“CRISPR-Cas, la revolución en edición genética” por el Dr. Lluís Montoliu

Ayer, 28 de septiembre de 2018, con motivo de la celebración de la Noche Europea de los Investigadores, tuve el placer de poder asistir a una magnífica charla sobre la herramienta CRISPR-Cas impartida por el Dr. Lluís Montoliu en la Fundación Francisco Giner de los Ríos (Institución Libre de Enseñanza).

Montoliu nos ha explicado de una forma muy visual cómo funciona el CRISPR, el sistema inmunitario de las bacterias y arqueas. Se denomina CRISPR a un conjunto de repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas, es decir, secuencias repetitivas entre las cuales encontramos fragmentos de material genético vírico. Las proteínas Cas reconocen el material genético exógeno procedente de los virus gracias a un ARN guía complementario a los fragmentos situados entre las repeticiones. Estas proteínas cortan el material genético vírico, destruyéndolo e impidiendo así la infección.

Este sistema posee una base genética y es, por lo tanto, heredable. Es decir, una vez que la bacteria adquiera resistencia al virus tras estar en contacto con él, todas las generaciones venideras lo serán. Es un sistema en continua actualización pues los virus mutan con el tiempo y pueden penetrar este sistema de protección.

Francisco Mojica es el autor de este descubrimiento revolucionario, por el cual está nominado al Nobel en las categorías de Química y Medicina. Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier desarrollaron una técnica basada en este sistema que permitía modificar el ADN, el CRISPR-Cas, popularmente conocido como las tijeras genéticas.

Montoliu nos ha hablado sobre las diferentes aplicaciones de esta técnica en campos tan dispares como la medicina y la agricultura. Además, ha hecho especial hincapié en la necesidad de un desarrollo completo de estas técnicas para garantizar su seguridad antes de ser aplicadas en humanos. En su laboratorio estudian las aplicaciones del CRISPR en enfermedades como el albinismo. En la página web de su laboratorio podéis encontrar gran cantidad de información sobre CRISPR y sobre los trabajos que realizan acerca del albinismo: https://bit.ly/2DMfTai

Además, mi compañero Raúl escribió un artículo sobre CRISPR, disponible en este enlace: https://bit.ly/2R3mP5A

Por último, dar las gracias al Dr. Lluís Montoliu por acercar la ciencia a todos los ciudadanos y despertar el gusanillo investigador en muchos de nosotros.

El misterio del Dickinsonia, el animal más antiguo del planeta, que vivió hace 558 millones de años

Hallado por Reg Sprigg en Rusia hace más de 70 años, este fósil ha sido un misterio paleontológico hasta ahora sin resolver. Desde entonces se discutía si se trataba de un liquen, ameba, animal…  El equipo de Brocks ha conseguido extraer colesterol de los tejidos preservados, molécula característica de los tejidos animales. Este hallazgo retrasa la aparición de los animales a un periodo anterior al Cámbrico, momento en el que se produjo una gran diversificación de los animales en un evento denominado “explosión del Cámbrico”.

Noticia completa en: https://bbc.in/2NzciBb

Aquí el estudio publicado en Science: https://bit.ly/2MPtmxu

Imagen destacada obtenida de: https://bbc.in/2NzciBb

 

Descubierta en Tasmania una nueva colonia de peces con «manos»

Thymichthys politus
Thymichthys politus, una especie de pez recién descubierta. Foto por. Antonia Cooper.

Antonia Cooper y su equipo de investigación se encuentran con una nueva colonia de peces con manos mientras buceaban cerca de un arrecife a kilómetros de la costa sureste de Tasmania.

Esta especie se observó por primera vez cerca de Port Arthur en la península de Tasmania a principios del siglo XIX. Los peces rojos con manos, Thymichthys politus, son peces bénticos que se desplazan por el lecho marino ayudándose de sus extremidades.

Aqui os dejo el enlace de la noticia:

https://www.nationalgeographic.es/video/tv/descubierta-en-tasmania-una-nueva-colonia-de-peces-con-manos

Una reliquia ribereña en peligro

En la Península ibérica tenemos el privilegio de poder disfrutar de un micromamífero endémico totalmente inconfundible cuya descripción probablemente os sorprenda: posee una trompa alargada y móvil, unos ojos diminutos, no presenta pabellones auditivos y sus patas traseras son más alargadas que las anteriores con desarrolladas interdigitaciones entre sus dedos. Morfológicamente no tiene mucho que envidiar al famoso ornitorrinco australiano, y no tenemos que irnos tan lejos para poder llegar a conocer a un animal tan característico. Estamos hablando del desmán ibérico (Galemys pyrenaicus), una de las joyas de nuestra fauna, tan asombroso como poco conocido. Filogenéticamente emparentado a los topos al pertenecer a la familia Talpidae, sus linajes siguieron recorridos diferentes hace millones de años en Europa Central. Actualmente solo persisten dos especies de desmanes, el desmán ruso (Desmana moschata) y el desmán ibérico. Es por ello que los científicos consideran a este animal como un auténtico fósil viviente, con un alto valor científico y evolutivo.

Toda la morfología del desmán ibérico es el resultado de millones de años de adaptación a una especiación semiacuática. Su reducida visión, suficiente de cara a una vida de obligada coexistencia con el agua, no le supone un inconveniente para ser un voraz depredador de larvas de macroinvertebrados acuáticos. Gracias a sus garras delanteras y a su trompa móvil se abre camino entre el pedregoso lecho del río para dar con sus presas, a la vez que las interdigitaciones de las extremidades posteriores hacen de él un excelente nadador. De hábitos nocturnos y comportamiento elusivo, el desmán ibérico no pone las cosas fáciles a los expertos interesados en estudiar su ecología y comportamiento. Para encontrarlo, es necesario acudir a ecosistemas fluviales oceánicos, concretamente a tramos de ríos de alta velocidad, cuyas aguas sean frías y poco contaminadas, que disponga además de numerosos recovecos que permitan a la especie resguardarse de los depredadores, sin falta de abundantes guijarros y grabas en el fondo donde sus presas abunden.

 

Desmán de los pirineos
El desmán ibérico presenta una morfología altamente especializada y tan característica que lo hace un animal inconfundible. Fuente: Wikimedia Commons.

 

Este micromamífero se distribuía antaño de manera amplia por la mitad norte de la Península Ibérica y el Sistema Central, siendo un morador habitual de nuestros ríos de montaña de clima oceánico. Desgraciadamente, hoy en día su presencia se ha restringido considerablemente, siendo esta especie el foco de conservación del proyecto LIFE + Desmania y encontrándose catalogado como “Vulnerable” según la lista roja de la UICN. Se piensa que las poblaciones del Sistema Central se han extinguido, mientras que el resto de su distribución a nivel global ha sufrido una reducción aproximadamente del 68%. El pronunciado descenso de la especie es achacado por los expertos principalmente a una pérdida de la calidad del hábitat, como una alteración de la morfología de ribera (menos refugios frente a los depredadores), contaminación por vertidos que afectan a la disponibilidad de sus presas al ser altamente sensibles a la misma o a una variación en el caudal de los ríos, causado por la implantación de pequeñas centrales hidroeléctricas. Algunos resultados de las investigaciones realizadas argumentan que la nueva gestión de los caudales fluviales por parte de las hidroeléctricas puede presentar una seria amenaza al afectar directamente a la dinámica de sus presas. En concreto, el nuevo sistema implica fluctuaciones de caudal más impredecibles y menos relacionados con los ciclos naturales de los ecosistemas fluviales, afectando directamente a la abundancia y diversidad de macroinvertebrados, y, por ende, al desmán. Por otra parte, la construcción de presas delimita y aisla a los individuos pertenecientes a diferentes poblaciones, dificultando el flujo génico entre las mismas. Todo lo anteriormente mencionado hace al desmán un maravilloso bioindicador de la salud de los ecosistemas fluviales.

 

Desmán ibérico
Variación del caudal del río Leitzaran (Gipuzkoa) por la actividad de una planta hidroeléctrica con cinco días de diferencia. La alteración de la dinámica natural de las aguas puede ocasionar efectos negativos sobre los macroinvertebrados bentónicos de los que depende el desmán ibérico. Obtenida de Esnaola et al (2018).

 

Otro aspecto que puede estar relacionado con la regresión de las poblaciones de desmán es la recuperación de la nutria europea (Lutra lutra) en gran parte de la Península ibérica, siendo un depredador natural de la especie. Tras varias generaciones en ausencia de la nutria, preocupa una falta de adaptación de los individuos actuales a este potencial depredador. Por si fuera poco, la aparición de otro nuevo depredador con el que nunca había convivido previamente, el visón americano (Neovison vison), puede resultar el golpe de gracia para las ya pequeñas y fragmentadas poblaciones. Algunos investigadores señalan al mustélido invasor como responsable de la extinción del desmán ibérico en el Sistema Central, no sin argumentos, dado que en un estudio en Galicia se llegó a encontrar hasta un 26% de presencia de restos de desmán en la letrina de un ejemplar de visón americano.

De cara a la conservación de la especie no acompaña la falta de fiabilidad de publicaciones o citas previas sobre su distribución y frecuencia relativa ni los escasos conocimientos sobre su aspecto tanto biológico como social. Para mejorar la eficacia de los planes de conservación del desmán ibérico, resulta imprescindible incrementar los conocimientos sobre la especie para que las actuaciones implementadas se asemejen lo máximo posible a sus necesidades ecológicas. Por otro lado, es fundamental profundizar en el impacto de las actuaciones antrópicas sobre las poblaciones existentes para atenuar o prevenir sus efectos. Ante la grave situación en la que se encuentra el desmán ibérico, se están empezando a proponer las traslocaciones sobre aquellas poblaciones más vulnerables. No obstante, es vital tener en cuenta la variabilidad genética de las mismas con el fin de prevenir una posible erosión genética. En un estudio se descubrió una marcada estructuración filogeográfica de las poblaciones de la especie en la Península Ibérica, encontrándose dos orígenes principales, los Pirineos y el noroeste de la misma. Los autores han relacionado este patrón a refugios originados en mitad del Pleistoceno debido a las intensas glaciaciones, siendo crucial de respetar de cara a futuras traslocaciones.

 

Refugios glaciares Galemys pyrenaicus
Las glaciaciones del Pleistoceno estructuraron el actual patrón filogeográfico de las poblaciones de desmán ibérico a través de los refugios glaciares. El tamaño de los círculos indican la importancia de los refugios y hacia dónde se dirigió la colonización. Obtenido de Igea et al (2013).

 

La primera filmación del desmán ibérico fue por parte de la serie El hombre y La Tierra, de Félix Rodríguez de la Fuente. En ella podemos disfrutar de las primeras imágenes tomadas de esta fascinante especie. Os animo a seguir indagando sobre él y a que cada uno de nosotros nos responsabilicemos sobre una adecuada gestión de los ecosistemas fluviales, tanto a la hora de respetar el entorno como para exigir como ciudadanos activos a las empresas y al gobierno actividades respetuosas que nos permitan seguir coexistiendo y disfrutando del desmán ibérico.

Vídeo divulgativo del proyecto LIFE+ Desmania:

https://www.youtube.com/watch?v=lMTB1BMWGZo

 

Referencias

Agirre-Mendi, P. T. (2004). Distribución y estado de conservación del desmán ibérico,” Galemys pyrenaicus“(e. Geoffroy saint-hilaire, 1811 (mammalia: erinaceomorpha) en la Comunidad Autónoma de La Rioja. Zubia, (22), 55-86.

Aymerich, P., Fernández, A., & Gosalbez, J. (2013). Conservar al desmán ibérico, un reto pendiente. Quercus, 329, 26-34.

Cabria, M. T., Rubines, J., Gómez-Moliner, B., & Zardoya, R. (2006). On the phylogenetic position of a rare Iberian endemic mammal, the Pyrenean desman (Galemys pyrenaicus). Gene, 375, 1-13.

Esnaola, A., González‐Esteban, J., Elosegi, A., Arrizabalaga‐Escudero, A., & Aihartza, J. (2018). Need for speed: Preference for fast‐flowing water by the endangered semi‐aquatic Pyrenean desman (Galemys pyrenaicus) in two contrasting streams. Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems.

Gillet, F., Roux, B. L., Blanc, F., Bodo, A., Fournier-Chambrillon, C., Fournier, P., … & Michaux, J. R. (2016). Genetic monitoring of the endangered Pyrenean desman (Galemys pyrenaicus) in the Aude River, France. Belgian Journal of Zoology, 146(1).

Igea, J., Aymerich, P., Fernández-González, A., González-Esteban, J., Gómez, A., Alonso, R., … & Castresana, J. (2013). Phylogeography and postglacial expansion of the endangered semi-aquatic mammal Galemys pyrenaicus. BMC evolutionary biology, 13(1), 115.

Igea, J., Aymerich, P., Bannikova, A. A., Gosálbez, J., & Castresana, J. (2015). Multilocus species trees and species delimitation in a temporal context: application to the water shrews of the genus Neomys. BMC evolutionary biology, 15(1), 209.

Nores, C., Queiroz, A. I., & Gisbert, J. (2007). Galemys pyrenaicus Desmán ibérico. In Atlas de los Mamíferos Terrestres de España (pp. 92-95). Dirección General de Conservación de la Naturaleza-SECEM-SECEMU Madrid.

Nores, C. (2017). Desmán ibérico–Galemys pyrenaicus (E. Geoffory, 1811).

Romero, R. (2015). Depredación de visón americano sobre desmán ibérico en Galicia. Galemys, 27, 13-22.

El Plástico de los océanos transformado en ladrillos.

ladrillo-plastico-oceanos
Peter Lewis bautizó cómo REPLAST a este ladrillo.

Peter Lewis, fundador y jefe de máquinas de Byfusion, tuvo la idea de un nuevo negocio. Utilizar el plástico de los océanos como materia prima para producir ladrillos resistentes para edificio. De esta forma se consigue reutilizar los residuos, reducir la muerte de animales marinos e incluso transformar los residuos en alternativa de vivienda barata para la gente.

Aquí os dejo el enlace de la noticia: https://ecocosas.com/construccion/empresa-transforma-plastico-los-oceanos-ladrillos/

También os dejo el enlace de un articulo que publiqué a cerca de la contaminación por plásticos en los océanos: https://ecotoxsan.blog/2017/03/03/los-ecosistemas-marinos-son-atacados-por-los-plasticos/

 

Curso “Introducción a la genética y la evolución”

La recomendación semanal es un curso de la Universidad Autónoma de Madrid, impartido a través de plataforma edX, sobre genética y evolución. El acceso es gratuito.

¡No te lo pierdas!

Aquí el enlace directo: https://www.edx.org/course/genetica-y-evolucion-una-aproximacion-cotidiana