Mariposas Heliconius, Igual Aspecto, Genética Muy Distinta

Cómo dos especies de mariposas han desarrollado exactamente el mismo y llamativo patrón de coloración en sus alas, es algo que ha intrigado a los biólogos desde los días de Darwin. Ahora, un equipo de científicos ha encontrado "zonas activas" en los genes de las mariposas que creen explicarán uno de los ejemplos más extraordinarios de mimetismo del mundo natural.


Las mariposas Heliconius viven en América, desde el sur de los Estados Unidos hasta el sur de Sudamérica. A pesar de que no pueden engendrar descendencia conjunta, la H. melpomene y la H. erato han evolucionado para imitarse perfectamente la una a la otra.

Estas delicadas mariposas tienen salpicaduras de rojo y amarillo en sus alas negras, advirtiendo a las aves que son de sabor extremadamente desagradable y que contienen toxinas.

Los científicos han estudiado estas mariposas desde la década de 1860 como un ejemplo clásico de evolución en acción, pero sólo ahora la moderna tecnología de secuenciación está comenzando a esclarecer la genética subyacente.



El equipo de investigadores de universidades británicas y estadounidenses, dirigido desde la de Cambridge, ha estado buscando los genes responsables de los patrones de color en las alas de esas mariposas, y la respuesta a la pregunta de si los mismos genes en dos especies diferentes son la causa del mimetismo.

Debido a que hay miles de genes en el genoma de las mariposas, muchos científicos creían que era poco probable que interviniesen los mismos genes en esos patrones de color, pero los resultados del nuevo estudio sugieren que sí se trata de los mismos genes. Además, las regiones del genoma asociadas a los patrones de color de las alas son muy pequeñas, definibles como "puntos calientes". La existencia de estas pequeñas zonas genéticas activas ilustra que la evolución sigue cauces estrechos y bastante predecibles.

Los resultados de esta investigación implican que a pesar de los muchos miles de genes del genoma, sólo uno o dos son útiles para cambiar este patrón de color.

"Parece como si la evolución pudiera concentrarse en regiones muy pequeñas del genoma, o puntos críticos, mientras que el resto no cambia mucho", valorad Chris Jiggins del Departamento de Zoología de la Universidad de Cambridge.

Las Emisiones de CO2 Por Incendios Forestales Han Sido Sobrevaloradas

Un estudio reciente en la Universidad Estatal de Oregón indica que algunas estimaciones previas sobre los impactos de los incendios forestales han sobrestimado el número de árboles vivos alcanzados por el fuego, y la cantidad de dióxido de carbono liberada a la atmósfera como consecuencia de ello.
La investigación se llevó a cabo en la cuenca del río Metolius, donde alrededor de un tercio (100.000 acres) del área se quemó en cuatro grandes incendios en 2002-03. Aunque en algunos estudios previos se asumió que el 30 por ciento de la masa de los árboles vivientes se consumía durante los incendios forestales, en el nuevo estudio se ha llegado a la conclusión de que sólo del 1 al 3 por ciento se consumió por las llamas.



Algunas estimaciones hechas por aquella época sugirieron que uno de los cuatro incendios, acaecido en 2003, liberó un 600 por ciento más de emisiones de carbono que cualquier consumo de energía y combustible fósil ese año en el estado de Oregón. Pero en este nuevo estudio se ha llegado a la conclusión de que los cuatro incendios combinados produjeron sólo aproximadamente el 2,5 por ciento de las emisiones anuales de carbono en ese estado.

Incluso en el 2002, el año más extremo en cuanto a incendios en la historia reciente, los investigadores estiman que todos los incendios forestales de Oregón emitieron sólo alrededor del 22 por ciento de las emisiones industriales y de combustibles fósiles en el estado, y ese porcentaje es mucho menor para la mayoría de los años, aproximadamente el 3 por ciento como promedio anual, en los 10 años que van de 1992 a 2001.

Los investigadores sostienen que hay algunos errores serios en las suposiciones acerca de qué proporción de cada bosque se quema realmente durante los incendios, un gran rango de variabilidad, y mucho menos carbono liberado de lo que se había sugerido anteriormente.

"Se necesita una nueva noción de lo que estamos llamando “pirodiversidad”, o variación amplia en cuanto a efectos y respuestas a los incendios", explica Garrett Meigs, del Departamento de Ecosistemas Forestales y Sociedad de la Universidad Estatal de Oregón.

Desvelan la Estructura Tridimensional de un Virus Con Potencial Anticáncer y Anti-VIH

El virus de la estomatitis vesicular ha sido durante mucho tiempo un sistema modelo para estudiar y entender el ciclo de vida de cierta clase de virus, que incluye a los virus que causan la gripe, el sarampión y la rabia.


Una investigación ha mostrado ahora que el virus de la estomatitis vesicular (o VSV por sus siglas en inglés) tiene el potencial de ser modificado genéticamente para servir como un agente anticáncer, poseyendo una alta selectividad para matar células cancerosas sin hacerlo con las sanas, y como una potente vacuna contra el VIH.

Para lograr tales modificaciones, sin embargo, los científicos deben poseer una imagen precisa de la estructura del virus. A pesar de que durante décadas se ha intentado obtener una información estructural tridimensional lo bastante detallada y fiable de la característica forma de proyectil del VSV y su proceso de ensamblaje, los intentos han sido obstaculizados por limitaciones tecnológicas y metodológicas.



Ahora, un equipo de investigadores del Instituto de NanoSistemas de California y del Departamento de Microbiología, Inmunología y Genética Molecular, ambos de la Universidad de California en Los Ángeles, y otros expertos, no sólo han revelado la estructura 3D de la sección del tronco del VSV, sino que han deducido la organización arquitectónica de todo el virión mediante microscopía crioelectrónica y el uso integrado de métodos de procesamiento de imágenes.

El nuevo estudio proporciona la primera visualización directa de las proteínas N y M dentro del virión del VSV a una resolución de 10,6 angstroms.

Sorprendentemente, los nuevos datos demuestran de manera clara que el VSV es una partícula muy ordenada, donde la nucleocápside, en vez de rodear una matriz de proteínas M, está rodeada por ésta.

Este trabajo incrementa de modo crucial el conocimiento científico de la biología de esta extensa y médicamente importante clase de virus.

Lo descubierto en este estudio podría conducir a avances en el desarrollo de vacunas basadas en el VSV para el VIH y otros virus mortales, según cree el equipo de investigación.

Por último, cabe citar una inesperada curiosidad señalada por Peng Ge, miembro del equipo de investigación: La secuencia en el ensamblaje proteico y de las moléculas de ARN virales dentro del virus parece rimar con los primeros compases de la sonata para piano en Do Mayor, K.545, de Mozart.

Reducir el Efecto "Isla de Calor" en las Ciudades Pintando de Blanco los Tejados

Según indican los resultados de un nuevo estudio, pintar los tejados de blanco tiene el potencial de refrescar significativamente las ciudades y mitigar algunos de los efectos nocivos del calentamiento global; aunque podrían darse consecuencias no deseadas en invierno.


La investigación, llevada a cabo por científicos del Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR) en Boulder, Colorado, demuestra que los tejados blancos, al menos en teoría, pueden constituir un método eficaz para reducir la temperatura urbana. Sin embargo, tal como indica Keith Oleson, científico del NCAR, principal investigador del estudio, falta por ver si realmente es factible para las ciudades pintar sus tejados de blanco, aunque la idea ciertamente justifica una investigación más amplia.

Las ciudades son particularmente vulnerables al Calentamiento Global porque ya de por sí son más calurosas que las áreas rurales periféricas.

Las carreteras asfaltadas, los tejados alquitranados, y otras superficies artificiales absorben calor del Sol, creando el efecto urbano conocido como "isla de calor", que puede hacer elevar las temperaturas entre aproximadamente 1 y 3 grados Celsius, o más, como promedio, en comparación con las áreas rurales.

Los tejados blancos reflejarían algo de ese calor hacia el espacio, haciendo refrescar las temperaturas urbanas.



El equipo de investigación utilizó un modelo computacional desarrollado recientemente para simular la cantidad de radiación solar que es absorbida o reflejada por las superficies urbanas.

Las simulaciones del modelo, que presentan a los científicos los efectos aproximados del grado de absorción de radiación solar en diferentes tipos de ciudad en diversas partes del mundo, indican que, si cada tejado fuera pintado enteramente de blanco, el efecto urbano de isla de calor podría ser reducido en un 33 por ciento. Y, como es previsible, la influencia refrescante sería particularmente notable durante el día, sobre todo en verano.

Los autores advierten que su investigación debería ser entendida como una mirada hipotética a paisajes urbanos típicos, y no a conjuntos reales de tejados de cualquier ciudad.

En el mundo real, el impacto refrescante podría ser algo menor, porque el polvo y el desgaste harían que la pintura blanca se oscureciera con el tiempo, y además algunas partes de los tejados podrían permanecer sin pintar por tener aberturas en ellas, relacionadas con la climatización u otras cuestiones.

Además, los tejados blancos podrían tener el efecto de enfriar el interior de las edificaciones, algo deseable en verano pero inadecuado en invierno. Como resultado, dependiendo del clima local, la cantidad de energía utilizada para la calefacción en invierno podría cambiar de un modo que llevase a consumir directa o indirectamente mayor cantidad de combustible fósil al año.

Niveles Récord de Energía en el Acelerador de Partículas LHC

Los resultados iniciales de las colisiones de protones de alta energía del Acelerador de Partículas LHC permiten vislumbrar por vez primera la física de las partículas que se da en una nueva frontera de niveles energéticos, tras alcanzarse valores récord de energía en esos experimentos.


Un equipo de investigadores del MIT, el CERN y el Instituto de Investigación de Física Nuclear y de Partículas en Budapest, Hungría, ha completado el primer análisis de los resultados de esas colisiones. Los resultados muestran que las colisiones produjeron un número inesperadamente alto de partículas llamadas mesones, un hecho que tendrá que ser tomado en cuenta cuando los físicos empiecen a buscar partículas más raras y el hipotético Bosón de Higgs.

Éste es el primerísimo paso en un largo camino que llevará a realizar análisis sumamente sensibles, capaces de detectar partículas que sólo se producen en una de cada mil millones de colisiones.

Entre los principales autores del análisis, figuran los profesores del MIT Gunther Roland, Wit Busza y Boleslaw Wyslouch.



En el acelerador de partículas LHC (siglas en inglés que significan Large Hadron Collider, o Gran Colisionador de Hadrones), construido bajo tierra cerca de Ginebra, Suiza, los haces de protones que circularon por el interior del anillo de 27 kilómetros chocaron con una energía máxima de 2,36 teraelectronvoltios (TeV), batiendo el récord anterior de 1,96 TeV logrado en el acelerador del Fermilab, en Estados Unidos.

Desde hace décadas, los físicos vienen analizando el número de partículas de cada clase producidas como consecuencia de las colisiones de alta energía. Por eso se sabe que cuando los protones chocan, su energía se transforma predominantemente en partículas llamadas mesones, específicamente, en dos tipos de mesones conocidos como piones y kaones.

Para su sorpresa, los autores del nuevo análisis encontraron que el número de esas partículas aumentó más rápidamente con la energía de la colisión que lo predicho por sus modelos, basados en los resultados de colisiones de menor energía.

Usando el LHC, los físicos esperan encontrar tarde o temprano el Bosón de Higgs, una misteriosa partícula hipotética que proporciona masa a las otras partículas, así como evidencias de otros fenómenos físicos enigmáticos como la supersimetría, y dimensiones extra del espacio.

El LHC es capaz de causar colisiones de hasta 14 TeV, pero los científicos van intensificando gradualmente la potencia de la máquina por razones de seguridad.

Nanopartículas Magnéticas Para Tratar el Cáncer

Un equipo de científicos del Instituto Tecnológico de Georgia y del Instituto para la lucha contra el Cáncer Ovárico ha perfeccionado un nuevo tratamiento potencial contra el cáncer. Este tratamiento usa nanopartículas magnéticas que se adhieren a las células cancerosas, facilitando su eliminación. El tratamiento, probado en ratones en el 2008, se ha puesto a prueba ahora usando muestras provenientes de pacientes humanos con cáncer.


“Estamos interesados fundamentalmente en desarrollar un método eficaz para reducir la dispersión a otros órganos de las células del cáncer ovárico” explica John McDonald, profesor de la Escuela de Biología del Instituto Tecnológico de Georgia.

La idea llegó al equipo de investigación por el trabajo de Ken Scarberry. Originalmente, Scarberry concibió la idea como un medio de extraer virus y células infectadas por virus. Pero luego empezó a estudiar cómo podría actuar el sistema con las células cancerosas.



En un primer estudio, McDonald y él aplicaron a las células cancerosas de los ratones una etiqueta verde fluorescente, y colorearon de rojo las nanopartículas magnéticas. Luego, usando un imán, consiguieron mover las células verdes cancerosas a la región abdominal.

Ahora McDonald y Scarberry han demostrado que la técnica magnética también funciona con las células cancerosas humanas.

A menudo, la letalidad del cáncer no se debe al tumor original sino al surgimiento de tumores distantes del tumor primario, provocados por células cancerosas que se diseminan por otras partes del cuerpo. Las células tumorales ambulantes son tan peligrosas porque pueden implantarse en sitios distantes dando lugar a los tumores secundarios.

La nueva técnica está diseñada para filtrar la sangre o el fluido peritoneal y eliminar esas células cancerosas, por lo que se espera que aumente la longevidad de los pacientes al impedir la constante diseminación metastásica del cáncer.

En las nuevas pruebas, los investigadores han demostrado que su técnica captura las células cancerosas provenientes de muestras de pacientes humanos con la misma eficacia con que lo hizo capturando anteriormente células cancerosas de ratones.

El próximo paso será comprobar cuánto puede aumentar esta técnica la supervivencia en modelos animales vivos. Si esas pruebas tienen éxito, entonces se pasará a ensayos con humanos.

Preparativos Para Mapear el "Cableado" del Cerebro Humano

El C. elegans, un diminuto gusano de aproximadamente un milímetro de largo, no tiene mucho de cerebro, pero sí posee un sistema nervioso, formado por 302 neuronas. En la década de 1970, un grupo de investigadores en la Universidad de Cambridge decidió crear un "diagrama de cableado" completo de cómo están conectadas entre sí cada una de esas neuronas. Tales diagramas de cableado han sido bautizados recientemente como "conectomas". El conectoma del C. elegans, publicado en 1986, tardó más de una docena de años de intenso trabajo en ser conseguido. Ahora un puñado de investigadores de diversas partes del mundo está afrontando un proyecto mucho más ambicioso.
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Bacteria Modificada Para Generar Combustible Directamente a Partir de Biomasa

En un proyecto de colaboración dirigido por investigadores del Instituto Conjunto de BioEnergía (JBEI, por sus siglas en inglés), incluyendo a Jay Keasling, se ha conseguido desarrollar un microbio que puede producir un biocombustible avanzado directamente de la biomasa.


Desplegando las herramientas de la biología sintética, los investigadores del citado instituto han modificado una cepa de la bacteria Escherichia coli (E. coli) para producir biogasóleo (biodiésel) y otros productos químicos importantes derivados de los ácidos grasos.
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Inesperada Ascendencia del Este Asiático en Restos Mortales de la Antigua Roma

Unas excavaciones en un antiguo cementerio romano en Vagnari han conducido a un sorprendente descubrimiento. El análisis de ADN mitocondrial antiguo extraído por los investigadores de uno de los esqueletos enterrados en el lugar ha revelado en los huesos de 2.000 años de antigüedad una ascendencia maternal del Este de Asia.


Durante esa época, Vagnari era un estado Imperial bajo el dominio del emperador romano y controlado por un administrador local.

Según la antropóloga Tracy Prowse, autora principal del estudio, las pruebas isotópicas indican que aproximadamente el 20 por ciento de la muestra analizada no corresponde a personas nacidas en el área de Vagnari y alrededores. El ADN mitocondrial es otra evidencia que indica que al menos un individuo tenía ascendencia del Este Asiático.



Estos datos preliminares del análisis isotópico y del efectuado sobre el ADN mitocondrial proporcionan fuertes evidencias de que algunas de las personas que vivieron y murieron en Vagnari eran extranjeros, y que pudieron venir de más allá de las fronteras del Imperio Romano. Esta investigación aborda por tanto cuestiones relativas a la globalización, movilidad, identidad y diversidad de la población humana en la Italia del Imperio Romano.

Basándose en su trabajo en la región, Prowse piensa que el hombre del Este Asiático, quien vivió en una época entre el primer siglo y el segundo de nuestra era, fue un esclavo o un trabajador del lugar.

El equipo de Prowse no puede afirmar cuán recientemente él, o sus ancestros, habían salido del Este de Asia; el hombre pudo haber hecho el viaje solo, o sus genes del Este Asiático pudieron haber provenido de un ancestro materno distante. Sin embargo, la prueba del isótopo de oxígeno indica que no nació en Italia.

Logran Inducir en Células de la Piel Su Transformación Directa en Neuronas

Se ha conseguido que células de la piel de ratones se transformen directamente en neuronas funcionales. Para ello, sólo se ha requerido utilizar tres genes. Con este procedimiento, las células realizan la transformación sin convertirse primeramente en células madre pluripotentes, un paso que durante mucho tiempo se pensó que era necesario para que las células adquirieran nuevas identidades:
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Resveratrol, ¿un Elixir de la Juventud?

Las afirmaciones sobre el resveratrol realizadas en revistas, en televisión y en internet son llamativas. Por ejemplo, "Investigadores de Harvard dicen que el resveratrol es el Santo Grial de la investigación sobre el envejecimiento". También son citadas a menudo investigaciones realizadas por otras instituciones prestigiosas tales como la Universidad Johns Hopkins, el Instituto Salk, y la Universidad de California, para respaldar la noción de que el resveratrol es casi un elixir de la juventud. Pero el tema es más complejo de lo que parece, y está envuelto en fuertes polémicas.

Es verdad que muchos eminentes científicos están interesados en el resveratrol, y también que algunos hallazgos han sido muy prometedores.

Por ejemplo, David Sinclair, profesor de la Universidad de Harvard y especialista de fama mundial en el campo del antienvejecimiento, trabaja desde hace algunos años en la búsqueda de genes y fármacos que algún día retrasen con eficacia el proceso del envejecimiento. Y ha contribuido a popularizar esa idea de que el resveratrol tiene propiedades antienvejecimiento muy importantes. Sus estudios han demostrado que la molécula activa ciertas vías genéticas, o "genes reguladores" existentes en toda forma de vida, protegiendo a los organismos de un modo que los hace más sanos y que, probablemente, les prolonga la vida.

"Esas vías son como guardianes de nuestras células, conservándolas saludables y vivas durante más tiempo", declaró tiempo atrás Sinclair. "Creemos que, utilizando fármacos dirigidos a esos genes, podemos obtener amplios efectos, no sólo para una enfermedad a la vez, sino para muchas. Imagine una píldora contra la diabetes que también retrase el cáncer, la enfermedad cardiaca e incluso las cataratas".

La investigación de Sinclair ha demostrado un incremento del 30 por ciento en la duración media de la vida de ratones y células de levadura, y un 59 por ciento de incremento en cierto tipo de pez de vida corta. En humanos, él cree que un 30 por ciento de incremento en la duración de la vida no es inconcebible.

Efectos Sobre el Motorista del Ruido Transmitido Por el Casco

El uso de un casco de protección es esencial para la seguridad de un motorista en caso de accidente, pero ¿podría, por otra parte, su uso habitual perjudicar la salud del sujeto y afectar a su manera de circular? Eso es lo que unos expertos están estudiando en un nuevo proyecto de investigación.


El estudio lo dirigen Michael Carley, del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Bath, y el Dr. Nigel Holt, del Departamento de Psicología de la Universidad Bath Spa.

Con la ayuda del Dr. Ian Walker, del Departamento de Psicología de la Universidad de Bath, el equipo hará mediciones en las carreteras para averiguar cómo el ruido se transmite a través del casco y cómo afecta a la audición del motorista y a su capacidad para concentrarse.

El ruido en el interior del casco a la velocidad de 110 kilómetros por hora, una velocidad que es legal en diversas vías de transporte, es superior al límite legal de ruido en los puestos de trabajo en los mismos países donde esa velocidad es permitida para las motos. Se trata pues de un nivel de ruido más que suficiente para causar lesiones auditivas graves.

El problema no está en el ruido del motor o en el del tubo de escape como podría parecer. El ruido proviene simplemente del flujo de aire incidiendo contra el casco.



El uso de tapones para los oídos no ayuda mucho, pues el ruido se transmite al oído interno desde los huesos del motorista. Esto se ha sabido desde hace al menos 20 años; sin embargo, se ha investigado muy poco sobre el ruido y sus efectos.

El estudio de laboratorio, se dividirá en dos partes: En la primera, se aplicarán vibraciones de bajo nivel a las cabezas de los voluntarios para examinar cómo el ruido se transmite a través de toda la estructura conjunta integrada por el casco y la cabeza.

La segunda parte incluye la reproducción de ruidos para que los participantes los oigan mientras se enfrentan a pruebas cognitivas. Conducir una motocicleta requiere mucha atención y concentración. Cualquier cosa que reduzca la eficacia del motorista controlando su moto puede conducir a que se produzcan más accidentes.

Se sabe que el ruido puede afectar a la percepción y a la cognición, pero, hasta ahora, nadie ha tratado de examinar cómo el ruido circulando en moto afecta al rendimiento de los pilotos.

Relación Entre Polución Remota y el Ozono Primaveral Por Debajo de la Capa Protectora

Los niveles de ozono primaveral en el oeste norteamericano están aumentando debido principalmente a masas de aire que fluyen hacia el este desde el Océano Pacífico, una tendencia que es más notable cuando el aire proviene de Asia. Dicho aumento en el ozono podría dificultar a Estados Unidos cumplir con las normas del Acta del Aire Limpio que regulan la polución de ozono a nivel de superficie. Así se indica en un nuevo estudio internacional en el cual se analizó una gran cantidad de datos relativos al ozono obtenidos desde 1984.


"Cuando el aire se transporta desde una extensa región del sur y del este de Asia, la tendencia es mucho más pronunciada", subraya el autor principal Owen R. Cooper, del Instituto Cooperativo para Investigación en Ciencias Medioambientales, dependiente de la Universidad de Colorado en Boulder.

El estudio se centra en el ozono primaveral en una capa de la atmósfera que se extiende aproximadamente desde los tres kilómetros de altura hasta los ocho, bien por debajo de la protectora capa de ozono, pero por encima de la capa de esmog relacionado con el ozono, que se halla a nivel de superficie, el cual es dañino para la salud humana y para los cultivos.



La nueva investigación ha sido la primera en reunir y analizar las casi 100,000 observaciones sobre ozono recogidas en diversos estudios separados y hechas mediante instrumentos variados en aviones, globos, y otros soportes.

El análisis muestra un aumento significativo en el ozono primaveral, con un 14 por ciento de incremento desde 1995 hasta el 2008. Cuando los investigadores incluyeron datos remontándose hasta 1984, el año con el nivel medio de ozono más bajo medido, observaron una tasa de crecimiento similar desde esa fecha hasta el año 2008 con un aumento en el ozono primaveral de un 29 por ciento.

La influencia del ozono de Asia y de otras fuentes en la calidad del aire a nivel de superficie en el Oeste de Norteamérica es una incógnita que deberá ser resuelta en estudios futuros. Los científicos tendrán que medir sistemáticamente los niveles de ozono cerca de la superficie en varios puntos a lo largo de ella para ver si tendencias similares están actuando sobre la calidad del aire a nivel de superficie.

Sustancia Capaz de Reparar a una Enzima Util Para la Salud Humana

Lo más llamativo es la forma en que actúa la Alda-1. Aunque la estrategia típica en el desarrollo de fármacos es encontrar una molécula que se enlace a un lugar enzimático clave bloqueando el proceso de la enfermedad, en este caso la molécula en realidad cambia la forma de una enzima dañada y la revive.

En la investigación se ha desvelado este proceso, cómo esta pequeña molécula corrige la estructura de una enzima muerta y la reactiva.

Para el estudio, Daria Mochly-Rosen, profesora de Biología Química y de Sistemas en la Universidad de Stanford, y Che-Hong Chen colaboraron con Thomas Hurley, profesor de bioquímica y biología molecular en la Universidad de Indiana.



El equipo de Hurley utilizó una técnica de obtención de imágenes por cristalografía de rayos X para revelar cómo la Alda-1 repara la enzima.

El descubrimiento abre una puerta hacia la posibilidad de desarrollar una nueva clase de medicamentos.

La corrección de enzimas mediante fármacos se ha venido considerando como uno de los Santos Griales del desarrollo de medicamentos. Y, hasta ahora, buena parte de la comunidad científica creía que era un objetivo imposible de alcanzar.

Aunque los científicos que trabajan en el desarrollo de fármacos tienen estrategias para corregir otros tipos principales de proteínas responsables de enfermedades o molestias, no existe ninguna para las enzimas.

El mal funcionamiento enzimático está asociado con un mayor riesgo de padecer patologías como la enfermedad de Alzheimer, las complicaciones diabéticas y ciertos tipos de cáncer de esófago y boca, así como una reacción especialmente adversa al alcohol.

Nuevo Modo de Estudiar la Reparación de Daños en el ADN Causados Por la Luz Solar

Unos investigadores de la Universidad Estatal de Ohio han encontrado una nueva forma de estudiar cómo se mueven ciertas enzimas cuando reparan el ADN dañado por el sol, y este descubrimiento podría conducir algún día a nuevas terapias para curar la piel quemada.
La luz ultravioleta daña la piel al hacer que se formen enlaces químicos en lugares inadecuados de las moléculas de ADN en nuestras células. Normalmente, otras moléculas, más pequeñas, llamadas fotoliasas, reparan los daños. La quemadura solar se produce cuando el ADN está demasiado dañado para poder ser reparado y las células mueren.

Las fotoliasas siempre han sido difíciles de estudiar, en parte porque realizan sus operaciones en fracciones de segundo. El físico y químico Dongping Zhong de la Universidad Estatal de Ohio, y sus colegas, han usado pulsos extremadamente rápidos de luz láser para espiar a una fotoliasa mientras estaba reparando una hebra de ADN.

Ésta es la primera vez que se ha observado el movimiento de esta enzima sin adosarle antes una molécula fluorescente, lo que perturba sus movimientos. Los investigadores pudieron por tanto ver el movimiento genuino de la enzima mientras hacía su trabajo.

Ahora que los científicos han documentado con precisión los movimientos de una fotoliasa en el punto de reparación del ADN, se puede comprender mucho mejor este proceso en la escala atómica.



En la naturaleza, el ADN elude los daños potenciales de los rayos ultravioleta convirtiendo estos en calor. Las lociones de protección solar nos protegen reflejando en nuestra piel la luz del Sol, y también disipando como calor la radiación ultravioleta.

La quemadura solar tiene lugar cuando el ADN absorbe la energía de la radiación ultravioleta en vez de convertirla en calor. En parte, esto se debe a la posición aleatoria de la molécula de ADN dentro de nuestras células en el momento en que reciben los rayos ultravioleta. Cuando la energía ultravioleta es absorbida, se activan reacciones químicas que provocan las lesiones (enlaces químicos erróneos) a lo largo de la hebra de ADN.

Si las fotoliasas son incapaces de reparar completamente las lesiones, el ADN no puede reproducirse de modo apropiado. Las células muy dañadas simplemente mueren. Los científicos también creen que los daños crónicos producidos por el Sol crean mutaciones que llevan a enfermedades como el cáncer de piel.

El trabajo realizado en el laboratorio de Zhong es fundamental para conocer cómo interactúan esas moléculas. Otros investigadores podrán utilizar esta información para diseñar medicamentos que reparen los daños producidos por el Sol.

Interferir en la Vida Sexual de los Mosquitos Para Combatir la Propagación de la Malaria

Impedir a los mosquitos macho depositar con éxito su esperma dentro de las hembras podría evitar la reproducción de estos insectos, y ofrecer una posible nueva manera de combatir la malaria. Este enfoque ha sido investigado por un equipo de científicos, quienes presentan ahora sus conclusiones.
El nuevo estudio se centra en la especie que es la principal culpable de la transmisión del paludismo en África, el mosquito Anopheles gambiae. Estos mosquitos se aparean una sola vez en su vida, lo que significa que interrumpir su proceso reproductivo ofrece una buena manera de reducir drásticamente sus poblaciones en África.

Cuando se aparean, el macho transfiere esperma a la hembra y después transfiere una masa coagulada de proteínas y fluidos seminales conocida como tapón de apareamiento. Este tapón no se encuentra en ninguna otra especie de mosquito, y hasta ahora, muy poco se ha sabido sobre su utilidad y sobre el papel que desempeña en la reproducción del Anopheles gambiae.



El equipo de Flaminia Catteruccia, del Departamento de Ciencias Biológicas del Imperial College de Londres, ha mostrado que el tapón de apareamiento no es una simple barrera para impedir la inseminación por los machos rivales, como se ha sugerido previamente. El equipo de investigación ha descubierto que el tapón de apareamiento es esencial para asegurar que el esperma sea correctamente retenido en el órgano femenino de almacenamiento de esperma, a partir del cual la hembra puede fertilizar los huevos en el transcurso de su vida. Sin el tapón de apareamiento, el esperma no se guarda correctamente, y la fertilización no puede realizarse.

Quitar o sabotear de otros modos el tapón de apareamiento haría que la cópula fuese ineficaz. Este hallazgo podría usarse para desarrollar nuevas maneras de controlar las poblaciones de mosquitos Anopheles gambiae, en aras de limitar la propagación de la malaria.

Si en el futuro se logra desarrollar un inhibidor que impida a la enzima coaguladora hacer su trabajo dentro de los machos de estos mosquitos, y este inhibidor se puede esparcir fácilmente por los exteriores, por ejemplo en forma de aerosol como se hace con los insecticidas, entonces se podrá inducir con facilidad la esterilidad en mosquitos hembra en su propio entorno natural. Esto podría proporcionar una nueva manera de limitar la población de esta especie de mosquito, y podría ser un arma más en el arsenal contra el paludismo.

El Tamaño del Cerebro del Homo Floresiensis Estaba Adaptado al Ecosistema de Flores

El Homo floresiensis, un hominoide de baja estatura, con un cerebro pequeño, y conocido popularmente como "el Hobbit", fue descubierto cinco años atrás en la isla de Flores, pero todavía continúa la controversia sobre si el cerebro pequeño es en realidad consecuencia de una afección patológica en un humano moderno de baja estatura, en vez de un rasgo propio de otra especie humana.


¿Cómo puede ser explicado el diminuto tamaño del cerebro del "Hobbit"? Un equipo de investigadores ha abordado esta cuestión en el contexto de una evaluación detallada de la evolución del tamaño del cuerpo y el del cerebro a través de toda la familia de los primates mayores.

Nick Mundy y Stephen Montgomery, del Departamento de Zoología de la Universidad de Cambridge, Reino Unido, y otros colegas de la Universidad de Durham, usaron datos publicados anteriormente de especies vivas y extintas para reconstruir el patrón de evolución de la masa corporal y cerebral en los primates.



Según los autores, los resultados del estudio proporcionan una sólida confirmación para la noción de que fuertes tendencias evolutivas han gobernado la expansión del cerebro de los primates. En cambio, la evolución del tamaño del cuerpo no ha tendido al incremento en los primates, lo cual implica que la masa del cuerpo y la del cerebro han estado sujetas a presiones de selección diferentes, y brinda soporte a los hallazgos de estudios anteriores, en otros grupos taxonómicos, indicando que estos dos rasgos altamente correlacionados pueden mostrar diferencias en sus patrones de evolución.

La expansión cerebral comenzó en los inicios de la evolución de los primates, y ha acontecido en todos los grupos principales, indicando ello una fuerte ventaja selectiva para la mayor capacidad mental en la mayoría de los linajes de primates. A pesar de esta tendencia general, sin embargo, Mundy y sus colegas han identificado varias ramas y algunos linajes dentro de cada grupo principal que muestran un decrecimiento en la masa del cuerpo y en la del cerebro a medida que evolucionaban, como por ejemplo en el mono tití.

Los autores del nuevo estudio han encontrado que, bajo algunas suposiciones razonables, la reducción del tamaño del cerebro durante la evolución del Homo floresiensis no resulta rara al compararla con la de estos otros primates. Junto a los resultados de otros estudios recientes sobre los efectos del "enanismo isleño" en otros mamíferos, los resultados del nuevo estudio apoyan la hipótesis de que el cerebro pequeño del Homo floresiensis estaba adaptado a las condiciones ecológicas locales de la isla de Flores.