Quilo de Ciencia - Cienciaes.com

La Naturaleza ofrece multitud de ejemplos de relaciones de amor, o de interés, entre bacterias y otros organismos. Ciertas bacterias del género Photorhabdus viven en simbiosis con gusanos nematodos que infectan a insectos. El gusano libera a las bacterias en el interior del insecto, las bacterias lo matan y los gusanos se alimentan de sus restos. Después gusano y bacterias se asocian de nuevo para infectar a otra víctima. Otro ejemplo asombroso lo tenemos en unas bacterias que son necesarias para inducir la metamorfosis de ciertos animales marinos. Dos recientes estudios descubren ahora que las bacterias pueden generar estructuras moleculares que son diminutas jeringas con las que inyectan toxinas capaces de matar a las células o de inducir su metamorfosis. Estas nanojeringas han recibido el nombre genérico de “estrellas de la muerte”, aunque también se podría encontrar la forma de utilizarlas para liberar medicamentos y convertirlas en “estrellas de la vida”.

Todas las actividades cotidianas dependen de la comunicación entre las neuronas, la cual depende, a su vez, de mecanismos moleculares que se producen continuamente a gran velocidad en la zona de interacción neuronal, la llamada sinapsis. Para que las sinapsis puedan funcionar a la velocidad requerida, las neuronas sintetizan neurotransmisores que interaccionan con moléculas receptoras presentes en la otra neurona y les envían una señal activadora. Las neuronas forman en su membrana externa unas estructuras denominadas porosomas, o sea, cuerpos formadores de poros. Investigadores de la Universidad de Wisconsin, en EE. UU., descubren ahora las proteínas que controlan el paso por los porosomas e impiden la liberación de los neurotransmisores al espacio sináptico a menos que sea recibida la señal bioquímica de activación.

Lo estudios de asociación genómica intentan averiguar qué genes pueden ser los responsables de una enfermedad (como el Alzheimer) o condición (como la inteligencia, la personalidad o la homosexualidad) y estimar cuántos son. Estos estudios utilizan chips de ADN para buscar diferencias en letras simples se denominan en el lenguaje genético (SNPs) entre poblaciones muy extensas. Por ejemplo, en uno reciente sobre la homosexualidad se estudió el genoma de cerca de medio millón de personas calificadas como homosexuales. Este estudio revela que la homosexualidad no puede depender de un solo gen, sino que está influida por muchos, además de por factores no directamente genéticos.

Todos los estímulos exteriores, entre ellos los inducidos por las diferencias de temperatura, inducen una activación neuronal que transmite la información al cerebro. Las neuronas sensoras necesitan de moléculas (receptores) dispuestas en su membrana externa capaces de detectar bioquímicamente esos estímulos. La señal debe ser proporcional al estímulo. Por ejemplo, no es lo mismo frescor que frío intenso. Receptores capaces de generar una sensación de frescor sí son conocidos. Sin embargo, los receptores del frío intenso no habían podido ser identificados. Ahora, investigadores de la Universidad de Michigan, USA, utilizando gusanos de laboratorio mutantes, incapaces de reaccionar frente al frío intenso han logrado descubrir que tenían mutado un gen, denominado glr-3, indispensable para detectar el frío en los gusanos. Se trata de un gen, conservado en la evolución desde los gusanos a los mamíferos, que funciona de manera similar en ambos organismos.

La secuencia de bases del ADN de los genes contiene la información que determina la secuencia de aminoácidos de las proteínas. Esto no es suficiente para que las proteínas funcionen. Para que una proteína pueda desempeñar correctamente su función, su larga cadena de aminoácidos debe estar plegada de una manera muy precisa. A medida que las proteínas van siendo sintetizadas, y los aminoácidos van siendo añadidos a la cadena, estos comienzan a establecer interacciones con otros y a determinar así la estructura tridimensional de la proteína final. Recientes avances en inteligencia artificial y aprendizaje profundo han acercado mucho a la realidad la posibilidad tanto de predecir con exactitud la estructura aún desconocida de muchas proteínas, como de diseñar proteínas con una estructura tridimensional deseada.

Un experimento con el que los científicos pretenden descubrir la naturaleza de la materia oscura propone la construcción de un enorme detector de xenón-124, situado en el interior del Laboratorio Nacional del Gran Sasso, a 1.400 metros de profundidad, a unos 120 km de Roma. El detector utiliza un tanque de mil kilogramos de xenón-124 purísimo. Tal cantidad de este gas noble radiactivo ha permitido llevar a cabo la observación del proceso de desintegración del xenón-124 en teluro-124. Por cálculos teóricos se sabía que, en el proceso, dos protones del xenón se pueden convertir en dos neutrones mediante la absorción de dos electrones internos. Gracias al detector del Gran Sasso, los investigadores han podido comprobar que sí, que el proceso es real, y que, además, la vida media del xenón-124 es alrededor de mil millones de veces mayor que la edad actual el universo.

Un error en el ADN es una mutación que causa, en general, la generación de una proteína defectuosa. Sin embargo, las células pueden producir proteínas defectuosas incluso si no poseen mutaciones en el genoma, porque, para fabricar proteínas, la célula debe copiar la información desde el ADN al ARN mensajero, o ARNm, y en el proceso de copia pueden producirse errores. El ARNm codifica la información en grupos de tres letras, o codón, que indican a la fábrica de proteínas cómo debe ordenar los aminoácidos que las componen. El final de la proteína lo indica con el codón de STOP. Una mutación en el codón STOP da lugar a una proteína que no termina correctamente, por eso se denomina “mutación sinsentido”. Un grupo de investigadores de la Universidad de Utrecht ha desarrollado un método que permite estudiar mejor este fenómeno.

Uno de los avances más excitantes producidos en la lucha contra el cáncer es la generación de linfocitos T “asesinos” con receptores quiméricos contra alguna molécula propia de un tumor. Los linfocitos T “asesinos” son la clase de linfocitos capaces de matar a las células del organismo que se han rebelado contra él, como sucede con las células tumorales. Sin embargo, en su lucha por la supervivencia, algunas células tumorales evolucionan y “aprenden” a camuflarse o incluso a impedir la acción de los linfocitos T “asesinos”. En esta situación, generar linfocitos T “asesinos” con receptores quiméricos puede resultar útil. La molécula quimérica contiene una parte receptora para una molécula propia de las células tumorales y otra parte activadora que conduce a que los linfocitos T “asesinos” secreten las moléculas tóxicas que acabarán con la vida de las células tumorales.

El pasado 21 de julio se celebraba el quincuagésimo aniversario de la llegada del primer ser humano a la Luna. Esto ha espoleado viejos debates. Uno de esos debates trata de si las primeras huellas dejadas por los pasos efectuados sobre la superficie de la Luna siguen allí o no, y si siguen, cuánto tiempo tardarán en borrarse. Como para todos los debates, tenemos dos posturas muy polarizadas: 1. Las huellas siguen estando ahí; 2. Las huellas han sido borradas. Los que mantienen que las huellas han sido borradas argumentan que en el momento del despegue del módulo lunar, los gases expulsados por los motores incidirían sobre el suelo y borrarían lo que hubiera decenas de metros alrededor. Los defensores de que las huellas siguen estando ahí argumentan que la Luna carece de atmósfera y, por tanto, los gases de los tubos de escape del motor del módulo lunar no causaron viento alguno que pudiera borrar nada. También hay otras razones que hoy contamos aquí.

Machos y hembras no poseen exactamente el mismo genoma. En los mamíferos, los machos tienen un cromosoma X y otro Y, mientras que las hembras tienen dos cromosomas X, aunque, en general, solo se expresan los genes de uno de ellos. Observando las diferencias entre machos y hembras, algunos investigadores pensaban que, además de las diferencias en los cromosomas X e Y, también debía haber diferencias causadas por el funcionamiento de genes localizados en otros cromosomas, los llamados cromosomas autosómicos. Ahora investigadores de Massachusetts, en USA, han realizado un estudio genómico en el que comparan la expresión de los genes entre machos y hembras de cinco especies diferentes en 12 órganos distintos y han comprobado que, efectivamente, cientos de genes localizados en los cromosomas autosómicos se expresan de forma distinta en machos y hembras.