Las bacterias tienen memoria que pasa a sus descendientes

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Los investigadores estudiaron Pseudomonas aeruginosa, que forma biofilms en las vías respiratorias de personas con fibrosis quística y puede causar infecciones letales.

Según los científicos de la UCLA (Universidad de California) las bacterias, a pesar de no tener un sistema nervioso central ni neuronas, poseen una “memoria” con la que transmiten conocimiento sensorial de una generación de células a otra.  Han publicado su estudio en la PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).

Aquí os dejo el enlca de la noticia: http://newsroom.ucla.edu/releases/bacteria-pass-on-memory-to-descendants-ucla?_ga=2.180640751.977971598.1523012985-1891032046.1523012985

 

 

Synthetic species made to shun sex with wild organisms

A team of scientists has used the CRISPR-Cas9 gene-editing tool to alter the expression of the target genes in Saccharomyces cerevisiae. As a result, the levels of a protein called actin raised and made the cells explode.

With a system of poison-antidote, they have created a strain that cannot produce offspring successfully with their wild counterparts.

This technology could be used to avoid genetic exchange between wild plants (crops and weeds) and the modified ones. Moreover, these synthetic species could be used to fight against pests and invasive species.

The authors said that this technology is going to be developed in more organisms like fruit flies, plants, mosquitoes, nematodes and zebrafish.

This article has been published in Nature. Here is the link:  https://www.nature.com/articles/d41586-018-00625-1

Curso “The Extremes of Life: Microbes and Their Diversity”

La Universidad de Kyoto nos ofrece este curso a través de la plataforma edX. Es de acceso gratuito y está en inglés (nivel medio). En él aprenderás la base genética de la diversidad microbiana y cómo están adaptados los microorganismos a los hábitats extremos de nuestro planeta. ¡No te lo pierdas!

Enlace al curso: https://www.edx.org/course/extremes-life-microbes-diversity-kyotoux-003x-1

Desarrollados por primera vez óvulos humanos en un laboratorio

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i Foto por universidad de Edimburgo a través de Facebook

¡Una noticia que podría ayudar a mejorar los tratamientos para la infertilidad! Por primera vez han desarrollado óvulos humanos maduros y viables desde su etapa inicial en un laboratorio.

Aquí os dejo el enlace de la noticia publicada en National Geographic:

http://www.nationalgeographic.es/ciencia/2018/02/desarrollados-por-primera-vez-ovulos-humanos-en-un-laboratorio

 

El virus que pudo poner en marcha la consciencia humana

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Aunque más de uno podría sorprenderse por el hecho de que partes del código genético humano proceda de antiguos virus, en realidad se trata de un fenómeno bastante más común. / PublicDomainPictures (PIXABAY)

Dos investigaciones sostienen que un gen transmitido por un antiquísimo virus podría estar en el origen el pensamiento complejo.

Las investigaciones publicadas en la revista Cell sostienen que en nuestro cerebro, donde se genera el pensamiento consciente, reside un antiguo virus desde antes de que fuésemos humanos. Este virus unió su código genético al genoma de los animales cuadrúpedos. El pequeño fragmento genético cumple la tarea de “empaquetar” información genética y enviarla desde unas células nerviosas a otras, en forma de pequeñas cápsulas que se parecen extraordinariamente a los virus mismos. Estos diminutos paquetes de información podrían formar parte de la base del sistema que permite la comunicación entre los nervios.

Para poder leer la noticia completa, aqui tenéis el enlace:

https://www.madrimasd.org/notiweb/noticias/virus-que-pudo-poner-en-marcha-consciencia-humana

 

 

¿Y si cambiáramos las farolas por árboles?

Vaya idea mas hippie, pensarán algunos. La verdad es que la primera impresión es chocante… pero, ¿y si te digo que podría ser el futuro? ¿Y si pudiéramos eliminar para siempre las bombillas del árbol de Navidad, porque nuestro árbol ya brillara con luz propia? ¿Y si elimináramos algún día las bombillas de las farolas de tu pueblo, y pusiéramos abetos luminiscentes? ¿Y si algún día pudiéramos eliminar la luz eléctrica de todo el mundo, y la cambiáramos por… plantas?

A ti te puede estar pareciendo descabellado, pero el hecho es que actualmente ya puedes comprar una planta bioluminiscente en internet por un precio bastante asequible. ¡El mundo de Avatar podría estar en camino, señores!

Y tranquilo, te vamos a contar como.

La naturaleza siempre ha sido fuente de inspiración para la ciencia. Y es normal, muchos mecanismos y procesos que ocurren en el medio natural suelen encajar como piezas de un puzle en el rompecabezas de muchos científicos por el simple hecho de que funcionan. La biomimesis consiste en tratar de imitar ciertos fenómenos, rutas metabólicas, comportamientos… etc. procedentes de organismos naturales y con ellos dar solución a muchos de nuestros problemas científicos y tecnológicos actuales.

El ejemplo que hoy nos concierna es la bioluminiscencia, fenómeno bien conocido en invertebrados y microbios, como bacterias marinas y algunos hongos.

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Mycena Chlorophos

Esta bioluminiscencia otorga ventajas a los organismos, como defensa ante sus feroces depredadores, comunicación entre especies y en otros casos, favorecer la atracción sexual.

 

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Panellus stipticus

Pues bien, la bioluminiscencia está cobrando importancia hoy en día en el mundo de la biotecnología. Entre todas las propuestas, una muy prometedora es la reproducción de esta propiedad en organismos vegetales. ¿Y esto porqué mola tanto? Pues debido a que el reino Plantae, en su mayoría, no dispone de tal facultad y por tanto el uso de plantas transgénicas podría llegar a suponer un gran progreso en la sociedad actual.

Vale. Pero ¿y cómo se hace? ¿metemos bacterias luminiscentes a las raíces de las plantas y que las absorban? ¿Las rociamos con un spray? Pues no. Los genes purificados y procedentes -entre otros organismos- de la luciérnaga Photinus pyralis, son capaces de codificar la enzima luciferasa y la molécula orgánica compleja, luciferina. Ambas moléculas se encuentran reguladas por los llamados genes lux, que son transfectados mediante Agrobacterium, a las células vegetales (al ADN de los cloroplastos, concretamente) produciendo energía lumínica. Pero esto no es nuevo. De hecho, la primera planta en la que se llevó a cabo este proceso fue la del tabaco hace ya bastantes años.

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Planta del tabaco transgénica bioluminiscente.

Con un método (aparentemente) tan sencillo, sería brillante -nunca mejor dicho- aplicarlo a nuestra sociedad; una sociedad con un increíble consumo eléctrico actual. No solo hablamos del gasto en sí que conlleva encender una bombilla. Hay que tener en cuenta lo que cuesta llevar la luz hasta tu bombilla. Contaminación por el transporte, gastos de fabricación, el mantenimiento, las reformas que hay que hacer en un edificio para arreglar/poner la luz… los llamados “costes ocultos”. En un mundo protagonizado por las energías no renovables, la iluminación sostenible sería tal descubrimiento que podría marcar un antes y un después en nuestra sociedad.

¿Y quién será el héroe que salve nuestro planeta?

Pues ya hay alguna empresa trabajando en el sector. Uno de los primeros proyectos funcionales fue “Glowing plant”, que salió a la luz a través de la plataforma Kickstarter. Si alguien no conoce Kickstarter, se trata de una plataforma online en la cual se buscan patrocinadores, donativos, etc, y a cambio, puedes llevarte muestras del proyecto novedoso, tecnológico o científico al que prestas tu ayuda. Glowing plant trataba de recaudar 65.000$ para hacer su magia en una Arabidopsis thaliana (Aquí, y en los siguientes artículos de la serie, te enterarás de porqué Arabidopsis thaliana.) y 400.000$ para rosas bioluminiscentes. Concretamente, esta empresa utilizaba un software (Genome compiler) para diseñar las secuencias de ADN por ordenador. El siguiente paso es imprimir con láser el ADN a través de un hardware especializado (Cambrian Genomics). Por último, con una pistola de genes se inserta el ADN creado en el genoma de la planta. Aunque la recaudación fue viento en popa hasta cierto momento (recaudaron 484.013$ y consiguieron 8.433 patrocinadores), parece que el proyecto acabó por hacer aguas. No conseguían su objetivo, y parece que trabajaban a la vez en un musgo fluorescente (Glowing moss), ya que es un organismo más sencillo.

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Esta es Orbella, el Fragant Moss de Glowing Plant.

Pero, como se estaba yendo la cosa de las manos, acabaron intentando vender el Fragant moss (Adivinad; musgo también, pero ¡con olor!) para recuperar la inversión y poder seguir con los proyectos adelante. Sin embargo, desgraciadamente los cultivos se contaminaron, y aunque dicen que siguen trabajando en la planta y en el musgo (fluorescente y con olor), no tiene buena pinta.

 

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Sin embargo no todas las empresas hacen aguas. Bioglow Tech fue fundada en 2007 por  Alexander Krichevsky, empezó a vender plantas bioluminiscentes (Starlight Avatar) en 2013 por unos 300$/planta. Al tiempo la compañía cambió su nombre a GLEAUX, que lleva la segunda generación de plantas bioluminiscentes al mercado, esta vez bautizadas bajo el nombre de CELESTINE, por el módico precio de 59.99$/planta. Aquí puedes comprarla. De hecho, presumen de ser la compañía que lo inventó, no en vano, ya que Alexander K. publicó su artículo en 2010 en PLoS one, y tiene la patente a día de hoy.

En este caso utilizan la planta del tabaco, Nicotiana alata (Solanaceae), apodada Starlight Avatar, fué posible a la introducción del operón lux de bacterias marinas –Photobacterium leiognathi-, en el ADN de la planta.

Starlight Avatar primera planta bioluminiscente del mundo 3
Nicotinia alata + gen de Photobacterium leiognathi = Starlight Avatar. Así se ve por el día (primera imagen) y así por la noche (segunda imagen). Vemos que no toda las partes de la planta quedan iluminadas.

 

Como vemos, a pesar de ser una brillante idea, aún está en pañales. Las plantas dan una leve intensidad, hemos visto proyectos fallidos… sin embargo, aquí entramos nosotros: todos los que estáis leyendo este blog. Los futuros biólogos, científicos, botánicos… o simplemente todos aquellos con curiosidad. Todos aquellos que estudian, o que se informan. Todos los que nos interesamos: los que tenemos una oportunidad de trabajo para colaborar a hacer un mundo mejor.

Lo mejor de que sea una ciencia en desarrollo, es que significa que es una ciencia posible.

 

 

BIBLIOGRAFÍA

          Callaway, E. (2017). Glowing plants spark debate. Nature 498: 15-16.

          GLEAUX® | Beautifully Bioluminescent | Order Celestine™ from GLEAUX®. [online] Available at: http://gleaux.us/buy/ [Accessed 1 Nov. 2017].

          Google Books. (2017). Patent US7663022 – Transgenic bioluminescent plants. [online] Available at: https://www.google.com/patents/US7663022 [Accessed 1 Nov. 2017].

          Hudkins, B. E. (2014). EE.UU. Patente Nº. 8,853,491. Tulsa, OK: U.S. Patent and Trademark Office.

         Kickstarter. (2017). Glowing Plants: Natural Lighting with no Electricity. [online] Available at: https://www.kickstarter.com/projects/antonyevans/glowing-plants-natural-lighting-with-no-electricit?lang=es [Accessed 1 Nov. 2017].

         Koncz, C.; Langridge, W.H.R.; Olsson, O.; Schell, J.; Sza- lay, A.A. (1 990). Bacterial and firefly luciferase genes in trans- genic plants: Advantages and disadvantages of a reporter gene. Developmental Genetics 11: 224-232.

         Medioambiente.org. (2017). La primera planta bioluminiscente del mundo, Starlight Avatar. [online] Available at: http://www.medioambiente.org/2014/01/la-primera-planta-bioluminiscente-del.html [Accessed 1 Nov. 2017].

         Millar, A.J.; Short S.R., Chua N.H.; Kay, S.A. (1992) A novel circadian phenotype based on firefly luciferase expression in transgenic plants. Plant Cell 4:1075–1087.

         Social.glowingplant.com. (2017). Glowing Plant | Seeds. [online] Available at: http://social.glowingplant.com/ [Accessed 1 Nov. 2017].

         Taylor, J. (2017). What is Bioluminescence and Why is it Important? –. [online] The New Home Buyers Network Blog. Available at: http://blog.newinhomes.com/news/what-is-bioluminescence-and-why-is-it-important/ [Accessed 1 Nov. 2017].

 

La degradación de la mielina.

La mielina es la capa gruesa que rodea a los axones en las neuronas, es el conductor de impulsos nerviosos a diferentes partes del cuerpo mediante un efecto aislante. Este efecto es producido por las células de Schwann que rodean al axón formando la vaina de mielina. Estas células están constituidas por capas de lípidos y proteínas que rodean los axones y aceleran la conducción de los impulsos al permitir de los potenciales de acción salten entre los nódulos de Ranvier (zonas “desnudas” del axón).

Sin la mielina, las neuronas en algunos casos son capaces de recibir y enviar información mediante los impulsos nerviosos, pero no lo hacen de forma más lenta. En otros casos la pérdida de mielina produce que los impulsos nerviosos dejen de trasmitirse. Las causas del daño o de la destrucción parcial de la mielina son debido a enfermedades desmielinizantes (donde las células diana son las células de Swann) como la esclerosis múltiple y en algunos casos trastornos neurodegenerativos hereditarios. También dentro de las causas se encontrarían el miedo o la ira frecuente e intensa y la falta de hierro durante el embarazo, que afectaría al sistema nervioso del feto en la etapa de la formación de éste.

Los síntomas que provocan la pérdida de mielina son:

  • Problemas de coordinación e identificación de acciones con deficiencias sensitivas (visión borrosa…), en pocas palabras, el sistema nervioso se ralentiza.
  • Al ser más lento el impulso nervioso, en muchos casos, el sistema inmune reconoce como sustancia desconocida (ajena al organismo) a la mielina y la ataca.
  • Depresión, ansiedad, miedo y angustia.
  • Debido a la esclerosis múltiple: vértigo, diplopía, ceguera parcial, paraparesia espástica, caminar inestablemente, en algunos casos desconcierto (sucesos que el paciente no recuerda).

La mielina es capaz de regenerarse, aunque aún no se ha encontrado el fármaco para iniciar el proceso de regeneración de la mielina en los axones. Sin embargo, las últimas técnicas terapéuticas que se les han aplicado a muchos pacientes con este problema han supuesto un gran avance. En algunos casos se puede lograr la regeneración de la mielina sin fármacos siempre y cuando la mielina no esté seriamente dañada y se tenga presente una dieta con vitamina B, C y D, y ácidos grasos esenciales, ácido fólico… etc, una actitud emocional correcta ante situaciones que provoquen mucha tensión al paciente (para controlar el miedo o la ira, por ejemplo).

Como dijo una vez Louis Pasteur; la ciencia es el alma de la prosperidad de las naciones y la fuente de vida de todo progreso. Según Felipe Ramos, presidente de ASDEM (Asociación Salamantina De Esclerosis Múltiple), la investigación es clave para descubrir la forma de regenerar la mielina dañada.

Bibliografía

Alberts, Bray, Hopkin, Johnson, Lewis, Raff, Roberts y Walter. 2007. Introducción a la biología celular. Editorial Médica Panamericana, Capitulo 12: transporte de membrana. Páginas 411-421.

Francisco J. Quintana, Soledad Pérez-Sanchez y Mauricio F. Farez. 2014. Inmunopatología de la esclerosis múltiple. Scielo. Ver referencia en: http://www.scielo.org.ar/scielo.php?pid=S0025-76802014000500012&script=sci_arttext&tlng=en

J.A. Jiménez Arango, C.S. Uribe Uribe, G. Toro González . 2015. Enfermedades menos conocidas de la mielina: lesiones desmielinizantes focales seudotumorales. Elsevier. Neurología, Volume 30, Issue 2, Pages 97-105 ver referencia en: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0213485313001308?via=sd&cc=y