Logran la primera foto de un ribosoma híbrido

Los libros de texto sobre biología tendrán que hacer hueco en sus páginas a la primera imagen de un ribosoma híbrido, obtenida por un grupo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y del CIC bioGUNE.


Ésta es la respuesta gráfica a un dilema que la comunidad científica ha tardado unos treinta años en resolver, al aportar nuevos datos sobre la síntesis de proteínas o traducción, un proceso biológico fundamental que tiene lugar en los ribosomas, utilizados en biomedicina como diana en gran parte de los antibióticos.



El trabajo, que aparece publicado en el último número de la revista Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias de EEUU, ha sido posible gracias a un proceso de computación de más de tres años de duración y a un nuevo método de procesamiento de imagen, único en el mundo.
El estudio cuenta con la participación del investigador del CSIC Sjors Scheres, del Centro Nacional de Biotecnología (CSIC), en Madrid, así como de los científicos de CIC bioGUNE, en Derio (Vizcaya), Patricia Julián, Melisa Lázaro, David Gil y Mikel Valle, autor principal del trabajo.



La síntesis de proteínas, también conocida como traducción, es uno de los tres procesos fundamentales de cualquier tipo de célula y se produce en los ribosomas, las grandes máquinas encargadas de ensamblarlas a partir de la información genética del ADN.
En la traducción, las proteínas se fabrican añadiendo aminoácidos -las unidades que las forman-, que son transportados por los ARN de transferencia.



En su viaje, los ARN de transferencia atraviesan la cavidad interna del ribosoma y, según el modelo aceptado, siempre pasan por tres puntos de unión.
Como explican Scheres y Valle, la pregunta que la comunidad científica se ha hecho en los últimos treinta años es "cómo logran moverse estos ARN de transferencia por el ribosoma".
Los investigadores barajaban la posibilidad de que los ribosomas adoptaban dos estados transitorios para permitir esas tres paradas. "Se entendía que el ribosoma, cuando tiene que mover los ARN de transferencia, se convierte en una máquina dinámica que oscila entre dos estados distintos", ha apuntado Valle.



Con este trabajo de microscopía electrónica, los autores han sido capaces de visualizar las posiciones híbridas del ARN de transferencia A/P y E/P, es decir, en los momentos en que se mueve entre los puntos A y P y entre P y E.

Células madre para regenerar tejidos dañados

Un equipo de investigadores ha desarrollado un tratamiento que ha permitido incrementar la producción de células madre en roedores con el fin de reparar tejidos óseos y cardiacos dañados, según informaba el diario "The Guardian".

El experimento llevado a cabo en ratones de laboratorio hizo que estos produjeran cien veces más células madre que las que generaban antes del tratamiento.

La producción de células madre por parte de la médula ósea es una parte natural del proceso de reparación del cuerpo, que envía distintas clases de células para reparar los tejidos, dependiendo de la naturaleza de la herida.

Sin embargo, en algunos casos, por ejemplo en el daño provocado por las enfermedades cardíacas, la reparación no es completa, por lo tanto el corazón no vuelve a funcionar igual que antes.

ara ello han administrado un fármaco denominado Mozobil y un factor de crecimiento óseo natural, lo que ha incrementado en gran medida la producción de estos tipos de células madre por parte de la médula ósea de los ratones.

"Enfermedades autoinmunes"

Sarah Rankin, le dijo a la BBC: "El cuerpo se repara a sí mismo todo el tiempo. Sin embargo, cuando el daño es severo, existe un límite a lo que el cuerpo puede hacer por sí mismo".
"Esperamos que al liberar más células madre, podamos seleccionar a las que el cuerpo esté necesitando, para mejorar la capacidad del cuerpo de curarse a sí mismo y acelerar el proceso de recuperación".

También los científicos esperan que esta técnica pueda servir en los casos de enfermedades autoinmunes, como la artritis reumatoide, en la que el sistema inmunológico del cuerpo se ataca a sus propios tejidos. Los científicos esperan llevar a cabo este experimento en seres humanos en unos 10 años.

El objetivo es desarrollar un tratamiento que refuerce la capacidad del organismo humano de regenerarse de forma natural en caso de infartos cardíacos o fracturas óseas, estimulando la producción de células madre. El mecanismo es similar al que se lleva a cabo con los transplantes de células madre. Dichos transplantes se están realizando desde hace años con resultados muy positivos.

Las células transplantadas pueden ser de médula ósea o también de cordón umbilical. En este sentido merece la pena destacar el creciente aumento de cordones conservados en nuestro país, ya sea en bancos públicos como en privados. Empresas como Vidaplus Células Madre gestiona la recogida, envío y almacenamiento de las células madre. En este caso serán enviadas al Instituto de Medicina de Transfusión e Inmunología Frankfurt de la Cruz Roja Alemana.

Sarampión contra cancer de próstata

Ciertos tipos de virus derivados de la vacuna de sarampión podrían ser un tratamiento efectivo para pacientes con cáncer de próstata en estado avanzado.

El tratamiento utiliza virus derivados de la vacuna de sarampión.Esa es la afirmación de un nuevo estudio -publicado en la revista The Prostate- llevado a cabo por investigadores en Estados Unidos.

Según los científicos, este tipo de tratamiento -llamado viroterapia- puede efectivamente infectar, replicar y matar a las células de próstata cancerosas.
El estudio, llevado a cabo con ratones, encontró que aquellos que fueron tratados con una cepa del virus de la vacuna de sarampión, llamada MV-CEA, lograron en promedio sobrevivir el doble de tiempo que los que no recibieron el tratamiento.
Además, afirman los investigadores, se observó una total regresión del tumor en 20% de los animales tratados.

"Basados en nuestros resultados preliminares y en la seguridad de los derivados de sarampión utilizados, estas cepas virales podrían representar excelentes candidatos para pruebas clínicas contra cáncer de próstata avanzado" afirma la doctora Evanthia Galanis, de la Clínica Mayo.
Tal como explica la investigadora, "las cepas oncolíticas de virus de sarampión utilizadas representan una novedosa clase de agentes terapéuticos contra el cáncer ya que no se observó una resistencia con otros tratamientos actuales".

Es por eso, agrega, que esta terapia puede combinarse con métodos convencionales de terapia contra el cáncer, como quimioterapia y radioterapia.


Viroterapia:

Sabemos que los virus infectan y pueden matar, pero hace décadas los científicos descubrieron que estos microorganismos también pueden ser una poderosa arma terapéutica.
Particularmente como tratamiento contra el cáncer.
La viroterapia oncolítica fue descubierta a principios de siglo XX cuando investigadores comenzaron a observar que algunos pacientes con cáncer que contraían ciertas infecciones virales lograban curarse.
Se observó que ciertos virus, los llamados virus oncolíticos, eran capaces de infectar y replicarse selectivamente en el interior de una célula cancerosa provocando su destrucción.
En los últimos años, con el avance de la genética, ha habido un resurgimiento de la viroterapia como tratamiento dirigido contra el cáncer.
En particular contra el cáncer de próstata, ya que los tumores primarios de esta enfermedad son fácilmente accesibles y el virus puede ser aplicado directamente en el tumor por medio de inyecciones guiadas con ultrasonido.


Seguras:

Tal como explican los autores, también se ha demostrado que las cepas derivadas de la vacuna de sarampión son muy seguras.

Y esto ha quedado demostrado tras 40 años de utilizarlas en millones de dosis alrededor del mundo.
El nuevo tratamiento con la cepa MV-CEA, que ya ha sido probado en pacientes con otro tipo de tumores, no ha mostrado hasta ahora efectos secundarios o de toxicidad importantes, dice el estudio.
Los investigadores planean ahora iniciar los preparativos para utilizar estas cepas de sarampión en ensayos clínicos con pacientes en estados avanzados de cáncer de próstata.
Esta enfermedad es una de las principales causas de muerte entre hombres en el mundo occidental.
La enfermedad ocurre más frecuentemente en hombres mayores de 50 años, y en muchos países, es la segunda causa de muerte por cáncer.
Este tipo de cáncer es a menudo difícil de diagnosticar ya que muchos hombres nunca muestran síntomas y por lo tanto no son sometidos a terapia.
Y aunque tanto la herencia como la dieta y la obesidad se mencionan como posibles causas, todavía se conoce muy poco sobre esta enfermedad y por lo tanto sobre los factores que pueden prevenirla.

Marte es un planeta activo

Científicos estadounidenses han indicado que la existencia de metano en la atmósfera de Marte es una prueba de que ese planeta se mantiene activo, biológica o geológicamente.

La existencia del gas, que constituye una clave de la vida como se conoce en la Tierra, fue divulgada por un informe que publicó la revista Science en un número dedicado al año mundial de la astronomía.

Los espectrómetros de los telescopios de la NASA en Hawai detectaron al menos tres estelas de metano sobre la superficie del planeta."La atmósfera de Marte destruye rápidamente el metano de diversas formas. Por lo tanto, nuestro descubrimiento de metano en el hemisferio norte en 2003 indica que existe un proceso de emisión del gas", dijo Michael Mumma, del Centro de Vuelos Espaciales de la NASA, en Maryland.

"A mediados del verano en el hemisferio norte el metano es liberado a un ritmo comparable al de su filtración en un yacimiento de California", indicó Mumma, uno de los autores del informe publicado por Science.

El metano, cuya molécula consiste en un átomo de carbono unido a cuatro de hidrógeno (CH4), es el principal componente del gas natural en la Tierra. También interviene en otros procesos geológicos como el de la oxidación del hierro. Por otra parte, muchos organismos vivos en el planeta emiten el gas el gas durante el proceso de digestión de nutrientes.

"En estos momentos no tenemos suficiente información como para asegurar que el metano en Marte sea producto de procesos biológicos o geológicos", señaló el científico. Sin embargo, la sola existencia del metano "nos dice que el planeta todavía está vivo, al menos en el sentido geológico", agregó.

"Observamos estelas múltiples en Marte, una de las cuales liberó alrededor de 19.000 toneladas métricas de metano", indicó Gerónimo Villanueva, científico de la Universidad Católica de Washington. "Esas estelas fueron emitidas durante las estaciones cálidas, primavera y verano, tal vez a través de las hendiduras que se produjeron en el hielo", agregó.

Los científicos han conjeturado que si existe algún proceso biológico éste estaría ocurriendo bajo la superficie marciana, donde el agua no está congelada y podrían encontrarse muestras de carbono.

"En la Tierra los microorganismos se multiplican a entre 2.000 y 3.500 metros de profundidad, donde la radiactividad separa las moléculas del agua", indicó. Una molécula de agua está compuesta por dos átomos de oxígeno y uno de hidrógeno (H20).

Mumma indicó que esos microorganismos se abastecen de energía a partir del hidrógeno, un proceso que sería utilizado por organismos similares para sobrevivir miles de millones de años bajo la superficie congelada de Marte.

Las bacterias

Las bacterias los organismos más abundantes del planeta, dominando cada uno de los rincones del mundo que habitamos, desde las zonas más áridas a las selvas más frondosas, desde regiones más gélidas, a los rincones más abrasadores, desde las profundidades abisales a las capas de la atmósfera. Las bacterias son microorganismos unicelulares carentes de núcleo que presentan un tamaño de algunos milésimas de milímetro de largo (entre 0,5 y 5 µm) y diversas formas incluyendo esferas, barras y espirales. Se estima que hay en torno a 40 millones de células bacterianas en un gramo de tierra y 1.000 millones de células bacterianas en un litro de agua dulce.

Hay aproximadamente 10 veces más células bacterianas que células humanas en el cuerpo humano, lo que supone un 1 kg para una persona de 70 kg. Sólo en nuestro estómago hay en torno a 4.000 especies de bacterias. De ellas, una de cada mil es perjudicial, por lo que la flora digestiva nos protege mediante secreciones ácidas. Las bacterias patógenas que causan enfermedades infecciosas, como el cólera, la sífilis, el ántrax, la lepra, la tuberculosis y la peste bubónica, se destruyen mediante la utilización de los antibióticos, que inhiben la formación de su pared celular, similar a la de plantas u hongos. Su uso también se emplea extensamente en la agricultura y la ganadería, lo que ocasiona que se esté generalizando la resistencia de las bacterias a los antibióticos.

Nuestra piel cuenta con 1 millón de bacterias, que nos protegen de las “malas” bacterias por exclusión competitiva, al no permitirles que la superficie sea colonizada. Por ello, un exceso de higiene, sobre todo con jabones antibacteriales, provoca la invasión de los gérmenes y la debilitación del sistema inmunológico. En la India existe una serie de productos higiénicos probióticos, realizados a bases de excrementos de vaca, que sirven para aumentar la protección natural. Han sido desarrollados basándose en la cosumbre ancestral de frotarse heces como forma de protección dermatológica. A su vez, diversas investigaciones están utilizando los lodos, con los que se restregaban tribus africanas, debido a la activación que provocan en el sistema inmunológico y que las protegieron de la lepra. Esto supondría la sustitución de los antibióticos, que en su misión causan la muerte de todo tipo bacterias, malas y buenas.

Sabías que...

• Lagrimeo: La glándula lacrimal está continuamente lagrimando los ojos con una solución salina para lubricarlos. También como forma de defensa ante agentes extraños, como el polvo o los ácidos producidos en la membrana conjuntival al cortar cebolla. La última causa del lagrimeo, y que sólo se da en los humanos dentro del reino animal, se produce a causa de estímulos emocionales. Cada causa genera una lágrima de diferente composición química. Las emocionales contienen una gran cantidad de manganeso y de la hormona prolactina, que inhibe la liberación de dopamina, lo que provoca una disminución de la depresión emocional al ser eliminados.

• Miedo y estrés: El estrés es un producto emocional del cerebro (sistema límbico), asociado al mecanismo del miedo, que provoca unos cambios fisiológicos inmediatos. Aumenta la cantidad de adrenalina, lo que provoca una mayor presión arterial, fluyendo así la sangre con mayor velocidad, mayormente hacia los músculos de las extremidades inferiores, como preparación para la huída. También aumenta la concentración de glucosa, “combustible” de los músculos, descomponiendo incluso tejidos para obtenerla, y aumenta la respiración para proporcionar más oxígeno, necesario en la secuencia glucolítica. Incrementa la coagulación sanguínea, para minimizar posibles derrames y el proceso digestivo se detiene, con lo que para la sensación de hambre. A su vez, el sistema inmunológico se detiene y el deseo sexual se suprime.

• Escalofrios y tiritonas: Los escalofríos o temblores intensos son respuestas fisiológicas del organismo ante la pérdida de calor del organismo (sensación de frío) a causa de una temperatura exterior adversa. Para que se produzca este proceso se necesita un músculo sano, que se encuentre a una temperatura superior a 35º C, y un gran aporte de oxígeno. Estos espasmos hacen que los músculos generen calor que se transmite al resto del cuerpo.

Un Obstáculo en el Uso de Células Madre Adultas Para Reemplazar Neuronas

El empleo de las células madre adultas para reemplazar neuronas perdidas a causa de lesiones y enfermedades cerebrales podría ser más difícil de lo que se creía con anterioridad, según unos investigadores del MIT, porque añadir nuevas neuronas a los circuitos neuronales existentes y operativos sería como intentar integrar un nuevo hardware en un ordenador en marcha, sin apagarlo al hacer la operación.

Este trabajo tiene importantes implicaciones para el tratamiento de enfermedades como la de Parkinson y la de Alzheimer.

Desde hace tiempo, los científicos han venido especulando acerca de que el reemplazo con nuevas neuronas de las dañadas a causa de enfermedades neurológicas, lesiones cerebrales o daños en la médula espinal, podría ser una forma eficiente de combatir los efectos negativos de estos trastornos. Pero Carlos E. Lois, del Instituto Picower para el Aprendizaje y la Memoria, ha encontrado que la inserción de nuevas neuronas en circuitos neuronales ya existentes podía ser similar a intentar insertar una tarjeta de memoria RAM a un ordenador encendido.

"Con toda probabilidad, el software del ordenador se colapsará a causa del nuevo hardware añadido," señala Lois. Aunque se pueden añadir nuevos componentes a un ordenador apagado, el cerebro nunca se puede apagar por completo. "La adición y la eliminación de conexiones de las nuevas neuronas podrían ser operaciones perjudiciales para los circuitos neuronales existentes".

En teoría, las células cerebrales recién creadas pueden ser recolectadas y trasplantadas allá donde se necesitan para reemplazar células dañadas. Estas neuronas nuevas crecen a partir de células madre sólo en dos pequeñas regiones del cerebro humano adulto: el bulbo olfatorio, involucrado en el sentido del olfato, y el hipocampo, involucrado en la memoria.

Las dos técnicas que los teóricos han propuesto para trasplantar neuronas se enfrentan a un problema: Cuando se incorporan las nuevas neuronas a un circuito cerebral de un animal adulto, tienen que conectarse a neuronas preexistentes, que ya están haciendo su trabajo.

Sin embargo, las neuronas nuevas son inmaduras y no están preparadas para funcionar. Necesitan ser "entrenadas", eliminando conexiones inapropiadas y afianzando las adecuadas.

Lois, Wolfgang Kelsch y Chia-Wei Lin encontraron que las nuevas neuronas añadidas al cerebro de animales adultos desarrollaban conexiones de entrada antes de desarrollar cualquier conexión de salida. Descrito de manera simple, esto significa que durante este período de entrenamiento, las nuevas neuronas no "hablan", limitándose a "escuchar".

Posteriormente, una vez que la nueva neurona comienza a establecer conexiones de salida hacia otras neuronas, sería un elemento ruidoso. Estaría comunicando información a otras neuronas antes de poder sintonizarse apropiadamente.

Los resultados de este nuevo estudio sugieren que cualquier intento de reemplazo neuronal empleando células madre tendrá que resolver primero el problema de cómo las conexiones formadas durante su período de entrenamiento por las neuronas nuevas alterarán el funcionamiento de las neuronas veteranas en servicio activo.

Fuente de información: www.amazings.com

"La pérdida de proteínas juega un papel en leucemias graves"

Smad3 juega un papel importante en la red celular . Éste se une a receptores en la superficie de las células sanguíneas que se desarrollan en la médula ósea y activa una cascada en la que participan múltiples proteínas que libera esta señal externa en el núcleo celular y cuyo efecto es típicamente ralentizar la velocidad a la que la célula prolifera. En consecuencia, cuando es interrumpida esta vía de señalización TGF-B no puede controlar la proliferación celular y potencialmente termina produciendo una leucemia.

Para conocer el papel que juega Smad3 en esta vía de señalización, los autores buscaron la presencia de Smad3 en tres tipos distintos de leucemia infantil: relacionadas con linfocitos T y B y no relacionada con linfocitos. Smad3 está presente en los tipos con linfocitos B y no linfocitaria, pero no está presente en el caso de las leucemias relacionadas con los linfocitos T.

Este patrón parece ser exclusivo de este tipo de leucemias infantiles, ya que los investigadores demostraron que Smad3 existía en al menos dos tipos de leucemias relacionadas con los linfocitos T en adultos.

Los investigadores apuntan dos posibles opciones: que la síntesis de la proteína sea bloqueada o que ésta sea degradada muy rápido. Para obtener alguna respuesta examinaron la conexión de Smad3 con p27Kip1, otra proteína que tiene un importante papel en la regulación del crecimiento celular. En ambos casos la delección no produce leucemia por separado, pero combinando una delección aproximadamente la mitad mueren a los seis meses y muchos de ellos desarrollan leucemia. Los ratones con doble delección no pueden ser estudiados pues mueren en estadios embrionarios.

Información: citologica.net

"Se comprueba calentamiento de la Antártida"

"Por primera vez podemos atribuir directamente a la influencia humana el calentamiento en el Ártico y en la Antártida", dijo el físico Nathan Gillett.

La evidencia del recalentamiento global causado por la liberación de dióxido de carbono y otros contaminantes se ha encontrado en todos los continentes. La excepción hasta ahora era la Antártida, que contiene 90 por ciento de los hielos del planeta y 70 por ciento del agua dulce.

Los científicos observan que se están recalentando las zonas menos frías, como la región occidental y la Península Antártica, cuyo extremo norte se acerca a América del Sur y es hogar de millones de focas, pingüinos y una gran variedad de otras aves.

Pero la gélida porción oriental, con una cubierta de hielo de un grosor de 2.226 metros, no ha experimentado cambios significativos de temperatura en los últimos 50 años, e incluso ha mostrado evidencias de enfriamiento, por lo que fue imposible sacar conclusiones sobre el efecto de los gases invernadero. La Cuarta Evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre Cambio Climático (IPCC) concluyó que la Antártida era el único continente donde los cambios de temperatura antropogénicos no se habían detectado, posiblemente por datos y observaciones insuficientes.

Los científicos crearon cuatro modelos en computadora, uno de ellos incluyendo el impacto de gases invernadero y otro que no lo hacía. El primero arrojó resultados que coinciden con las temperaturas observadas hasta ahora, sostiene la investigación "Attribution of polar warming to human influence" (Atribución del calentamiento polar a la influencia humana).

Pero se hallaron aumentos de temperatura de hasta tres grados centígrados en la Península Antártica desde 1950, de los mayores registrados en el planeta, dijo Monaghan. La temperatura media mensual allí oscila entre un grado y 15 grados bajo cero.

Varios grandes glaciares de la región occidental se están derritiendo y elevando el nivel del mar por las corrientes oceánicas más cálidas que tocan y desgastan las barreras de hielo. Las temperaturas medias en esa zona se encuentran entre -12 grados y -35 grados.

La Antártida occidental perdió 132.000 millones de toneladas de hielo en 2006, mientras una década atrás la pérdida había sido de 83.000 millones de unidades, dijo Rignot. En el mismo año, en la península desaparecieron 60.000 millones de toneladas De no ser por una simultánea acumulación de hielos en la zona oriental, el nivel del mar se hubiera elevado en 0,5 milímetros, dijo Rignot. Los estudios que muestran a la actividad humana como causante del cambio climático pueden impulsar esfuerzos para reducir las emisiones de gases invernadero, dijo a Tierramérica la especialista Meg Boyle, de la organización ambientalista Greenpeace.

Fuente de información: IPSnoticias.

Los Aceleradores de Partículas de Bajísimo Consumo Eléctrico Ya Son una Realidad

Un equipo de científicos del Reino Unido ha comprobado con éxito la recuperación de energía en el nuevo modelo de acelerador de partículas ALICE, abriendo potencialmente el camino para nuevos aceleradores que consuman una pequeña parte de la energía requerida por los métodos convencionales.
En la prueba de este innovador diseño, el acelerador lineal superconductor ALICE aceleró electrones hasta el 99,9 por ciento de la velocidad de la luz, creando un haz con una energía total de 11 millones de electronvoltios.Ésta es la primera vez en que el haz de ALICE ha sido transportado con éxito a través del circuito completo. ALICE es operado por el STFC en su Laboratorio de Daresbury en Cheshire.
ALICE es el primer acelerador en Europa que utiliza el proceso de recuperación de energía, el cual captura y reutiliza la energía inicial del haz después de completar cada recorrido al circuito. Al final de cada recorrido, en vez de desaprovechar el haz usado de electrones de alta energía, su energía es extraída para un uso prolongado, que acaba con valores muy bajos de energía y por tanto mucho menos peligrosos que los iniciales.La recuperación de energía se traduce en un ahorro significativo de la misma, o alternativamente, en aceleradores y fuentes de luz con intensidades y potencias sin precedentes que tienen el mismo consumo de energía que los convencionales.Susan Smith, jefa del APG (Accelerator Physics Group) en el Laboratorio de Daresbury del STFC, reconoce sin embargo que si bien el logro alcanzado es importante, el sistema todavía no ha funcionado a pleno rendimiento.Cuando esté en servicio y operando a pleno rendimiento, el ALICE creará aceleraciones de hasta 35 millones de voltios, hará circular los electrones al 99,99 por ciento de la velocidad de la luz y se recuperará el 99,9 por ciento de la energía en la etapa final del acelerador, propiciando que las fuentes de energía para la aceleración sean mucho más pequeñas y baratas, y por tanto mucho más asequibles económicamente.