Hospital McLean (Massachusetts, EEUU) y la Harvard Medical School (Boston, EEUU), liderados por Kai-Christian Sonntag y Bruce Mark Cohen. La notícia fue publicada en el Muy Interesante el 30 de octubre de 2017.

Según Sonntag, la hipótesis que se sostiene a partir del previo estudio, es el de que una deficiencia en los múltiples componentes que interactúan en el metabolismo bioenergético puede ser un mecanismo clave en el aumento del riesgo y del desarrollo patofisiológico de esta demoledora enfermedad. 

Se pensaba que la acumulación de pequeñas moléculas de beta-amiloides (APP) era decisiva para la aparición tardía del alzhéimer. Sin embargo, esta hipótesis resultó ser insuficiente  para explicar los cambios patológicos de esta enfermedad.

Dado que esta enfermedad aparece con el aumento de la edad, muchos cambios fisiológicos relacionados con el envejecimiento (metabolismo y producción y transformación de energía) podrían hacer que aumentara el riesgo de sufrir el mal.




- LA ELEVADA DEMANDA ENERGÉTICA DEL CEREBRO:

Durante la investigación descubrieron que las células con alzhéimer mostraban fallos en el metabolismo mitocondrial y una reducción de moléculas importantes (NAD) para la producción de energía. 

Los fibroblastos de pacientes que padecen esta enfermedad, también revelaron cambios en la producción de energía en la glucólisis.

Según Sonntag, los fallos en la mitocondria y las pérdidas de memoria se deben a que las células al envejecer sufren un estrés oxidativo creciente que afecta a la producción de energía mitocondrial.

Según Cohen, como las células nerviosas del cerebro dependen casi totalmente de la energía mitocondrial, cuando esta energía mitocondrial falla, perjudica al cerebro.



Personalmente, creo que para envejecer lo más tarde posible, debemos de llevar una buena alimentación acompañada de ejercicio físico y mental para no atrofiarnos lo antes posible y por lo menos intentar engañar a nuestro metabolismo para que no vea que perdemos mucha energía.



El vídeo ha sido extraído de aquí.


Este artículo guarda relación con una parte del temario de 2º de Bachillerato de la asignatura de Biología, exactamente el tema 8 de los orgánulos celulares (II), el tema 10 de el metabolismo (I) (el catabolismo) y el tema 11 de el metabolismo (II) (el anabolismo).

dijous, 6 de gener del 2022

INCREÍBLE CASO DE TRANSFERENCIA GENÉTICA ENTRE UNA PLANTA Y UNA MOSCA

¿POR QUÉ ES LA MOSCA BLANCA UNA DE LAS PLAGAS MÁS DESTRUCTIVAS DEL MUNDO?

 Este hecho ocurrió, hace 35 millones de años, como consecuencia del paso de un gen de autodefensa de una planta al interior celular de una mosca blanca, a partir de entonces, se ha ido heredando ese "escudo" de unas a otras. 

El secuestro de este gen se realizó mediante transferencia genética horizontal, es decir, el material genético se pasa a compañeros de entorno y no a la descendencia. 

 

TRANSFERENCIA GENÉTICA HORIZONTAL :


En 1928 se tuvieron las primeras sospechas de que podía existir esta transferencia, pero no fue a partir de los años 50 cuando se demostró que las bacterias se podían traspasar genes de resistencia a antibióticos.                                                                    En muchos microorganismos este tipo de transferencia es algo común que sucede constantemente y de diversas formas.                                                                                     En cambio, en las células eucariotas, como las de las plantas y animales, es mucho más complicado, ya que deben superar diversas barreras. Sin embargo, se ha visto en diversos ejemplos que esto puede ocurrir. Uno de ellos somos nosotros, los humanos, ya que al menos un 8% de nuestro ADN es de origen vírico y aunque no son genes como tal, su papel no es irrelevante. No obstante, al ser un virus, puede no considerarse un organismo vivo y, por lo tanto, no ser transferencia horizontal.

Hay varios mecanismos para la trasferencia genética horizontal:

    • Transformación:  la alteración genética de una célula resultando de la introducción, toma y expresión de material genético foráneo 
    • Transducción: el proceso en el que el ADN bacteriano se mueve de una bacteria a otra por un virus (bacteriófago).
    • Conjugación bacteriana: un proceso que involucra la transferencia de ADN a través de un plásmido de una célula donadora a una célula receptora recombinante durante el contacto de célula-a-célula.
    • Agentes de transferencia genética: elementos como virus codificados por el huésped que se encuentran el orden de alfaproteobacterias

 

Cuando los investigadores empezaron a mostrar interés hacia la mosca blanca, no buscaban esa transferencia genética horizontal, intentaban averiguar el porqué de que estas moscas pudiesen alimentarse de plantas que para otros animales eran tóxicas, provocar plagas, ser inmunes a los pesticidas...

Encontraron la respuesta cuando hallaron en el genoma de la mosca el gen BtPMaT1. Este gen contiene las instrucciones para fabricar una proteína que añade un grupo químico a los pesticidas y esto los vuelve inofensivos. 

 

 

 EXPERIMENTO: 

Los investigadores decidieron hacer un experimento para ver como de efectivo y útil era el gen para la mosca. Por lo tanto, crearon una planta de tomate transgénica que producía un ARN que inactivaba el gen cuando las moscas comían de ella. A la semana casi todas ellas, habían muerto. Al mismo tiempo, habían moscas comiendo de una planta de tomates normal y solo el 20% de ellas sobrevivieron. Como conclusión , el gen es esencial para ellas. 

 

 OPINIONES:  

Jonathan Gersenzhon, ecólogo, comenta que este hecho podría crear nuevas formas de controlar plagas, sin embargo, muchos científicos prefieren investigar mejor las consecuencias de la modificación de la propia planta y otros organismos. 

Según Andrew Gloss, biólogo, apunta "que los insectos reciban genes de las propias plantas es esa última parte del arsenal que aun no habíamos encontrado" y "en la batalla entre las plantas y las plagas de insectos o patógenos, hay genes que se extraen de todo el árbol de la vida. 

 A continuación, un video sobre el desarrollo de la mosca blanca desde la reproducción hasta que eclosiona el huevo 


 

 La noticia ha sido extraída de aquí, de la pagina web de SINC, la noticia fue publicada el 12 de junio de 2021. Las imágenes han sido extraídas de aquí y aquí. El video ha sido extraído aquí . Esta noticia me ha parecido interesante ya que contiene relación con el temario de genética y mutaciones que estamos dando en 2 de bachillerato  


 

dimarts, 4 de gener del 2022

EL BUEN FUNCIONAMIENTO METABÓLICO DEL CORAZÓN EN NEONATOS DEBIDO A DOS PROTEÍNAS

Las moléculas p38γ p38δ podrían causar algunas enfermedades de origen hereditario siendo sus causas desconocidas. El estudio realizado propone una dieta rica en ácidos grasos, siendo este una posible cura a dichas patologías.


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Investigadores del estudio: Alfonso Mora, Ayelén Santamans, Luis Leiva, entre otros. /CNIC


Dos proteínas para el buen metabolismo cardíaco tras el nacimiento, son descubiertas por uno de los equipos del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC).


Según informa la revista PLoS Biology, tras el estudio realizado previamente y publicado en esta, dichas proteínas son clave para el buen desarrollo metabólico cardíaco en los primeros días de vida. Producirse alteraciones durante estos días, podría causar graves enfermedades como son la diabetes y la reducción de la capacidad termorreguladora de los animales. 

Según Guadalupe Sabio (directora del grupo de investigadores de estos descubrimientos), estas enfermedades podrían ser tratadas mediante un cambio en la alimentación. 


Los primeros días postparto y durante el desarrollo del embrión, la principal fuente energética del corazón se obtiene de la glucosa, la cual se almacena en forma de glucógeno.
En cambio, tras el parto, este órgano crece de manera muy rápida, por esta razón necesita de un elevado aporte de energía, como bien nos indica la investigadora Ayelén Santamans. 



RELACIÓN DEL METABOLISMO CARDIACO CON EL DEL RESTO DEL CUERPO.

Este estudio muestra como las proteínas p38γ y p38d son activadas a escasos minutos del nacimiento, y minimizan la actividad de la enzima responsable de producir glucógeno. Esto provoca unos cambios en el metabolismo, consiguiendo entonces que este haga uso de los ácidos grasos para poder producir su propia energía. 
Además, las investigadoras consideran que estas proteínas podrían ser las causantes de algunas de las enfermedades congénitas de origen cardio metabólico, siendo su causa desconocida en la actualidad. 

Las alteraciones del metabolismo cardiaco que suceden durante el desarrollo una vez nacido el embrión provoca grandes daños, los cuales repercutirán en la etapa adulta de las siguientes maneras: resistencia a la insulina, intolerancia a la glucosa y problemas para mantener la temperatura corporal. 

Sin embargo, este estudio muestra como un cambio en la alimentación puede corregir los daños causados por la falta de energía del corazón. 

Para demostrar esto, las investigadoras sometieron a las madres a una dieta rica en grasas.

El resultado que se obtuvo en este nuevo estudio mostró como los recién nacidos sometidos a esta nueva dieta no presentaban daños cardiacos ni ningún tipo de patología relacionado con la diabetes, que eran causadas en el momento que estas dos proteínas no eran activadas en el momento correcto del desarrollo. 

Por tanto, se observa que el metabolismo cardiaco en la etapa postnatal es clave para el buen desarrollo y regulación del metabolismo de todo el organismo.




Para más información acerca de la proteína p38 clique AQUÍ. (VIDEO)

Esta noticia está relacionada con el temario de 2º de Bachillerato Científico y corresponde a los temas 10 y 11 de la asignatura de Biología (metabolismo).

Enlace a la noticia original aquí. Enlace a las fotos aquí, aquí y aquí.

dimarts, 16 de novembre del 2021

Los nanorrobots llegan para revolucionar el mundo de la biomedicina


Estos "bichitos" de dimensiones nanométricas no son más que máquinas autónomas capaces de actuar como un conjunto. Su tamaño y simpleza limita la cantidad de funciones que pueden desempeñar; no obstante, la Universidad australiana (UNSW) ya ha presentado un método en el que se podrán unir con otras moléculas para formar estructuras más grandes y complejas.


En sí, estos nanorrobots no están hechos de circuitos eléctricos ni de motores, se fabrican a base de ADN. Pero al contrario que el ADN, no transportan información genética, sino que actúan como bloques construyendo una sola unidad funcional.



 
La característica más útil que presentan es su sistema de autopropulsión mediante el uso de enzimas catalíticas. En el caso de un estudio reciente en ratones (investigaciones del IBEC y la UB), los nanorobots fueron introducidos en las vejigas de los ratones con tal de monitorizar su trabajo y eficiencia.


Como nanomotores llevaban incorporadas partículas de sílice (SO2) que contienen la enzima ureasa, presente en la orina. Así es: los nanorobots usaron la urea de la orina, descomponiéndola en dióxido de carbono (CO2) y amoníaco (NH3), para generar su propulsión. 



Además, también contenían nanopartículas de oro para que, a través de tomografías por emisión de positrones, fuese posible visualizar su desplazamiento. Así, el equipo de científicos comprobó que su distribución en la vejiga era homogénea y su movimiento, coordinado.




El hecho de que hayan sido puestos en práctica con éxito, pese a ser en animales, supone un gran avance en el ámbito de la biomedicina y la biofarmacia. Aunque este método aun esté en fase de investigación, las aspiraciones de su uso ya son bastantes: desde detectar células tumorales hasta la sanción de tejidos, pasando por la administración de fármacos específicos o incluso la desobstrucción de arterias.



Artículo en el que está basada esta noticia:
Las imágenes han sido extraídas de aquí y aquí; el vídeo de Youtube.









diumenge, 14 de novembre del 2021

Consiguen reparar graves lesiones de médula espinal en ratones

Científicos americanos logran recuperar la movilidad en roedores mediante una única inyección de péptidos sintéticos ‘danzantes’.


Un equipo de investigación americano, pertenecientes a la Universidad de Northwestern (Illinois) ha desarrollado una terapia que permite reparar y recuperar tejidos dañados de roedores, que rodean la médula espinal y en plazo de cuatro semanas los ratones pudieron caminar nuevamente.
“Las moléculas utilizadas son péptidos sintéticos que incluyen una señal biológica para activar la reparación y regeneración de los tejidos dañados en la médula espinal” Indica Samuel I. Stupp, líder del trabajo.
El desarrollo realizado por parte de los investigadores ha supuesto inyectar multitud de filamentos a nanoescala. Estos filamentos contienen cientos de miles de péptidos unidos entre sí. Inicialmente los filamentos se disuelven en agua al ser inyectados, pero al entrar en contacto con los tejidos vivos de la médula, se forma una matriz similar a la matriz natural que rodea a todas las células. 

Lo importante de esta terapia es que se sabe que cuando se mueven las moléculas que forman los filamentos portadores de las señales de regeneración y reparación, estas células son mucho más efectivas para la regeneración. 

Por todo ello, lo más novedoso del desarrollo llevado a cabo por el equipo de investigación es que se ha podido controlar el movimiento de todas estas moléculas dentro de las nanofibras. El movimiento sirve para conectarse de manera mucho más eficaz con los receptores 

Evidentemente el objetivo final es poder aplicar la terapia a pacientes humanos con lesiones medulares provocadas por accidentes de tráfico, lesiones ocasionadas en el deporte y otro tipo de incidentes cuyo daño es irreversible.

Con la terapia utilizada se envían señales a las neuronas de la médula espinal dañada, para ordenar su regeneración, construir nuevos vasos sanguíneos y formar mielina, la sustancia que rodea a las neuronas y permite enviar señales bidireccionales entre el cerebro y el resto del cuerpo, lo que nos permite activar la sensibilidad y el movimiento. 

Posteriormente, una vez regeneradas las neuronas dañadas todo el material inyectado se biodegrada en nutrientes para las células y en unas 12 semanas desaparecen del organismo y no produce efectos secundarios. 


ENSAYOS EN HUMANOS


En 2022 está previsto gestionar la solicitud a la FDA de Estados Unidos para poder recoger los requisitos que permitan comenzar los ensayos en humanos. 

Como primera investigadora firmante del estudio, aparece la española Zaida Álvarez Pinto, que ha vuelto a España después de estar siete años en esta Universidad americana. 

Además, según se subraya en el estudio, esta terapia podría adaptarse a otro tipo de regeneración de tejidos, como pueden ser los del cerebro afectado por accidentes cerebrovasculares y enfermedades neurodegenerativas, como el párkinson y el alzhéimer


La noticia ha sido extraída de la agencia SINC,  la imagen de aquí y el vídeo de aquí

 Este artículo esta relacionado con los contenidos de segundo de bachillerato.