ADN

Aquí os dejo varias noticias relacionadas de algún modo con el ADN

Genoma denisovano.

 Los denisovanos fueron unos pobladores remotos de Europa Oriental primos de los neandertales. Este año, los especialistas en ADN antiguo han logrado desvelar el genoma de una niña denisovana de hace entre 74.000 y 82.000 años. Los científicos del instituto Max Planck de Antropología Evolutiva (Alemania) ya destacaron en la lista de Science de 2010 por lograr la secuencia completa del genoma del neandertal. El año pasado repitieron con un primer borrador denisovano. Pero en 2012 han logrado, con una nueva técnica y solo a partir de seis miligramos de hueso de un dedo de la niña, obtener el 99% de su genoma.

Enciclopedia de ADN. 

Tras una década de investigación, este año ha habido una explosión de artículos científicos mostrando que el genoma humano es más funcional de lo que se creía. Aunque solo el 2% del genoma tiene instrucciones para producir proteínas, el proyecto de la Enciclopedia de elementos de ADN (Encode) indica que aproximadamente el 80% del genoma sirve, por ejemplo, para ayudar a activar o desactivar los genes. 

Genomas de precisión.

 La nueva tecnología TALEN ofrece a los investigadores la posibilidad de alterar o inactivar genes específicos en organismos como peces cebra, ranas e incluso en células de pacientes con determinadas enfermedades. Esta tecnología, junto con otras que están emergiendo, dicen los expertos deScience, es tan efectiva como las tradicionales y más baratas. 

Virus en general

A continuación os pongo un enlace a un blog sobre virus que me parece muy interesante.

Virus

Los priones

Todos tenemos priones. Dicho así, puede que asuste. Este tipo de proteínas ganó una merecida mala fama cuando se descubrió que eran la causa de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob, la variante humana del scrapie de las ovejas o el mal de las vacas locas. Pero no hay que asustarse. Un trabajo que publica Journal of Neuroscience, y que reseña Nature, explica al menos una de las funciones que desempeñan estas proteínas en nuestro sistema nervioso: son parte de la plasticidad del cerebro, en concreto, porque ayudan a mantener la mielina, una capa protectora de las neuronas. FUENTE | El País Digital 18/02/2013

La clave de esta aparente contradicción está en que los priones se presentan en dos configuraciones, una buena y otra mala. La buena es la descrita por el trabajo científico; la mala, la que ha causado tantos problemas en la ganadería y algunas personas. Las proteínas no son sino cadenas de eslabones irregulares: los aminoácidos. En el organismo no están como una hilera, sino que se pliegan formando ovillos igual que el que se forma si dejamos caer una cadena al suelo. Pero esta estructura no es casual. Los aminoácidos tienen características que hacen que unos tiendan a acercarse a otros, o a repelerse (cargas débiles, puentes de hidrógeno), así que el plegamiento es muy estricto. Esto es fundamental para que funcionen. La forma ayuda, por ejemplo, a que acojan otras moléculas para hacerlas reaccionar. Cuando no adquieren esa forma concreta, son destruidas. Lo peculiar de los priones es que tienen dos configuraciones tridimensionales estables, la útil y la nociva. Y que esta última resulta de alguna manera inmune a los sistemas de limpieza del organismo. Por eso se acumulan y atacan el cerebro de los animales (humanos incluidos). Además, por un mecanismo que aún no está claro, cuando un prion malo llega al cerebro, hace que los de alrededor cambien de configuración y adopten la dañina. De alguna manera, se contagia. Para ver el papel de los priones sanos (PrPc en el lenguaje científico) el investigador italiano Enrico Cherubini, de la International School for Advanced Studies de Trieste (Italia), tomó tejidos cerebrales de ratones, y estimuló sus neuronas. En los animales que tenían en el gen que codifica los priones (un gen es el libro de instrucciones para fabricar una proteína), la unión entre las neuronas se fortalecía; en los otros, se debilitaban. "Esto muestra que la PrPc controla la dirección de la plasticidad en el hiopocampo en desarrollo", concluye Cherubini. El proceso de fortalecimiento de la unión entre las neuronas, llamado científicamente potenciación, es clave en el desarrollo y evolución del hipocampo, una estructura cerebral relacionada, entre otras cualidades, con la memoria. Autor:   Emilio de Benito 1.- ¿Cual es la causa de que el mismo  prion pueda ser a la vez dañino y beneficioso? 2.- ¿Cúal es la relación entre el texto y la estructura de las proteinas? Describe la estructura proteica que permite los cambios en la función de los priones. 3.- ¿Qué es la potenciación? 4.- Podrían estos estudios arrojar luz sobre el conocimientos de enfermadades relacionadas con el deterioro del sisttema nervioso y más concretamente con la memoria, como las demencias o el Alzheimer?

Virus

Hola:

En esta evaluación tenéis que hacer un trabajo sobre los virus.

En él tenéis que indicar los siguientes puntos:

1.- ¿Qué es un virus?¿Y un virión?¿Y un trasposón?¿Y un viroide?¿y un prión?

2.- Describe su estructura:Material genético, cápsida y envoltura.

3.- Clasificación según su material genético, según la cápsida y según la envoltura.

4.- ¿Cuál es la función de un virus cuando entra en una célula?

5.- Ciclo lítico: definición y fases.

6.- Ciclo lisogénico : definición y fases.

7.- Diferencias entre los ciclos lítico y lisogénico de los virus.

8.- Escoge un virus y describe su estructura, tipo, ciclo que realiza, enfermedad que produce y un dato que te resulte curioso.

Debéis sintetizar toda la información que vais a encontrar.

Además, como síntesis del trabajo, podéis visualizar el siguiente video sobre los virus:

Saludos.

Ejemplos de manipulación genética

Un nuevo tipo de terapia génica para la anemia de Fanconi

Es una alternativa terapéutica para esta rara enfermedad hematológica -en España hay unas 150 personas afectadas-.
Hasta ahora el único tratamiento es el trasplante de células madre hematopoyéticas alogénico (células de otras personas), aunque esta opción se relaciona con una mayor riesgo de complicaciones, como el rechazo, y a un aumento a largo plazo en la incidencia de carcinoma de células escamosas, un determinado tipo de cáncer epitelial. La nueva aproximación terapéutica, fruto de más de 10 años de investigación, se basa, en primer lugar, en el empleo de un medicamento con una potente actividad para movilizar células madre hematopoyéticas desde la médula ósea a la sangre periférica del propio paciente para facilitar su obtención, algo difícil en esta enfermedad ya que tienen un número muy reducido de estas células madre

En una segunda fase, y una vez obtenidas las células, se exponen al un vector lentiviral para corregir su defecto genético de por vida y "proceder a su reinfusión en el paciente". Esta estrategia terapéutica ha sido ya empleada con éxito en pacientes con inmunodeficiencias congénitas o beta-talasemia. Además los nuevos vectores de la familia de los lentivirus, están mostrando mayor seguridad y eficacia que los vectores utilizados anteriormente, "la mayor parte de los ensayos clínicos de terapia génica que se están poniendo en marcha en la actualidad utilizan esta nueva familia de vectores".

Todo el proceso, desde que se extraen las células hasta que vuelven al paciente ya corregidas, se puede realizar en apenas ocho días -una semana para la extracción de las células y 24 horas para corregir el defecto genético y acto seguido hacer la infusión de las células-. No obstante, en algunos casos "una vez recogidas las células se pueden criopreservar durante años hasta que se pongan de manifiesto las consecuencias del defecto genético". Tras realizar la reinfusión de las células ya corregidas "habría que esperar a ver el tiempo que tardan las células en expandirse en la médula ósea y empiezan a regenerar células en sangre periférica".

El salmón modificado genéticamente podría llegar a las cocinas

La compañía norteamericana Aqua Bounty trabaja en Canadá con huevos de salmón atlántico modificado genéticamente. Una vez haya crecido se parecerá a la especie en libertad, pero este habrá llegado a su crecimiento máximo en la mitad de tiempo.

La compañía lleva trabajando 17 años para conseguir la aprobación de la FDA y parece que está cerca después que esta declarase que “no tiene impacto relevante”, generalmente el paso previo a la aprobación final.

Como en todos los casos de modificación genética hay dudas. La Federación del Salmón Atlántico se pregunta si liberar la especie modificada no supondrá un riesgo para el ecosistema en términos de reproducción. Desde Aqua Bounty todos los salmones modificados son hembras esterilizadas. Por consiguiente, el riesgo de reproducción es, al menos en teoría, nulo.

La modificación genética en animales para hacerlos más resistentes a enfermedades es el futuro, según Alan Brake, fundador de una empresa dedicada a la investigación. Añade que ya se están creando cultivos más resistentes.

La aprobación de la FDA al salmón abriría las puertas a proyectos en desarrollo como gallinas libres de gripe aviar.

El Departamento de Medioambiente y Alimentación británico (Defra) considera que la modificación genética podría contribuir en áreas como la seguridad alimentaria o el cambio climático, siempre que la seguridad humana sea la máxima prioridad.

Patatas transgénicas más resistentes

© Flickr | joaquincorbalan

Según ArgenBio, Consejo Argentino para la Información y el Desarrollo de la Biotecnología,  en 2011 y 2012 se han estado realizando ensayos con una patata modificada genéticamente para ofrecer una mayor resistencia al ataque del hongo Phylotphthora infestans.

Durante el verano de 2012 fueron necesarios más de 20 tratamientos fitosanitarios para controlar la plaga del hongo, provocada por una humedad elevada. Estos tratamientos suponen un elevado coste económico además de un fuerte impacto para el medio ambiente.

Como recogen en el Club Darwin, la nueva variedad de patata transgénica, desarrollada por investigadores belgas del Instituto de Investigación de Ciencias de la Vida (VIB), supondría una reducción del 80% en tratamientos fitosanitarios y esos costes no se trasladarían al consumidor.

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Confirman el punto de origen donde se inicia la división celular

Un grupo de científicos internacionales, en el que participa Víctor Álvarez Tallada de laUniversidad Pablo de Olavide de Sevilla, describe por primera vez in vivo cuándo, dónde y a qué nivel se inicia la fase de división celular conocida como mitosis. En un artículo, publicado en la revista Nature Cell Biology, estos expertos identifican el centrosoma como el punto de origen de esta actividad, otorgándole además una nueva función relacionada con un cambio morfogenético previo al proceso de separación.

FUENTE | LaFlecha

14/12/2012

Durante el proceso de división celular existen cuatro fases cíclicas, que van desde la síntesis o duplicación del ADN hasta la separación en dos células hermanas idénticas. "Hasta ahora, existían indicios de que la actividad inicial bioquímica que le dice a la célula 'divídete' salía de un punto en concreto, que parecía ser el centrosoma", señala Álvarez Tallada de la Universidad Pablo de Olavide de Sevilla (UPO).

Una investigación internacional, en la que colabora la UPO, confirma de manera rotunda esta idea, otorgándole a esta estructura además nuevas tareas que se suman a su labor principal descrita hasta ahora: nuclear y organizar los microtúbulos. Unas estructuras necesarias para separar físicamente las copias de los cromosomas, de modo que cada célula hermana lleve consigo el mismo código genético. 

Para desarrollar este trabajo, se han combinado dos de las tecnologías genéticas más vanguardistas, desarrollando un método propio capaz de ofrecer información de gran valor en estudios dinámicos en células eucariotas. Sobre una levadura (Schizosaccharomyces pombe), los investigadores han modificado ciertos genes de modo que pudieran no sólo activar o desactivar su función en base al interés del estudio, sino que además les posibilitaba desplazar las moléculas a cualquier parte del entorno celular. Para desarrollar este trabajo se han combinado dos de las tecnologías genéticas más vanguardistas. 

"De este modo se puede demostrar que las actividades vienen de un sitio y en un momento dado. Si pones un elemento donde o cuando no debe estar y ocurre algo que no debe ocurrir, te da pistas, al igual que si la reprimes o si no 'escucha' a sus inhibidores", señala Víctor Álvarez. 


ESTRUCTURA DE LAS LEVADURAS
Otra de las aportaciones que realiza esta publicación es añadir al SPB (siglas del inglés spindle pole body), la estructura análoga al centrosoma en levaduras, un papel regulador de un proceso de cambio morfogenético anterior a la mitosis y conocido como NETO (siglas de new end take off). Cuando una célula se divide, cuenta con un polo nuevo y con uno viejo, empezando a crecer por este último. Llega un momento que se activa el crecimiento del otro polo, hito llamado NETO y que, según los investigadores, viene generado desde el centrosoma con los mismos mecanismos que activan la mitosis. 

"Este cambio morfogenético se activa en unos umbrales distintos de actividad y probablemente los compañeros de las proteínas que la desarrollan sean diferentes. La gran aportación que hemos hecho en este estudio viene de esta observación. Hemos visto que esto ocurre en el mismo sitio en el que posteriormente se activa la mitosis y que, de hecho, eso es lo que coordina otros procesos biológicos importantes como la respuesta a estrés o a falta de nutrientes", afirma el investigador. Según este, aunque el trabajo se realice sobre una levadura, "todos estos procesos están conservados en células humanas y por tanto es importante entenderlos para estudiar su implicación en el desarrollo así como en el origen de múltiples enfermedades genéticas". 


Después de leer el texto reponde las siguientes preguntas:

1.- ¿Qué es el centrosoma?Describe su estructura y señala el tipo de células que lo poseen.
2.- En el texto se habla de cuatro fases cíclicas que tienen lugar durante el proceso de división celular, ¿Podrías describirlas?
3.- ¿Cúal es la labor principal descrita hasta ahora para el centrosoma?
4.- ¿Qué son los microtúbulos y para qué sirven?
5.- ¿En qué tipo de células realizaron los investigadores su estudio?
¿Por qué crees que utilizan estas células?
6.- La modificación de los genes de la levadura  permite a los investigadores dos vias de estudio, escribelas

¿Cómo protege el colesterol 'bueno' las arterias?

El papel que cumple el HDL -el popular colesterol 'bueno'- frente a la enfermedad cardiovascular es uno de los temas más estudiados en los últimos tiempos. Los expertos habían observado en repetidas ocasiones que esta lipoproteína encargada del transporte y eliminación de las grasas parece ejercer un efecto protector contra el desarrollo de aterosclerosis. Sin embargo, hasta la fecha se sabía poco sobre los mecanismos que explican esta relación.
FUENTE | El Mundo Digital 20/01/2011

Una investigación publicada esta semana en la revista 'The New England Journal of Medicine' arroja un poco más de luz sobre este asunto y demuestra que, como en casi todo, en el ámbito del colesterol no sólo importa la cantidad, sino también la calidad.

El HDL es 'bueno' porque es capaz de captar el exceso de colesterol 'malo' (LDL) que se acumula en la pared arterial. Esta lipoproteína beneficiosa, explican los autores del trabajo, puede absorber los lípidos presentes en los macrófagos, células centinelas que acuden a eliminar las sustancias sobrantes del organismo y que, si acumulan una excesiva cantidad de colesterol, dejan de cumplir correctamente su función y pueden contribuir incluso al desarrollo de aterosclerosis.

Sin embargo, según los datos de esta investigación, esa capacidad protectora del HDL no está determinada únicamente por los niveles presentes en plasma -un dato que se mide habitualmente en los análisis clínicos-, sino que también parece ser fundamental la calidad de esas lipoproteínas, su "funcionalidad", tal y como explica Pedro Mata, jefe de la Unidad de Lípidos de la Fundación Jiménez Díaz de Madrid y presidente de la Fundación de Hipercolesterolemia Familiar.

"En la práctica clínica vemos algunos pacientes que, pese a presentar niveles altos de HDL, tienen aterosclerosis. Ese fenómeno puede deberse, según este estudio, a la calidad de estas lipoproteínas, a que no tienen la suficiente capacidad para eliminar el exceso de colesterol", señala este experto, para quien este trabajo "abre la puerta a nuevas investigaciones sobre el control de los lípidos" en el futuro.

"Mantener a raya el colesterol 'malo' ya es posible. Ahora, uno de los retos a medio plazo es explorar el potencial de manejar el colesterol 'bueno'", concluye el especialista.

Autor: Cristina G. Lucio

Antibióticos si, pero con cautela

De sobra es conocido que los antibióticos pueden alterar la flora intestinal. Lo que no se sabía con certeza es que algunos de estos tratamientos pudieran alargar este desequilibrio hasta dos años después de su administración. Así lo desvela una investigación sueca, publicada en la revista 'Microbiology'.
FUENTE El Mundo Digital
04/11/2010

¿Qué significa esto? Según Cecilia Jernberg, autora principal de dicho trabajo, "aumenta el riesgo de infecciones, se reduce el éxito de futuros tratamientos con antibióticos y se producen nuevas cepas de bacterias resistentes a estos fármacos.

Según los especialistas, la flora intestinal es un conjunto de bacterias 'buenas' y 'malas' localizadas en el aparato digestivo, fundamentales para proteger al intestino de infecciones. Con el uso de antibióticos, "el equilibro de la flora se rompe y se modifica su composición", explica Miguel Rivero, especialista de digestivo del Hospital Sureste de Madrid. Hasta ahora, "pensábamos que la flora se restablecía [de forma natural] en unas dos semanas, como mucho un mes".

Sin embargo, este estudio demuestra que el desequilibrio bacteriano podría "extenderse hasta dos años, incluso con tratamientos cortos, de tan sólo siete días", apuntan los autores suecos. Esto significaría, añaden, que "se pueden desencadenar nuevas enfermedades y los microorganismos resistentes a los antibióticos se desarrollarían aún más".

"A diferencia de los anteriores trabajos, éste se centra en métodos moleculares, no en cultivos. Es decir, no analiza tanto la cantidad de las bacterias como la calidad e incluye especies descartadas en anteriores ocasiones. Además, los autores han utilizado técnicas más sensibles para detectar alteraciones", señala el doctor Rivero.

Dados los resultados, los responsables de la investigación sugieren que "se utilicen los antibióticos con cautela, ya que no hay nada para la resistencia a estos fármacos". Y agrega: "El desarrollo de nuevos antibióticos es lento, por lo que deberíamos hacer un buen uso de los existentes".

Lo mismo piensa Rivero: "Es importante ser más racional en el uso de estos medicamentos y restringirlos a las personas que realmente lo necesitan".

Casualmente, se han reunido en Barcelona especialistas en Microbiología, Infectología e Inmunología. Al igual que los investigadores suecos y el doctor Rivero, alertan de la necesidad "urgente" de que los españoles limiten su consumo de antibióticos, para preservar su eficacia futura. Subrayan, además, que ya "no es excepcional" que los hospitales atiendan a pacientes infectados por microorganismos totalmente resistentes a estos medicamentos, lo que constituye un problema para los sistemas de salud.
En la actualidad, concluyen, "el uso prudente y adecuado de los antibióticos disponibles ya no es una recomendación, sino una urgencia".
Autor: Laura Tardón

Las células del cáncer y el ARNm

Según un estudio coordinado por Manel Esteller que se publica en Cancer Cell, los tumores de colon, estómago y útero presentan una alteración de la proteína Exportina-5, que es la encargada de llevar los microARNs del núcleo de la célula al citoplasma.

FUENTE IDIBELL 20/10/2010

En un subgrupo de tumores del colon, estómago y útero las células cancerosas secuestran un grupo de moléculas antitumorales dentro de sus núcleos impidiendo que maduren y realicen su función en la célula, según el trabajo del programa de Epigenética y Biología del Cáncer del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) que se publica en la prestigiosa revista Cancer Cell.

Todas las células del cuerpo humano poseen un núcleo central donde se encuentra el ADN (nuestro material genético), un medio acuoso (citoplasma) donde se producen las proteínas y tienen lugar los procesos metabólicos, y una capa periférica que rodea a toda la célula y le da forma (membrana plasmática). Existe un tráfico continuo de moléculas entre estos tres compartimentos para permitir el buen funcionamiento de la célula.

El reciente descubrimiento del equipo dirigido por Manel Esteller, investigador ICREA en Barcelona, demuestra que este tráfico se interrumpe en las células cancerosas. El grupo de pequeñas moléculas secuestradas por la célula tumoral en su núcleo son los llamados microARNs que no pueden ejercer su actividad normal de inhibir el desarrollo del cáncer.

"Los tumores descritos", explica Manel Esteller, "presentan una mutación en una proteína denominada Exportina-5, cuya función en una célula sana es la de hacer de taxista y transportar los microARNs desde el núcleo al citoplasma. Pero en estos cánceres es incapaz de conducirlos fuera del núcleo, por lo que se pierde su capacidad protectora antitumoral".

"Estos resultados tienen consecuencias para mejorar el conocimiento de las causas del cáncer, pero también para posibles nuevos tratamientos, pues por un lado se descubre una nueva vía alterada en cáncer que se desconocía por completo; y, por otro, se dispone de una nueva diana molecular, lo que debería estimular la búsqueda de nuevos fármacos que ayuden a mejorar el transporte de moléculas desde el núcleo".


Melo SA, Moutinho C, Ropero S, Calin GA, Rossi S, Spizzo R, Fernandez AF, Davalos V, Villanueva A, Montoya G, Yamamoto H, Schwartz Jr, Esteller M. A Genetic Defect in Exportin-5 Traps Precursor MicroRNAs in the Nucleus of Cancer Cells. Cancer Cell

Tratamiento con células madre embrionarias

Los médicos de EE.UU. han comenzado a tratar al primer paciente con células madre embrionarias del mundo, en lo que supone la primera y, hasta el momento, única prueba clínica autorizada por la Agencia Estadounidense del Medicamento (FDA), según ha informado Geron Corporation, la compañía que llevará a cabo la hazaña y que también ha indicado que los detalles del paciente y del ensayo se mantendrán en secreto.

FUENTE | El Mundo Digital 13/10/2010

El paciente procede del Shepherd Center, un centro de investigación y de rehabilitación para personas con lesiones en la médula espinal y lesiones cerebrales con sede en Atlanta (Georgia) y uno de los siete lugares en Estados Unidos que puede reclutar participantes para este tipo de ensayos.

El objetivo principal de la primera fase del estudio no es curar al paciente sino analizar si el uso de estas células madre embrionarias es seguro y si las personas las toleran sin problema.

La compañía Geron es la primera en tener la aprobación de la FDA para usar estas células en humanos, exclusivamente para aquellas personas con lesiones medulares muy recientes. Se trata de pacientes clasificados de "grado A" (lesión completa) por la Asociación Americana de Lesión de la Médula Espinal (ASIA) y deben recibir las inyecciones de células en un plazo de 14 días después de haber sufrido el daño.

Las células utilizadas por Geron provienen de embriones humanos sobrantes de los tratamientos de fertilidad. La idea es que estas células viajen al punto clave de la lesión medular y ayuden a los nervios dañados a regenerarse.

"Cuando empezamos a trabajar con las células humanas embrionarias en 1999, muchos predijeron que pasarían muchas décadas hasta que esta terapia pudiera usarse en un ensayo con humanos", ha admitido el presidente de Geron, el doctor Thomas Okarma. La predicción se cumplió en parte. Ha pasado una década desde entonces. "Lo que ahora empezamos es un hito de la medicina", declara Okarma.

La parte positiva para la investigación es que Geron no depende del dinero gubernamental para sus estudios, ya que todos sus trabajos los hace con fondos propios, por lo que se escapa de la batalla por la financiación sobre estos trabajos en la que está inmersa el gobierno.

LA POLÉMICA

Quienes se oponen a su uso dicen que está mal utilizar embriones para extraer sus células y, de hecho, dos investigadores han demandado a los Institutos Nacionales de Salud (NIH) de EE.UU. Pero hasta que el caso sea juzgado, una corte de apelaciones federal ha permitido continuar con la financiación pública de estos trabajos.

Las células madre tienen capacidad para dar lugar a todo tipo de tejidos y células. Aquellas que se extraer de embriones con pocos días de vida son las más potentes de todas. Mientras que los científicos tienen la esperanza de que estas células transformen la medicina, proporcionando la cura para enfermedades como el Parkinson o la diabetes, la realidad es que es difícil trabajar con ellas y que es complicado transformarlas en el tejido adecuado.

Otro de los temores que existen alrededor de esta terapia y que ha retrasado su aplicación en la práctica clínica es su potencial para dar origen a la formación de tumores, aunque la mayoría benignos.

Además de Geron, sólo hay otra compañía cuyo tratamiento con células madre embrionarias está cerca de lograr la aprobación de la FDA, Massachusetts-based Advanced Cell Technology.

Su producto consiste en células madre embrionarias tratadas para transformarse en células de la retina. La empresa ha pedido permiso a la agencia del medicamente estadounidense para utilizarlo en pacientes con distrofia macular de Stargardt, una enfermedad genética de los ojos que provoca ceguera.

Mecanismo celular necesario para formar tejidos epiteliales

Un equipo de investigadores, con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha descrito el mecanismo celular que interviene en la formación de tejidos epiteliales, capas celulares que recubren el organismo y que constituyen el 60% de las células del cuerpo humano.

FUENTE | CSIC - mi+d 11/10/2010

Los investigadores creen que esta maquinaria que provoca que los epitelios adquieran, durante el desarrollo embrionario, polaridad celular, o lo que es lo mismo, "identidad funcional", podría intervenir en la formación de tumores. Según los científicos, el trabajo supone "un aporte fundamental" en la búsqueda de posibles dianas terapéuticas contra el cáncer.

Los epitelios adquieren polaridad celular con la formación de dos regiones muy diferenciadas que ejercen funciones distintas: una membrana celular apical, que los separa del exterior, y una membrana basal, que los conecta con los vasos sanguíneos y la matriz extracelular subyacente.

La mayor parte de los tumores con peor diagnóstico se originan en estos tejidos. "El 80% de los cánceres fatales proceden de carcinomas (tumores de origen epitelial).

Precisamente, una de las características más importantes para la progresión tumoral es la pérdida de la polaridad celular de las células epiteliales", explica el investigador del CSIC Fernando Martín‐Belmonte, que trabaja en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, un centro mixto del CSIC y la Universidad Autónoma de Madrid.

En el trabajo, que publica la revista Nature Cell Biology, también han participado el investigador del mismo centro Alejo Ezequiel Rodríguez‐Fraticelli y dos equipos de las universidades de California (EE.UU.) y Helsinki (Finlandia).

Los investigadores han logrado identificar los oncogenes Rab8 y Rab11 y las proteínas del exocisto (un complejo proteico implicado en la fusión y en la secreción) como componentes esenciales de la maquinaria para la formación de la membrana apical de los epitelios y el lumen (interior de los tubos epiteliales).

Según los científicos, esta ruta controla la activación del la GTPasa monomérica Cdc42, un regulador esencial de la polaridad celular conservado evolutivamente desde las levaduras hasta los humanos. Rab8 y Rab11 pertenecen a la familia de GTPasas monoméricas relacionadas con el oncogén Ras, implicado en la ploriferación de tumores, y funcionan como interruptores moleculares que regulan el transporte vesicular en las células eucariotas.





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David M. Bryant, Anirban Datta, Alejo E. Rodriguez‐Fraticelli, Johan Peränen, Fernando Martin‐Belmonte y Keith E. Mostov. "A molecular network for de novo generation of the apical surface and lumen". Nature Cell Biology (2010) 12:1‐

Células reprogramadas

Las propuestas de mejora en el proceso de fabricación de células iPS (células que retroceden en su madurez hasta un estado similar al de las embrionarias) no cesan. La última, procedente de los laboratorios de la Universidad de Harvard (EE.UU.), elimina uno de los componentes más problemáticos de la reprogramación -los virus- y logra, además, mejorar su eficiencia. La técnica acerca un poco más estas células a la práctica clínica, según los autores.

FUENTE | El Mundo Digital

01/10/2010

La reprogramación es un proceso mediante el cual una célula adulta retorna a un estado de inmadurez similar al de una célula madre y que le confiere, por tanto, la capacidad de dar lugar a cualquier tipo celular. Esta regresión se logra mediante la introducción de varios factores en el núcleo de la célula, que son transportados hasta allí por virus (vectores). Éste es, a grandes rasgos, el protocolo original.

A pesar de que ha pasado poco tiempo desde que el investigador japonés Shinya Yamanaka fabricara las primeras iPS, la actividad en este campo de investigación es constante y varios grupos científicos han presentado vías alternativas al protocolo nipón, tratando de minimizar los riesgos de las células reprogramadas. Un trabajo publicado en la revista 'Cell Stem Cell' y desarrollado por expertos del Instituto de Células Madre de Harvard elimina uno de estos obstáculos: los vectores virales.

UN PROCESO MÁS EFICIENTE

"La aplicación clínica de las iPS está amenazada por la baja eficacia de la generación de estas células y los protocolos que alteran de forma permanente el genoma", explica Derrick Rossi, principal autor del estudio. Él y sus colegas se centraron, precisamente, en eliminar los vectores virales que, al introducir los factores en el núcleo, se integran en el ADN celular poniendo en riesgo su seguridad.

En lugar de estos virus, emplearon unas moléculas de ARN modificadas para codificar las proteínas adecuadas pero sin introducirse en el genoma de la célula. "Cuando penetran en la célula, siguen el curso normal de cualquier molécula de ARN para fabricar proteínas -en este caso, aquellas que hacen que la célula se reprograme- y después son degradadas", ha explicado Rossi a ELMUNDO.es. Así, mediante la administración repetida de estos ARNs se logró la producción de los factores de reprogramación necesarios para la conversión de las células maduras en iPS.

Aunque ha habido otros intentos de prescindir de los vectores, el uso de estos ARN tuvo un efecto colateral inesperado: el aumento de la eficacia del proceso. "No esperábamos que los ARN modificados funcionaran tan bien, pero lo cierto es que la eficiencia que observamos en la reprogramación con nuestra estrategia era muy alta", subraya Rossi.

MÁS CERCA DE LA CLÍNICA

Pero su investigación fue un paso más allá al utilizar estos mismos ARNs para diferenciar las iPS. "Hemos inventado una nueva técnica para fabricar células iPS pero, y quizás sea más importante, hemos usado los ARN para diferenciar las células", señala Rossi. "Nuestra tecnología es extremadamente versátil ya que podemos fabricar ARNs que codifiquen casi para cualquier proteína", añade, "incluidas aquellas que dirigen el destino de las células iPS hacia otras clínicamente útiles".

De este modo, sólo tuvieron que escoger el tipo celular que querían obtener a partir de estas iPS -en este caso, células musculares- y sintetizar los ARN adecuados para que la diferenciación se diera en esa dirección. Y lo hicieron de forma satisfactoria y "fácil", según el propio Rossi.

El entusiasmo inicial provocado por las células iPS, que tienen características muy similares a las células madre, ha ido menguando con el paso del tiempo y la falta de soluciones útiles a los problemas que impiden la aplicación clínica de estos 'diamantes en bruto'. Aunque es pronto, ya que su descubrimiento no ha cumplido ni siquiera un lustro, su capacidad para generar tumores, la ineficacia de los procesos de producción y las dudas acerca de su seguridad despiertan ciertas reticencias. Sin embargo, Rossi está convencido de que "se utilizarán en la clínica".

"Nuestro estudio no es más que una prueba de concepto para enseñarles a los investigadores que esto se puede hacer con esta tecnología", indica el investigador de Harvard. "Supongo que cientos de laboratorios del mundo la adoptarán para dirigir la diferenciación de las células madre hacía tipos celulares útiles".

Autor: Cristina de Martos

Antibióticos y genes de resistencia

La mayor parte de los antibióticos utilizados por la medicina para el tratamiento de las infecciones, y de los genes de resistencia a los propios antibióticos adquiridos por los patógenos que afectan al hombre, tienen su origen en el entorno natural. Allí se han desarrollado durante millones de años siguiendo las reglas darwinianas de la evolución. Pero la situación está cambiando sigilosamente desde hace medio siglo. Es el tiempo que lleva el hombre vertiendo antibióticos, en un volumen que aumenta de forma exponencial, al medio ambiente a través sobre todo de las aguas.

FUENTE | ABC Periódico Electrónico S.A. 20/07/2008

El investigador del Centro Nacional de Biotecnología (CSIC) José Luis Martínez en el artículo de fondo que acompaña a la portada de la revista «Science», dedicada a la contaminación por antibióticos,así lo expone:

PATÓGENOS RESISTENTES

Bajo el título «Antibióticos y genes de resistencia a los antibióticos en el entorno natural», Martínez argumenta que «la comunidad científica debe analizar si los cambios producidos por la acción humana en el medio ambiente pueden incrementar la población de bacterias resistentes a los antibióticos y, al mismo tiempo, facilitar que dichas bacterias transfieran esa resistencia a patógenos humanos».

El investigador explicó a ABC que los microorganismos «desarrollan resistencia por un doble mecanismo: por mutación según las reglas darwinianas, o por adquisición de un gen de resistencia».

La resistencia a los antibióticos se halla codificada en el ADN de los microorganismos, y las bacterias pueden intercambiar su ADN a través de plásmidos -fragmentos autorreplicantes de ADN capaces de pasar de una bacteria a otra-. Basta que «la forma en que actúan los genes de resistencia cambie a causa de los antibióticos presentes en el entorno, para que determinados patógenos dejen de ser controlables por esos mismos antibióticos», afirma Martínez.

«Los patógenos profesionales no están en el suelo, ni va a surgir una bacteria multirresistente en una charca. Esos patógenos surgen en los hospitales», asegura el investigador. «Pero es prioritario para la ciencia conocer los mecanismos que desarrollan esa resistencia -afirma-, con el fin de prevenir la acción de futuras bacterias resistentes».

Autor: S. Basco

El genoma de la soja puede revolucionar los cultivos y el biodiésel

Un equipo multidisciplinar de científicos ha conseguido descifrar el genoma de la soja, uno de los principales alimentos del Tercer Mundo y una de las fuentes mundiales más importantes de proteína y aceite. La investigación, que aparece publicada en la revista Nature, resulta especialmente destacable, ya que permitirá buscar fórmulas para hacer plantaciones más resistentes a las plagas y las sequías y dar un impulso a los cultivos de biodiésel.

FUENTE | ABC Periódico Electrónico S.A. 14/01/2010

«El genoma de la soja nos proporciona una mejor comprensión de la capacidad de la planta para convertir la luz solar, el dióxido de carbono, nitrógeno y agua en energía concentrada, proteínas y nutrientes para uso humano y animal», ha explicado Anna Palmisano, directora asociada del departamento de investigación biológica y ambiental de la Fundación Nacional de Ciencia en EE.UU. La investigación abre la puerta a la producción sostenible de alimentos humanos y animales, la mejora de cultivos para producir biodiésel «y a un equilibrio del medio ambiente en la agricultura mundial».

46.430 GENES

La secuencia genética de la soja, completada por el científico de la Universidad de Purdue (EE.UU.) Scott Jackson y su equipo, está conformada por 46.430 genes, un 70 por ciento más que las arabidopsis -un tipo de plantas herbáceas- y un número de genes similar al del genoma del álamo, que, al igual que la soja, es una especie poliploide, ya que tiene más de dos series de cromosomas.

Con el código genético de la soja, la comunidad científica tendrá acceso a una clave de referencia para más de 20.000 especies de leguminosas. «Es la planta más grande que alguna vez haya sido secuenciada, lo rompimos y montamos como un gran rompecabezas», afirma Jeremy Schmutz, autora principal del estudio. El genoma proporciona una «lista de piezas» que se necesitan para hacer una planta de soja, y permite identificar los genes que son esenciales para conseguir buenos ejemplares. Esto puede ser muy útil la producción de combustible vegetal, una alternativa renovable a los combustibles fósiles.

En la investigación han participado 18 instituciones, entre las que se encuentran los departamentos norteamericanos de energía Joint Genome Institute y de investigación agrícola, las Universidades de Purdue y de Carolina del Norte en Charlotte.

El primer animal que «funciona» como una planta

La capacidad de realizar la fotosíntesis estaba hasta ahora reservada a las plantas y las algas, pero los científicos han encontrado el primer animal que la practica y «funciona» como si fuera un vegetal.

FUENTE | ABC Periódico Electrónico S.A. 13/01/2010

Se trata de una súper babosa de mar de un llamativo color verde, la Elysia chlorotica, que vive en la costa este de EE.UU. y Canadá, y que ha sido estudiada por científicos de la Universidad de South Florida en Tampa.

La babosa era conocida por «robar» los genes de las algas que come, las Vaucheria litorea. De esta forma, obtenía los cloroplastos -unas estructuras de color verde propias de las células vegetales que permiten a las plantas convertir la luz solar en energía-, y los almacenaba en las células que cubren su intestino. Pero ahora parece que ha desarrollado toda una vía de químicos para la fabricación de su propio pigmento de clorofila, sin necesidad de robárselo a las algas.

La clorofila es un pigmento que captura energía de la luz del sol en la fotosíntesis. Los investigadores utilizaron un sofisticado equipo radioactivo para comprobar que las babosas producían la clorofila por sí mismas y que ésta no estaba originada por las algas que comían. En la babosa, los cloroplastos se extraen y se esconden dentro de las propias células del animal, donde permanecen activas alrededor de un año. Una vez que una babosa joven se ha alimentado de las algas, nunca tendrá que volver a comer si tiene acceso a la luz y los suministros de clorofila y de otros productos químicos que se producen en la fotosíntesis.

Los investigadores han encontrado babosas que no han comido nada en al menos cinco meses. El descubrimiento será publicado en la revista Symbiosis.

Los virus pueden usurpar la maquinaria de las bacterias para replicarse

Un equipo del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha demostrado cómo los virus se sirven del esqueleto de las bacterias (citoesqueleto) para replicarse de forma más eficiente.

FUENTE | CSIC - mi+d 30/11/2009


Localización subcelular de la maquinaria replicativa del virus pi29 (rojo) y de la proteína MreB del citoesqueleto bacteriano (verde). CSIC


Un equipo, dirigido por la investigadora del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) Margarita Salas, ha demostrado cómo los virus se sirven del esqueleto de las bacterias (citoesqueleto) para replicarse de forma más eficiente. Esta capacidad sólo era conocida, hasta el momento, en células eucariotas, la base de los organismos complejos como el ser humano. El hallazgo, publicado en Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias de EE.UU. (PNAS), permitiría crear estirpes bacterianas modificadas genéticamente para minimizar sus posibilidades de infección por virus. Este descubrimiento podría evitar pérdidas económicas en industrias que emplean bacterias en sus procesos de producción, como la de los detergentes o fertilizantes.

Además de Salas, el trabajo ha contado con la participación de los investigadores del CSIC Daniel Muñoz Espín y Wilfried Meijer, del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (centro mixto del CSIC y la Universidad Autónoma de Madrid), en colaboración con científicos de la Universidad de Newcastle (Reino Unido).

Como explica la investigadora del CSIC, los virus han coevolucionado con sus células hospedadoras a lo largo de la historia y, por ello, "no resulta sorprendente que hayan aprendido a explotar diferentes mecanismos de ellas". La comunidad científica conoce desde hace años que, en las células eucariotas, los virus aprovechan las características del citoesqueleto para enriquecer su sitio natural de replicación en el interior de la célula o para establecer una autopista sobre la que la nueva progenie de virus pueda circular para abandonar la célula infectada.

El citoesqueleto es una red tridimensional de filamentos proteicos que desempeña un papel clave en la estructura y función de las células. Se trata de una estructura dinámica que, además de proporcionar soporte y forma a la célula, realiza otras muchas funciones como facilitar la movilidad y el transporte intercelular o intervenir en la división celular.


Anteriormente, se consideraba que el citoesqueleto era una estructura única de las células eucariotas pero, en los últimos años, se han detectado homólogos procariotas, en concreto, en bacterias: las proteínas MreB, homólogas de las proteínas actinas que conforman los microfilamentos del citoesqueleto eucariótico.

A partir de este hallazgo, Salas y su equipo han demostrado ahora que las proteínas MreB también pueden ser explotadas por los virus para aumentar la replicación de su material genético, de la misma forma que lo hacen los virus eucarióticos con el citoesqueleto de las células eucariotas. El equipo ha probado este fenómeno en diferentes especies bacterianas, entre ellas, Bacillus subtilis. Esta bacteria, de interés biotecnológico, se utiliza en aplicaciones industriales como la producción de enzimas proteasas o amilasas. Las proteasas, por ejemplo, se emplean en los detergentes y en la elaboración de fertilizantes. Estas bacterias pueden ser infectadas por el virus pi29, uno de los principales objetos de investigación de la científica del CSIC.

Según explica Salas, los virus utilizan las proteínas MreB como andamios sobre los que organizar sus maquinarias replicativas, lo que les permite obtener una gran progenie viral cuando las células son infectadas y extender, así, la infección a otras células procariotas. En el caso de Bacillus subtilis, el trabajo de Salas y su equipo permitiría el desarrollo de estirpes con mutaciones en la familia de proteínas MreB que, por tanto, serían menos sensibles a la infección por fagos (virus que infectan a las bacterias), algo que genera grandes pérdidas económicas.
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Daniel Muñoz-Espín, Richard Daniel, Yoshikazu Kawai, Rut Carballido-López, Virginia Castilla-Llorente, Jeff Errington, Wilfried J.J. Meijer y Margarita Salas The actin-like MreB cytoskeleton organizes viral DNA replication in bacteria PNAS

'Pseudomona aeruginosa' segrega una sustancia tóxica que acaba con las células defensivas

Muchos autores hablan de ella como una bacteria ubicua. 'Pseudomona aeruginosa' está presente en casi todos los ambientes de la naturaleza, incluido el organismo de los seres humanos. Normalmente, su presencia no supone un problema salvo en aquellas personas con pocas defensas. En el ambiente hospitalario, son muy frecuentes las infecciones causadas por este bacilo gram negativo, sobre todo en pacientes oncológicos, quemados y enfermos de fibrosis quística.

El problema, es que 'P. aeruginosa' tiene una extraordinaria capacidad para sobrevivir a los intentos por erradicar su invasión, tanto los que provienen del huésped (sistema inmune) como los externos (antibióticos). Esta resistencia numantina se produce gracias a dos fenómenos: la biopelícula y el sistema sensor de quórum, de comunicación intercelular.

En las infecciones crónicas causadas por esta bacteria se ha observado una particular forma de vida de estos microorganismos que se organizan formando pequeños acúmulos en los que varias células se envuelven dentro de una membrana (biopelícula). Esta disposición confiere a 'P. aeruginosa' una mayor resistencia a los antibióticos y a las defensas del cuerpo.

Para la formación de estos acúmulos y el correspondiente despliegue de los mecanismos de defensa bacterianos, es esencial el sensor de quórum. Investigadores de la Universidad de Copenhague (Dinamarca) han descubierto una nueva función de este sensor de quórum, descrita en el último número de la revista 'Microbiology'.

UN ESCUDO PROTECTOR

La presencia de bacterias en el organismo atrae a las células defensivas debido a la síntesis de ciertas sustancias. Cuando los leucocitos perciben esta señal de alarma, viajan hacia los lugares de producción para combatir la infección.

Pero las bacterias también son capaces de identificar la amenaza de estos glóbulos blancos. En el caso de 'P. aeruginosa', cuando uno de los bacilos detecta la presencia de un leucocito, emite una serie de señales (a través del sensor de quórum) para alertar a las demás bacterias de la biopelícula.

Según el trabajo dirigido por Michael Givskov, especialista en inmunología y microbiología, en respuesta a esta señal, los bacilos aumentan la producción de unas moléculas llamadas ramnolípidos. Éstas se disponen en la superficie de las biopelículas formando una suerte de escudo.

Cuando los glóbulos blancos entran en contacto con los ramnolípidos, son destruidos. Las pesquisas de Givskov y su equipo reafirman esta hipótesis, al comprobar que las bacterias cuyo sensor de quórum estaba alterado no producían estas sustancias y eran eliminadas con éxito por las células del sistema inmune.

"El fin último [de este trabajo] es erradicar las bacterias resistentes a antibióticos que están implicadas en la mayor parte de las infecciones crónicas", ha declarado Givskov. "Estudiar las interacciones entre 'P. aeruginosa' y el sistema inmune proporcionará información muy valiosa para el diseño de nuevos antimicrobianos", concluye el trabajo, como aquellas sustancias capaces de bloquear el sistema de comunicación sensor de quórum, que evitarían que unas bacterias avisaran a otras de la amenaza del sistema inmune.

Autor: Cristina de Martos

Nueva proteína implicada en el control génico

Un equipo internacional de científicos ha identificado una nueva proteína denominada BAHD1 que puede cambiar la estructura de un cromosoma y es responsable de la silenciación de la expresión génica.

FUENTE | CORDIS: Servicio de Información en I+D Comunitario 24/11/2009

El estudio, que ayuda a ampliar conocimientos sobre la regulación génica, se ha publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). La investigación formó parte de PATHOGENOMICS («Cooperación y coordinación transgenómica de secuenciación del genoma y genómica funcional de microorganismos patogénicos humanos»), un proyecto comunitario de ocho años de duración perteneciente a ERA-NET que estará en marcha hasta 2012 y recibirá 3 millones de euros de financiación a través del Sexto Programa Marco (FP6).

En la investigación colaboran quince socios, entre los que se encuentra el Instituto Pasteur de París (Francia), el Centro Nacional de Investigación Científica de Francia (CNRS), el Instituto Nacional de Investigación Agronómica (INRA, Francia) y el Instituto de Investigación de Jülich (Alemania).

Una célula tumoral se origina por un cambio en los genes y por lo tanto en la composición química de una célula. Una de estas vías cancerígenas ha sido descubierta gracias a la investigación sobre el desarrollo embrionario. Una vez alcanzada la madurez, las células deben renovarse para que órganos y tejidos se mantengan sanos. Sin embargo, en el caso del embrión, sus órganos deben desarrollarse desde cero. Según parece, la activación de genes que sólo están activos en el embrión puede ser la clave del crecimiento de un cáncer.

La expresión génica es la forma en la que los genes expresan su código genético particular. Todas las células poseen los mismos genes, pero normalmente cada una de ellas sólo es capaz de usar aquellos directamente relacionados con su función. Sin embargo, algunas veces el sistema no funciona como es debido y se expresan variantes patológicas de genes que pueden provocar enfermedades genéticas o cáncer.

Todas las células de cualquier organismo (el cuerpo humano, una planta o un animal) poseen la misma información genética, pero la expresan de formas muy distintas. Por ejemplo, la piel, el pelo y los dientes humanos se componen de distintos tipos de tejidos, pero los genes que produjeron el código para crearlos realizan la misma función. El motivo de que sean capaces de producir elementos tan distintos a partir del mismo código genético es que cada tipo de célula activa sólo un pequeño grupo de genes, de tal forma que cada uno es único.

Las células «eligen» qué genes deben activarse mediante la regulación de la estructura de una sustancia denominada cromatina, material genético que consiste de cadenas de proteínas y ADN que forman nuestros cromosomas. Las cadenas de cromatina pueden aglutinarse en agregados compactos y silenciar así los genes, o bien pueden organizarse de forma más suelta y activar los genes. Por esta razón es básico identificar los factores que regulan la estructura de la cromatina. Si la estructura se altera, puede provocar enfermedades neurológicas, cáncer o anomalías del desarrollo.

El descubrimiento de BAHD1 por parte de este equipo supone un avance para la ciencia, pues su presencia en una célula silencia el gen IGF2 (factor de crecimiento II similar a la insulina), activo normalmente durante el desarrollo embrionario. El IGF2 no se encuentra por lo general activo en adultos sanos, pero sí en muchos casos de cáncer, al provocar la proliferación de células que pueden devenir en tumores.

«El descubrimiento del complejo BAHD1 aumenta el conocimiento que poseemos sobre los mecanismos que regulan los genes de nuestras células», indicó la Dra. Marion Karrasch Bott del Forschungszentrum Jülich, que coordina PATHOGENOMICS. «Este tipo de conocimientos podría desembocar en nuevas terapias contra el cáncer encaminadas a volver a silenciar genes activados a destiempo o dar lugar a nuevos marcadores pronósticos.»

El hallazgo de la telomerasa, una misión molecular

En los años setenta del siglo XX la investigación puntera en biología molecular estaba centrada en la secuenciación de genes. Fred Sanger acabada de desarrollar métodos que permitían leer el contenido de ADN de los genes, lo que ayudaba a desvelar su función. Por sus trabajos en secuenciación, Sanger recibió su segundo Premio Nobel de Química en 1980.

FUENTE | El País Digital 16/10/2009

Entre los cazadores de genes del laboratorio de Sanger en Cambridge (Reino Unido) se encontraba Elizabeth (Liz) Blackburn, una joven australiana fascinada por la investigación como modus vivendi (según sus propias palabras, en el mundo de la investigación se sentía segura).

Tras finalizar su tesis doctoral y convertirse en una experta en la tecnología de la secuenciación, Liz dio el paso, habitual en la carrera científica, de hacer una estancia postdoctoral en Estados Unidos. Eligió el laboratorio de Joe Gall en la Universidad de Yale, que estaba centrado en el estudio de los cromosomas.

Gall ya era famoso por aquel entonces por ser uno de los pocos científicos del momento que se tomaban un interés especial en apoyar la carrera de las mujeres investigadoras. El equipo investigador de Gall estaba formado por algunas de las mujeres que luego serían los pilares fundacionales del campo de la investigación en los telómeros (Elizabeth Blackburn, Ginger Zakian, Marie Lou Pardue) y también algunos hombres notables como Tom Cech (destacado investigador en telómeros y telomerasa, Premio Nobel en 1989 por el descubrimiento de las ribozimas).

El proyecto de Blackburn consistía en secuenciar los telómeros de un organismo unicelular bastante exótico, llamado Tetrahymena, que tiene la particularidad, muy ventajosa en este caso, de tener cientos de pequeños cromosomas. Los telómeros habían sido descubiertos en los años cuarenta del siglo XX por los investigadores Hermann Müller y Barbara McClintock, quienes estudiaban la estabilidad de los cromosomas de la mosca del vinagre (Drosophila) y del maíz, respectivamente. Éstos observaron de manera independiente que la parte del final de los cromosomas (telómero, del griego telos -parte- y meros -final-, término acuñado por Müller) tenía una naturaleza especial que evitaba que los cromosomas se fusionaran o degradaran.

Ambos investigadores recibieron el premio Nobel años después, aunque no por el descubrimiento de los telómeros sino por sus trabajos sobre los efectos mutagénicos de la radiación en el caso de Müller y por la descripción de los elementos genéticos móviles en el caso de McClintock. Desde los años cuarenta hasta que Blackburn se dispuso a secuenciar los telómeros transcurrieron más de 30 años, durante los cuales los telómeros estuvieron en el olvido más absoluto.

En 1978, tanto Blackburn como Gall quedaron un tanto decepcionados al ver por primera vez la secuencia de los telómeros de Tetrahymena. Se trataba de una secuencia repetida (TTGGGG) y heterogénea en longitud, algo que ciertamente no daba muchas claves sobre su funcionamiento. Además, no era lo que esperaban: por aquel entonces estaban de moda unas estructuras del ADN en horquilla al final de los cromosomas lineales de algunos virus, lo que les permitía resolver el problema de la replicación terminal. Este problema es famoso en biología y lo identificó James Watson, el descubridor de la estructura del ADN. Consiste en el hecho de que las enzimas que sintetizan el ADN son incapaces de copiar los extremos lineales del ADN.

Al ser el único telómero secuenciado, y además tratarse de un organismo tan freaky (en palabras de Blackburn), no estaban seguros de como de universal era su descubrimiento. Así, la primera descripción de la naturaleza de los telómeros se publicó en una revista modesta. Tras abandonar el laboratorio de Gall para establecer su propio grupo de investigación, Blackburn decidió centrarse en el estudio de los telómeros. Evidencias de varios grupos, incluidos los propios trabajos de Blackburn y su colaborador Jack Szostak, sugerían que tenía que haber una actividad capaz de sintetizar telómeros de novo. En 1982, Blackburn y Szostak propusieron que tendría que tratarse de una transferasa terminal, un enzima ya descrito por aquel entonces que era capaz de añadir secuencias a los extremos de ADN de novo. Independientemente, los laboratorios de Blackburn y Szostak se embarcaron en la búsqueda de la transferasa terminal de los telómeros.

En 1984, Liz consiguió convencer a una jovencísima Carol Greider de que realizara su tesis doctoral en su laboratorio. Su proyecto consistiría en el descubrimiento del enzima que alargaba los telómeros. Por lo arriesgado del proyecto, Liz había tenido dificultades en conseguir la atención de los estudiantes predoctorales, pero Carol no lo dudó ni un segundo. A los pocos meses, el 25 de diciembre de 1984, Carol obtuvo la primera evidencia de que tal enzima existía. Por aquel entonces apenas tenía 23 años y había hecho un descubrimiento trascendental que ahora se ha reconocido con el premio Nobel. Poco después se dieron cuenta de que no se trataba de una transferasa terminal, sino de una transcriptasa en reverso, que necesita de una molécula de ARN para su funcionamiento y a la cual denominaron telomerasa. La telomerasa era, por tanto, el mecanismo de mantenimiento de los extremos de los cromosomas eucarióticos. Ya fue sólo una cuestión de tiempo demostrar su predicha importancia para el cáncer y el envejecimiento.

En 1990, Cal Harley, Bruce Futcher y Carol Greider demostraron por primera vez que los telómeros se acortaban asociados al proceso de envejecimiento y propusieron la hipótesis telomérica, según la cual las células normales tienen dormido (silenciado) el gen de la telomerasa y, por tanto, sus telómeros se acortan progresivamente hasta que finalmente determinan el final proliferativo de las células. En contraste, las células cancerosas despiertan el gen de la telomerasa y gracias a ello pueden mantener sus telómeros indefinidamente y así multiplicarse sin límite.

Una explosión de estudios por multitud de laboratorios verificó en pocos años que esta hipótesis era correcta. Hoy en día la telomerasa tiene un interés biomédico doble. Por un lado, se intenta eliminar de las células tumorales para así frenar el crecimiento del tumor y, por otro lado, su reactivación se ve como una promesa para alargar la vida de las células.

Tras los laureles del Nobel, todos los investigadores en este campo esperamos que algún día la investigación en telomerasa sirva para hacer más efectivo el tratamiento de enfermos de cáncer y de aquellos que sufren enfermedades asociadas al envejecimiento. ¿Y por qué no soñar? Quizás estemos ante la fuente de la eterna juventud.

Autor: María Blasco (Jefa del Grupo de Telómeros y Telomerasa del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas, donde también es directora del Programa de Oncología Molecular y vicedirectora de Investigación Básica)

Alimentos transgénicos

Aquí os dejo un enlace que os dirige a la página de Greenpeace en la que os podeis descargar la Guia Roja y Verde de Alimentos Transgénicos, publicada en Febrero de 2009 en la que se indican aquellos productos/marcas que utilizan alimentos transgénicos, así como los motivos que llevan a esta ONG a estar en contra del uso de los mismos.

Además a partir de este enlace podeis navegar por la página de Greenpeace y seguro encontrar noticias muy interesantes.

Guia Roja y Verde de Alimentos Transgénicos