30 de abril de 2012

Mendel: Como un hombre con un jardin enorme y mucho tiempo libre revoluciona la biología

Hace siglo y medio, en Checoslovaquia, -concretamente en el pueblo de Brno (Brün en alemán), había un monasterio cuyos monjes tenían un jardín enorme y mucho tiempo libre. ¿Qué se les ocurrió hacer? Experimentar con guisantes. Gracias a una serie de experimentos, la genética existe hoy día y Gregor Mendel se llevó toda la gloria.

Sin conocimientos particularmente buenos, Mendel y sus monjes eran científicos del tipo aficionados al poder. Por supuesto conocían el método científico y sabían tomar anotaciones de campo en un experimento.

El primer experimento consistía en mezclar guisantes de fruto liso y guisantes de fruto rugoso, ambos raza pura (generación P). El resultado: 100% guisantes lisos.

El segundo experimento consistía en dejar que se autofecundaran todos los hijos (F1), dando otra generación (F2) de guisantes (75% lisos, 25% rugosos).

El tercer experimento consistía en fijarse también en el color. Compró 2 paquetes iguales en capacidad con guisantes lisos y amarillos (puros) y rugosos y verdes (puros). Los reprodujo entre sí y esperó a la generación F2. El resultado: 9/14 lisos y amarillos, 3/14 lisos y verdes, 3/14 rugosos y amarillos, 1/14 rugosos y verdes.

¿Por qué estos resultados?

Ahora sabemos que los caracteres hederitarios se transmiten por pares de genes, habiendo dos tipos de genes (llamados alelos) para cada uno de esos caracteres observados por Mendel. Los alelos Liso (L) y Amarillo (A) dominan, es decir: que se hay dos genes distintos, se manifiestan. En cambio, los alelos Rugoso (l) y Verde (a) son recesivos.

Primer experimento de Mendel visto desde el punto de vista actual:

Generación P: L,L x l,l
Generación F1: L,l 100%

Segundo experimento:

Generación F1: L,l x L,l
Generación F2: L,L (25%); L,l (50%); l,l (25%)

Tercer experimento:

Generación P: L,L A,A x l,l a,a
Generación F1: L,l A,a x L,l A,a
Generación F2: L,L A,A; L,l A,a; L,L a,a; L,l a,a; l,l A,A; l,l A,a; l,l a,a.



Y así comienza... la vida

Hay una pregunta cuya respuesta se está especulando: ¿Cómo se creó la vida? ¿Cómo pudo crearse moléculas orgánicas complejas?

Responder a estas preguntas es muy sencillo: Basta con algunos experimentos usando los gases en proporciones exactas, una simulación en base al resultado usando el ordenador y haciendo que cada año dure un minuto (es decir, a cámara muy rápida) y ya está.

En los años 50, Joan Oró y Severo Ochoa (ambos españoles, por supuesto) hicieron un experimento en EEUU. Se basaba en recrear la atmósfera primitiva y aplicar sucesivas descargas eléctricas. El resultado: Se formaban proteínas, lípidos y glúcidos (o azúcares) y se agrupaban en unos sáculos con membrana lipídica y proteínas en su interior.

Estos sáculos, llamados coacervados, compartían similaridades con las células procariotas. Según el propio Ochoa, "No son vida. Son lo que hubo antes de la vida".

Este experimento daba algo de luz al asunto. Es posible que tras varios miles de años, con ayuda de las proteínas, de la atmósfera primitiva y de la electricidad, se formaran ARN y enzimas capaces de replicarlo, así como ribosomas.

El ADN vendría más tarde, sustituyendo al ARN (excepto en algunas bacterias). El ARN quedó relegado, siendo su función el transmitir la información genética a los ribosomas. ¿Por qué? Porque el ARN mutaba con facilidad. El ADN apenas muta.

Todo esto por ahora son cojeturas, pero las pruebas arqueológicas y las recreaciones y simulaciones apuntan en ese camino. Yo no voy a criticar la mano que señala la luna.

25 de abril de 2012

Lo dire claramente: NO A LOS RECORTES EN I+D NI EN EDUCACIÓN

Esto es debido a las tijeras (más bien motosierras) que el gobierno está echando sobre el presupuesto de I+D. Explicaré por qué es una completa majadería:

1. La ciencia es la principal causa de tecnología. De hecho, debido a esos recortes, España volverá a estar medio siglo por detrás de otros países como Alemania, Bélgica, Holanda, Francia o Gran Bretaña.

2. Hay muchos genios españoles, que son reconocidos por todo el mundo. En biotecnología, buena parte de las investigaciones se deben a científicos e instituciones españolas (Destacan la Universidad de Valencia y la Universidad de Navarra).

3. Existe fuga de cerebros: Hay cientos de científicos y titulados que se van de España, por el panorama laboral y económico. Esos científicos, que son respetados y muy bien pagados, trabajan para instituciones extranjeras o internacionales.

4. La ciencia lo es todo. Sin ella, seguiríamos atascados en el siglo II a C, con herramientas precarias y sin conocer realmente lo que nos rodea, creyendo en dioses inexistentes y haciendo rituales absurdos.

Ahora grandes científicos españoles importantes en el campo de la biología y la medicina:

1.Santiago Ramón y Cajal: Premio Nobel de Medicina junto al italiano Golgi en 1906, no sólo descubrió la neurona y fue el primero en fotografiarla al microscopio, sino que también lo hizo con dinero de su bolsillo. Si hubiera tenido financiación, podría haber descubierto más cosas, como las secuencias de impulsos eléctricos que se refieren al dolor. Fue recompensado públicamente en España y Gran Bretaña, siendo miembro de la Royal Society y de la Real Española de Historia Natural.

2. Jaume Ferrán i Clua: Creó una vacuna contra el cólera, ayudando a salvar millones de vidas humanas.

3. Severo Ochoa: Recreó las condiciones de la atmósfera primitiva, consiguiendo coacervados (precursores de las células), en un laboratorio norteamericano.

E investigaciones biológicas en las que ha colaborado España:

1. Proyecto Genoma Humano: Sus objetivos son conocer los genes que hay codificados en el genoma humano, es decir, saber dónde están y para qué sirven todos y cada uno de los genes humanos.

2. Investigación en Transgénicos: hay importantes científicos españoles colaborando en la transgénesis, cuyos objetivos es utilizar los conocimientos de genética para poder crear plantas más resistentes a sequía, más grandes o de crecimiento más rápido.

24 de abril de 2012

El ARN Mensajero


El ARN:

Todo el mundo habla del ADN, de su importantísima función, pero no dan mérito al ARN ni a las Proteínas, que son igual de importantes. Este artículo tiene por fin hablar del ARN, de cómo ayuda a formar proteínas en los ribosomas.

¿Qué es el ARN?

Hay cinco tipos de ARN, que son igual de importantes: el Mensajero, el Transferente, el Ribosómico, el Interferente y el Antisentido. Para verlos hay que comparar la célula con una enorme fábrica de proteínas. Los currantes serían los ribosomas (el ARN ribosómico su cabeza), el ARN mensajero sería la copia de las instrucciones de montaje y el ARN transferente serían las herramientas (los aminoácidos las piezas de montaje), el ARN Interferente sería le revisor de las instrucciones. Esto es muy importante por si no se entiende la síntesis proteica.
La Síntesis Proteica.


¿Cómo es el ARN Mensajero?
El ARN mensajero es básicamente la copia de un gen (hay fragmentos que se eliminan o que se insertan), concretamente de la cadena que va de arriba hacia abajo (5’-3’), que se crea en el núcleo y va al citoplasma. Las “palabras” que vienen en el ARN son las instrucciones de una proteína, palabras de 3 letras llamadas codones- que pueden ser A, G, C o U. Además, tiene una portada (de metilguanosín trifosfato) y una contraportada (de 200 adenosines monofosfato). El ARN Antisentido es la cadena complementaria al ARN Mensajero.

¿Cómo es el ARN Transferente?

El ARN transferente tiene forma de trébol. En esta peculiar fábrica celular las herramientas se pegan al manual soltando las piezas. Tiene en uno de los brazos un anticodón que se une al codón, soltando un aminoácido.

¿Cómo se crea el ARN mensajero?
El ARN Mensajero se crea en el núcleo, cuando la cadena del gen de ADN se separa en dos y se copia la 5’-3’ mediante una enzima llamada ARN Polimerasa. Sería como imprimir el archivo principal de construcción ADN. A su vez, la otra cadena crea el ARN Antisentido.
Chiste malo: Dice la ADN Polimerasa al ARN Mensajero: Andando al Citoplasma y no te me repliques.

¿Qué es el Código Genético?
El Código Genético es la “traducción” de lo que pone en el ARN y en el ADN, el aminoácido que codifica cada codón, incluyendo un codón al principio (codón AUG) y codones de parada que actúan como símbolos de puntuación (codones UAA, UAG o UGA). Normalmente se confunde con el genoma, que es la información que viene en el ADN de cada ser vivo.

¿Por qué los codones son de tres bases?

Por que tres es el menor número de bases habiendo 4 distintas, para que se puedan codificar 20 aminoácidos distintos. Con 2 bases por codón, las posibilidades son de 16; con 3 bases por codón, el número sube a 64. Sin embargo, hay indicios de que en los primeros momentos de la vida, los codones estaban formados por 2 bases cada uno.



14 de abril de 2012

Titanic: ¿Se ahogaron realmente o se congelaron?

El hundimiento de Titanic, del cual se cumple el centenario, fue un episodio trágico. Del millar y medio de personas que viajaban, regresaron menos de la mitad (fueron rescatados por el Carpathia).

¿Qué pasó con el resto? ¿Se ahogaron? Bastantes, parte de los que habían saltado al agua y los que quedaban en las bodegas (incluyendo a la célebre orquesta de cámara, que tocaba "Cerca de tí, Señor"). El resto, según se indica en las autopsias, fue por congelación. ¿A qué se debe esto? ¿Cómo es posible?

Bien, todo tiene que ver con dos aspectos: El punto de fusión del agua en ese momento, y el traspaso de calor entre el iceberg, el mar y la gente.

Vayamos por partes:

1. El punto de fusión del agua: Aunque normalmente su punto de fusión sea de 273 K (o 0ºC), la alta concentración de sales, de varios moles/litro, reduce el punto de fusión, haciendo que sea menor de 270 K (o -3ªC). Es un dato que puede aclarar cómo pudo estar el agua suficientemente fría como para que la temperatura corporal bajara de 30ºC (imprescindible para la muerte biológica).

2. La tormenta y el iceberg: El agua en la zona del hundimiento suele estar por debajo de los 280 K, debido a las corrientes frías que se dan en esa zona, como se puede ver aquí debajo.

El iceberg, además, al transmitir calor por la ley del equilibrio térmico, contribuyó a la disminución de la temperatura por debajo de los 273 K.

La ley de equilibrio térmico afirma que: Entre dos cuerpos en contacto con distinta temperatura, hay un intercambio de calor entre el más caliente y el más frío hasta que la temperatura se iguale. Eso indica que la gente se volvía más y cada vez más fría, debido a que el calor necesario para aumentar la temperatura del agua del Atlántico es de más de 10^9 Kilocalorías (debido al elevado calor específico del agua y al la ingente masa de agua que es el océano.

Aunque el trasvase de calor no calentara el Atlántico, sí que enfriaba a la gente (causándoles parálisis musculares y congelaciones parciales y totales en unos minutos).

En resumen: Algunos murieron congelados debido a la maligna Termodinámica