Archivo de la categoría: biología molecular

Los problemas con las banderas

080213c0e401c8cmedLas banderas siempre han sido problemáticas, se han cometido muchas atrocidades en nombre de tal o cual bandera, pero no es de eso de lo que voy a hablar en esta entrada.

Lo que vamos a tratar hoy es sobre un interesante problema relacionado con la formación de una bandera que tiene importantísimas consecuencias en biología. Espero que sea de vuestro interés.

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Análisis de expresión génica de bolsillo

affymetrix_gene-chip_1_bigTodas y cada una de las células que nos componen tienen, en principio, la misma información genética.  Pero una neurona no es igual a un linfocito o a una célula hepática o renal.  Dada tipo celular es diferente en términos de morfología y funcionalidades.

Así que debe de haber mecanismos que activen ciertos genes en ciertas células y silencien otros.  Estos mecanismos están siendo masivamente estudiados por su importancia en campos tales como biología del desarrollo — ¿cómo sabe una célula que parte del óvulo fecundado que tiene que convertirse en un tipo celular u otro? –, en la biología del cáncer — en el cáncer las células dejan de expresar ciertos genes que controlan su ciclo y se descontrola su crecimiento –, etc.  Este problema es muy interesante y hablaremos de él en algún momento.  Pero en esta entrada lo que queremos contar son las técnicas actuales que nos permiten medir qué genes están siendo expresados o no.

La aplicación de estas técnicas es fundamental en los análisis diagnósticos genéticos y permiten, y permitirán, un control sobre ciertas enfermedades genéticas y sobre problemas relacionados con la expresión de genes.  Así que vamos a intentar explicar qué son los chips de ADN (microarrays).

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La PCR, una interesante reacción en cadena

Una máquina PCR

Una máquina PCR

Parece ser que nuestro vocabulario se enriquece, entre otras cosas, a golpe de crisis.  Desgraciadamente, en los últimos tiempos hemos tenido que aprender muchas palabrejas nuevas y durante las últimas semanas ha aparecido un acrónimo nuevo, la PCR.

PCR hace referencia a reacción en cadena de la polimerasa, (PCR son las siglas en inglés, Polymerase Chain Reaction).  Esta es una técnica empleada masivamente en biología molecular que supuso un punto de inflexión en la investigación relativa al ADN.  Cuando la conocí, hace mucho años ya durante mis escarceos con la biología molecular, me sorprendió la simplicidad, la elegancia y la potencia del procedimiento.  En esta entrada voy a intentar explicar lo mejor posible en qué consiste esta técnica y su potencia experimental.

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De “científicos metafísicos” y manipulación conspiranoica: La regulación génica

Esta entrada ha sido escrita por @yakandu

La comunidad conspiranoica vuelve a confundir (¿a propósito?) ciencia con pedantería, aunque esta vez no se ha pasado mucho, me ha inspirado para crear un corto post aclaratorio. El artículo de la página cosnpiranoica no será incluido para evitar posibles “altercados” (todos conocemos internet a estas alturas). La noticia original, el paper e información adicional están al final del post.

 

Al lío, como ya sabemos, para “crear” una proteína, necesitamos de otras proteínas llamadas ribosomas, acompañadas por un tipo concreto de RNA, leen los nucleótidos del ARN mensajero de 3 en 3, estos tríos son llamados codones, y cada codón “significa” un aminoácido más para cadena que acabará formando la proteína. En la noticia que pudimos leer hace unos meses (creo que incluso leí algún post sobre el tema en alguno de los blogs que solemos frecuentar los divulgadictos) se dice que unos científicos en EEUU habían descubierto que al parecer hay una segunda manera de leer ciertos codones, estos codones con doble sentido se denominan “duones” y la segunda forma de leerlos se relaciona con el control de los genes. No quedándose satisfechos con este descubrimiento, estos científicos valoran la posibilidad de que este doble sentido de los diferentes duones parece haber evolucionado en conjunto con su sentido habitual de lectura, y en biología, cuando algo no cambia, es porque es MUY importante.

Figura 1: Tabla de conversión “Codón – Aminoácido”.

Vale, ¿Y esto qué nos importa a los mortales?, pues nos lo cuenta uno de los autores del paper, el Dr. Stamatoyannopoulos:

“El hecho de que el código genético puede contener dos significados nos indica que muchos cambios que parecen alterar la secuencia final de la proteína y causar una enfermedad podrían en realidad estar interfiriendo con el control sobre el gen, o incluso podría estar influenciando sobre ambas cosas”.

Profundicemos en esta frase… Como sabemos (y vemos en la figura 1) hay ciertos codones que codifican para el mismo aminoácido, por lo que una mutación puntual en el nucleótido adecuado podría no derivar en la mutación de la proteína, pero al parecer sí que podría cambiar el otro sentido del codón, el regulador, pudiendo activar o desactivar o subir o bajar la frecuencia en la que se transcribe el gen.

Pasemos a la noticia en la página conspiranoica.

Al parecer (según el autor) los científicos llevamos desde los años 60 creyendo que el código genético es único y que en el genoma solo hay regiones codificantes y regiones basura. Pero ciertos biólogos (científicos metafísicos según el subtítulo, que vete tú a saber qué es eso) sospechaban que esto no era así ya que si tal afirmación fuese cierta no habría diferentes tipos de células y tejidos, porque si todas las células del organismo expresan los mismos genes en la misma cantidad, todas las células deberían ser idénticas, muy listos estos metafísicos.

Llegados a este momento el autor se mete a Wikipedia, busca sobre regulación genética para completar un poco la noticia del “código oculto en el genoma” y da con algo que poco tiene que ver con el artículo original. Da con que el llamado ADN basura, no existe, que tiene una función reguladora, y que no solo hay regiones codificantes y no codificantes, sino que existen regiones reguladoras.

Señoras y señores, bienvenidos a la década de los 90 (si no antes), donde se descubre definitivamente que en las regiones no codificantes del ADN hay secuencias donde se unen ciertas proteínas que regulan la expresión de ciertos genes, y que la composición de estas regiones de ADN “Basura” pueden dar lugar a ciertos plegamientos que silencian genes de muchas formas, como por ejemplo tapando genes, o las regiones que los regulan.

Al parecer el Dr Stamatoyannopoulos dijo:

“Por más de 40 años hemos asumido que cambios en el ADN que afectan el código genético únicamente afectan cómo se hacen las proteínas”

Esta frase, o está sacada de contexto para que el artículo quede bien, o este doctor habló sin pensar mucho (o para hacerse autobombo), porque como digo, esto se sabe desde hace bastante. Y digo sin miedo a equivocarme “se sabe” no “se sospecha”, como podría haberse dado cuenta el autor si hubiese mirado a las fechas de las citas en la Wikipedia.

Para finalizar, voy a dar material a los autores conspiranoicos para que trabajen en futuros artículos: Gran parte del ADN “basura” que regula ciertos genes son trozos de genoma de virus ancestrales que tras infestar las gónadas de nuestros antepasados quedaron ahí para siempre, en regiones aleatorias, incluso en mitad de genes que en su día fueron útiles y que al interrumpirlos quedaron inútiles. (EVOLUCIÓN, BAM!)

De ahí puede derivar que entre esos genes están los que nos podrían haber dado alas para volar, o escamas para protegernos, o que el gobierno estudia como reactivar ese genoma vírico para luego vendernos las vacunas, o que los extraterrestres nos pusieron esos trozos de genoma estratégicamente para hacernos evolucionar de forma dirigida (esto se denomina, a grandes rasgos, eugenesia, y era lo que Hitler pretendía con el tema de la supremacía blanca) más rápido y hacerse amigos nuestros, o usarnos como ganado en el futuro… Quien sabe, igual escribo un guion sobre esto y lo mando a Hollywood.

Señoras y señores, la noticia no ha sido manipulada mucho, pero lo suficiente para confundir a ciertas personas que no saben sobre el tema y que piensen cosas como que los “científicos metafísicos” no se equivocaban, y de ahí a creer en otras conspiraciones mayores hay pocos pasos.

Coger una noticia bien escrita, basada en un trabajo bien hecho y escribir una noticia mezclando información vieja (incluso desfasada, según les convenga) con nueva y con medias verdades para darle un aire misterioso NO ES ETICO.

Referencias

Un par de ejemplos de recientes estudios en el tema del ADN basura:
http://esmateria.com/2012/09/05/un-estudio-ilumina-la-materia-oscura-del-genoma/

http://www.abc.es/20120905/ciencia/abci-mapa-genoma-201209051924.html

Articulo divulgativo sobre el genoma vírico integrado en el humano:

http://axxon.com.ar/noticias/2010/02/yo-virus-por-que-usted-es-solo-mitad-humano/

Noticia original:

http://www.scienceworldreport.com/articles/11648/20131217/scientists-discover-second-genetic-code-hidden-in-dna.htm

Paper original:

http://www.sciencemag.org/content/342/6164/1325

Esta entrada ha sido escrita por @yakandu

Simetría, a veces, mejor rota

En este blog hemos hablado en alguna ocasión de la importancia de las simetrías.  Las simetrías de las leyes físicas son fundamentales por muchos motivos, por ejemplo:

  1. Nos ayudan a encontrar cantidades conservadas como la energía, el momento, la carga eléctrica, etc.
  2. Definen las interacciones, es decir, la forma en la que los sistemas interactúan entre si viene determinada por razones de simetría frente a algunas transformaciones admitidas de los objetos matemáticos con los que representamos las magnitudes físicas de interés.

Pero aún más interesante, si cabe, es que las simetría no solo es útil y fructífera cuando están presentes, hay muchas ocasiones en las que cuando una determinada simetría se rompe crea nuevos fenómenos físicos.  Hay muchos ejemplos, desde la obtención de masas por parte de algunas partículas según el mecanismo Higgs hasta el fenómeno de superconductividad, hay toda una plétora de fenómenos físicos que se pueden asociar a roturas de simetrías (y a las transiciones de fases asociadas).

Sin embargo, si miramos a nuestro alrededor no solo en física es importante hablar de simetría o de rotura de simetrías.  Estos conceptos posiblemente sean de los más profusamente empleados en ciencia y muchas de las preguntas abiertas en la actualidad están asociadas a simetrías y sus roturas.  En esta entrada discutiremos brevemente acerca de este hecho y de los campos, no propiamente de la física, en los que las cuestiones relativas a la simetría o su rotura son fundamentales.  No será una entrada exhaustiva, solo comentaré las cosas que me resultan curiosas y sorprendentes. El único objetivo es que, por si alguien no había caído, la simetría es importante más allá de la física y que tenerla presente siempre ayuda a la hora de encontrar, definir y solucionar problemas.

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