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Uno de los mecanismos genéticos más curiosos y que reflejan el eterno conflicto entre los dos sexos es la impronta génica. La impronta es el fenómeno por el cual, aunque heredamos una copia de todos nuestros genes de la madre y otra copia del padre, algunos de esos genes van a funcionar exclusiva o principalmente desde el cromosoma heredado de uno solo de los progenitores, y no del otro. Los genes que sufren el fenómeno de la impronta génica no han sido “elegidos” al azar durante la evolución sino que surgen del conflicto entre los sexos. Un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de Massachussets ha descubierto más de treinta genes relacionados con impronta materna, es decir, que funcionan a partir del cromosoma heredado de la madre.

El paso de la adolescencia a la edad adulta viene acompañado no solo de cambios físicos sino, y algo crucial, de cambios en el cerebro. Las habilidades necesarias para la vida adulta requieren obtener y dotar al cerebro de mayores capacidades cognitivas que derivan en una mayor complejidad. En el cerebro adulto, la corteza frontal controla y estabiliza la actividad de partes del sistema límbico, la región del cerebro que lidia con las emociones. En el cerebro adolescente, el sistema límbico anda disparado, a toda mecha, mientras la corteza frontal apenas consigue medio entender sus propias instrucciones de ensamblaje. Pero no es solo asunto de volumen sino de la conexión afinada de las neuronas. Un equipo de investigadores de la Universidad de Cambridge ha publicado los resultados de unos estudios que nos ayudan a entender con algo de más claridad los desarrollos del cerebro adolescente.

Uno de los fenómenos más interesantes y asombrosos de la Naturaleza es la diferenciación celular. Es este el proceso por el cual, de una célula original, como es el óvulo fecundado, surgen células diversas que, a medida que se reproducen, se hacen diferentes de la célula original y de sus células hermanas, y adquieren las funciones propias de los distintos órganos que ellas originan. ¿Cómo saben las células hijas que se van reproduciendo a partir de la célula madre original qué genes deben poner en marcha y qué genes deben apagar? Para intentar responder a esta pregunta, se han propuesto dos ideas generales. La primera idea propone que la célula original, el óvulo fecundado, es el inicio de un programa perfectamente determinado que van a seguir de manera fiel todas las células hijas. La segunda idea invoca fenómenos aleatorios en la expresión de los genes que sucederían en el inicio del proceso de la diferenciación y que conducirían finalmente a que las células decidan convertirse en uno u otro tipo de célula madura según la suerte que hayan corrido. Investigadores del laboratorio de modelización celular de la Universidad de Lyon han conseguido realizar experimentos que muestran que durante el desarrollo de los embriones el azar juega un papel más importante que el supuesto hasta ahora.

Más allá de Neptuno, el último de los planetas conocidos, se sitúa un región fría y extensa, conocida como Cinturón de Kuiper, por la que orbitan muchos objetos que, según se cree, permanecen casi inalterados desde el nacimiento del Sistema Solar. Junto a uno de esos cuerpos pasó la sonda espacial New Horizons el 1 de enero del 2019. Las imágenes enviadas muestran un mundo extraño, formado por dos lóbulos unidos por un estrecho cuello, que sugiere una historia de aproximación y unión suave de dos cuerpos, alejada de las imágenes caóticas y llenas de colisiones que se han descrito en los inicios del Sistema Solar. Un conjunto de artículos publicados en la revista Science, da a conocer lo aprendido durante la fugaz visita de New Horizons a Arrokoth. Uno de esos artículos lleva por título “La geología y geofísica del Objeto del cinturón de Kuiper (486958) Arrokoth”, en cuya elaboración han participado casi un centenar de científicos, entre los que se encuentra nuestro invitado, el investigador chileno César Fuentes, astrónomo en el Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines de la Universidad de Chile.

Hoy hablamos de la larga búsqueda de la primera molécula que se formó en el Universo. La molécula, formada por la unión entre un átomo de helio y un de hidrógeno, se obtuvo por primera vez en laboratorio en 1925 pero solo recientemente se ha podido detectar analizando la luz que llega de una nebulosa planetaria. El segundo tema de hoy habla de la complejidad que tienen los ritmos circadianos, esos procesos naturales internos que regulan el ciclo de vigilia y de sueño y que se repiten aproximadamente cada 24 horas. En tercer lugar, hablamos de cómo la investigación sobre el comportamiento del cuerpo humano durante las misiones espaciales ha permitido mejorar la salud de las personas aquí en la Tierra. Y para terminar, hablamos de las razones evolutivas y culturales que explican por qué los murciélagos son un depósito de reserva de coronavirus en China.

El interior de nuestro intestino, que paradójicamente se encuentra en realidad fuera del organismo y es una importantísima frontera por donde deben entrar los alimentos a este, se encuentra en un continuo estado de guerra para mantener a raya a los microrganismos que habitan en él. Estos constituyen la microbiota intestinal que, en principio, supone un conjunto de bacterias y otros microrganismos muy beneficiosos para la salud, pero que si logran penetrar la barrera intestinal seguirán a ciegas su programa reproductor y procederán a invadir todo el organismo si el sistema inmunitario no se lo impide. El sistema inmunitario tiene una difícil tarea, debe consentir la presencia de microorganismos en un el intestino pero debe combatirlos si atraviesan la pared epitelial y penetran en el interior del cuerpo. Ahora, un grupo de investigadores de varios países ha logrado averiguar que las células epiteliales ponen una cara amable a los microorganismos que se encuentran en el lado del intestino pero disparan una señal de alarma si los tienen a su espalda.

Los nanorrobots han dejado de ser materia exclusiva de la ciencia ficción para entrar de lleno en la ciencia, especialmente por sus aplicaciones en biomedicina. Hoy conversamos con Fernando Soto Álvarez, investigador en el Canary Center at Stanford for Cancer Early Detection, de los desarrollos más recientes de nanorrobots y nanomáquinas que están abriéndose camino con fuerza por sus posibles aplicaciones futuras. Existen nanomáquinas equipadas con partes móviles que pueden ser activadas mediante campos magnéticos externos, con ultrasonidos o con luz, para moverse entre los fluidos corporales, desplazarse hasta un destino concreto y liberar una carga química en un tumor. Otros dispositivos nanométricos se mueven mediante propulsión química gracias a pequeños motores que aprovechan la existencia de medios ácidos, como los del estómago, para generar movimiento. Y también existen los “nanobots”, unos dispositivos híbridos formados por la unión entre un organismo biológico, una bacteria por ejemplo, y otro no biológico o generado mediante biología sintética creando una unidad que puede ser controlada y dirigida desde el exterior para transportar y liberar fármacos en lugares concretos.

Hace unos 42 millones de años, a mediados del Eoceno, aparecieron los primeros Carnívoros en Norteamérica. No quiero decir con esto que antes de esa fecha no hubiera animales que comieran carne, estoy hablando del orden de los Carnívoros, el grupo de mamíferos que comprende hienas, mangostas, ginetas y civetas, félidos, cánidos, osos, mapaches y coatíes, mustélidos, mofetas, leones marinos, morsas, focas… Antes de que los Carnívoros verdaderos fueran los depredadores dominantes, otros grupos de mamíferos ejercieron ese papel. Uno de estos grupos fue el de los Creodontos. Los Creodontos aparecieron en el Paleoceno, hace unos 63 millones de años, en Norteamérica, donde se convirtieron en los depredadores terrestres dominantes. A finales de ese periodo, hace unos 61 millones de años, se extendieron a África, y en el Eoceno llegaron a Europa y Asia.

Lo que parecía iba a ser una cadena de dolor y pérdida se transformó en un viaje de esperanza y alegrías porque una mujer valerosa así lo decidió. Embarazada de gemelos idénticos, recibió, al mismo tiempo de la fantástica noticia, otra que la dejó paralizada de angustia y pánico: uno de los fetos presentaba una lesión en el tubo neural, la estructura que dará origen al cráneo y al cerebro. El bebé moriría al momento del nacimiento. Sarah, la madre, pasó por momentos de indecisión y dudas ya que la idea de llevar dentro a una criatura que no viviría era apabullante. Es entonces cuando ella decide que hará algo importante, donará a su hijo a la ciencia.

El techo del Salón de los Espejos del Palacio Real de Bruselas está decorado con los caparazones de color verde iridiscente de un millón cuatrocientos mil escarabajos tailandeses. En la Naturaleza, los colores suelen ser utilizados para distintos cometidos: como camuflaje, para avisar a sus potenciales predadores de que no son comestibles o peligrosos y como una forma de atracción sexual. Hasta ahora se desconocía qué ventaja evolutiva proporciona la iridiscencia a estos insectos. Para averiguarlo, investigadores de la Facultad de Biología de la Universidad de Bristol, en el Reino Unido, han realizado estudios de campo utilizando fotografías calibradas e impresas en papel de los caparazones del escarabajo iridiscente “Sternocera aequisignata”. La investigación ha revelado que, a pesar de las apariencias, la iridiscencia proporciona a los escarabajos una clase particular de camuflaje.