Nuevas pistas genéticas sobre los primeros americanos

Cuando pensamos en los primeros pobladores de América recordamos lo que nos enseñaron en la escuela, que durante la última glaciación (hace más de 12.000 años), habitantes de Siberia cruzaron el estrecho de Bering posiblemente en busca de mamuts y otras presas de las que alimentarse. Los restos arqueológicos de esta cultura, son la base de la llamada teoría del poblamiento tardío del continente americano.

Sin embargo, basándose en yacimientos arqueológicos que parecen ser bastante más antiguos, como los de Monte Verde (Chile) o Piedra Museo (Argentina) ha surgido la teoría del poblamiento temprano de América. Así, algunos arqueólogos sitúan la fecha de entrada de los primeros pobladores hace unos 25.000 a 50.000. Con ello además, se plantean otras posibles rutas de entrada: Australia, Polinesia ¡e incluso Europa!

Intentando aclarar un poco el origen de los americanos, un grupo de investigadores ha analizado de forma bastante rigurosa el ADN de 29 poblaciones indígenas de toda América, desde Canadá hasta Chile. En el trabajo que acaban de presentar, muestran que existe una variante genética que se encuentra en todas las poblaciones americanas estudiadas. Esto concuerda con el origen a partir de una sola población inicial, aunque no se pueden saber si fue una migración única o varias oleadas a lo largo de muchos años.

Pero no sólo estudiaron poblaciones americanas. También han analizado otras 54 poblaciones de África, Europa y Asia. Y lo mejor es que la variante genética americana sólo aparece en los habitantes de Siberia. Por tanto, todo parece indicar que, efectivamente, los americanos provienen de una población que, aún hoy, habita la zona este de Siberia. Respecto al momento de su llegada, tendremos que seguir esperando a otras investigaciones.

Genetic Variation and Population Structure in Native Americans. PLOS Genet. vol. 36 pág. e459.

Cómo transformar el vinagre en hidrógeno para tu coche

Con la idea de evitar los gases de efecto invernadero, desde hace tiempo se ha considerado la generación de energía sostenible a partir del hidrógeno. Sin embargo, hasta ahora la mayoría del hidrógeno se obtiene del gas natural, el cual no es un combustible muy ecológico.

En un trabajo presentado la semana pasada, un grupo de científicos acaba de mostrar que se puede obtener hidrógeno a partir de cualquier materia orgánica biodegradable. El truco, la electrohidrogénesis, una técnica que hasta ahora había dado unas producciones de hidrógeno bastante escasas.

La nueva pila de combustible contiene unas bacterias que consumen ácido acético, el principal componente del vinagre y un subproducto de la fermentación de la glucosa. Cuando les aplican una diferencia de potencial tan pequeña como 0,8 voltios, las bacterias generan electrones que pasan al ánodo al cual se encuentran adheridas.

A través de un cable, los electrones fluyen hasta el cátodo dando lugar a una corriente eléctrica. Y es ésta corriente la que genera el gas hidrógeno. Un gas que puede producir casi tres veces más energía que la empleada en su obtención.

Pero no sólo de acético se alimentan las bacterias. También han sido capaces de conseguir hidrógeno a partir de otros ácidos orgánicos, e incluso de celulosa.

Con esta nueva técnica, se abre la posibilidad de generar energía renovable económica a partir de restos vegetales. En principio, esto sería más sencillo y rentable que el uso de los llamados biocombustibles. La aplicación inmediata en la que todos estamos pensando, son las pilas de combustible que se usan en los vehículos de hidrógeno.

Sustainable and efficient biohydrogen production via electrohydrogenesis. Proc Natl Acad Sci U S A. vol. 104 pág. 18871.

el cncer de pncreas necesita zinc

El zinc es un elemento esencial para los seres vivos. Su deficiencia provoca desde retraso en el crecimiento hasta lesiones oculares y problemas en la cicatrización de las heridas. Además, hace poco se sospecha que también es necesario para el crecimiento de los tumores, por lo que un grupo de científicos decidió estudiar el papel que juega el zinc en el cáncer de páncreas, uno de los tipos de cáncer con peor pronóstico que existen al ser muy difícil de diagnosticar y de tratar.

Ya en 2003, este grupo descubrió que en muestras de cáncer de páncreas, una proteína se encontraba en mayores cantidades que en el tejido sano. Lo interesante es que su función es la de introducir zinc dentro de la célula. Así que les pareció muy interesante estudiar más a fondo su papel en los tumores.

En el trabajo que presentan ahora, han estudiado la expresión de este transportador de zinc en 8 líneas celulares, células tumorales humanas que crecen continuamente en el laboratorio. Vieron que los niveles de esta proteína estaban bastante aumentados en siete de ellas, por lo que decidieron comprobar en la única línea en la que no se expresaba qué pasaría si hacían que tuviera una enorme cantidad de ella. Como esperaban, aumentó enormemente la cantidad de zinc dentro de las células y la línea celular empezó a crecer mucho más rápido. Es más, estas células con una mayor cantidad del transportador de zinc, producen unos tumores mayores.

Como esta proteína se expresa en grandes cantidades en casi todos los tumores de páncreas que han estudiado, los autores piensan que su expresión puede ser utilizada para diagnosticar esta enfermedad. De todas maneras, lo que tienen en mente es aprender a bloquear su actividad para poder tratar este cáncer tan letal.

Aberrant expression of zinc transporter ZIP4 (SLC39A4) significantly contributes to human pancreatic cancer pathogenesis and progression. Proc Natl Acad Sci U S A. vol. 104 pág. 18636.

SN 2005ap, la mayor supernova encontrada

En marzo de 2005, los astrónomos pudieron observar durante tres semanas la supernova más brillante jamás observada, SN 2005ap.

Situada a unos 4.700 millones de años luz de la Tierra, esta supernova llegó a ser hasta ocho veces más brillante que la vía láctea. Esto la hace superar en casi dos veces el anterior récord (SN 2006gy). De hecho, pudo ser observada con el telescopio de cualquier aficionado.

En un trabajo que se acaba de presentar, intentan entender la razón de semejante luminosidad. Como algunas otras supernovas, se produjo por el colapso del núcleo de una gigante roja. La onda explosiva habría colisionado contra la materia que se encontraba alrededor de esta estrella, provocando un aumento en el brillo observado aún mayor.

Uno de los autores de este trabajo, Craig Wheeler, está intrigado, ya que “algo excepcional debió ocurrir” para que fuera hasta cien veces más brillante que otras explosiones de gigantes rojas.

Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2007

Cuando Mario Capecchi demostró que se podía introducir ADN en los cromosomas de las células de mamíferos, comenzó el desarrollo de una de las técnicas más poderosas que se utilizan en la investigación biológica, la creación de ratones modificados genéticamente.

Sus trabajos mostraron que mediante recombinación homóloga un ADN creado por los investigadores podía incorporarse al genoma de los ratones. Así, Oliver Smithies pudo comprobar que se podrían modificar todos y cada uno de los genes existentes, pudiéndose sustituir aquellos que fueran defectuosos.

Martin Evans obtuvo células madre de embriones de ratón y las inyectó en embriones de otra cepa de ratones. Estos embriones “mosaico” que creó, dieron lugar a lo que se conoce como “quimeras”, ratones con células procedentes de dos embriones distintos. De ellos, se obtienen posteriormente ratones con la información de un tipo de célula o del otro. Si las células madre embrionarias inyectadas tenían ADN nuevo, los ratones generados expresaban un gen nuevo.

Con estos resultados, en 1989 se apareció el primer ratón “knockout” en el que específicamente se eliminaba un gen para estudiar su función. Desde entonces, más de diez mil ratones distintos han sido generados. De ellos se han obtenido más de quinientos modelos animales de enfermedades humanas: desde cáncer o diabetes, hasta enfermedades cardiovasculares y neurodegenerativas.

Por todo ello, hoy han concedido el Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2007 a Mario R. Capecchi, Martin J. Evans y Oliver Smithies.

Antibióticos radicales

Desde hace ya bastante tiempo, los antibióticos que matan a las bacterias se clasifican en tres grupos diferentes dependiendo de a que parte ataquen, el ADN, la pared celular o la producción de proteínas. Sin embargo, un estudio publicado este mes, va a cambiar la visión de los científicos sobre el modo de atacar a las bacterias.

En este trabajo se muestra que todos los antibióticos bactericidas generan radicales libres. Y esto parece ser importante, ya que si se bloquea su producción con antioxidantes, la capacidad del antibiótico de matar a las bacterias se ve reducida.

Los radicales libres, que dañan tanto lípidos, como proteínas y ácidos nucleicos, se convierten así en una posible estrategia para atacar a las bacterias. Según estos nuevos resultados, se podrían utilizar para aumentar la efectividad de los antibióticos tradicionales.

Insulina producida en plantas

En un intento de reducir los costes de producción de la insulina que utilizan los diabéticos, un grupo de científicos estadounidenses ha desarrollado plantas de tabaco transgénicas que producen insulina. En el trabajo que acaban de presentar, muestran como hacer que, tanto el tabaco como la lechuga, produzcan el precursor de la insulina.

Pero su trabajo no ha quedado ahí, han comprobado que esta insulina funciona. Para ello, han dado de comer las hojas de tabaco a ratones que comían una dieta con alto contenido en grasa. Así, mientras los ratones que comían hojas de tabaco normal se volvían diabéticos, los que se alimentaban con el tabaco transgénico tenían unos niveles de glucosa más bajos y sufrían menos inflamación en el páncreas.

Debido a los posibles efectos negativos de comer tabaco, antes de intentar comprobar este tipo de resultados en humanos, van a ver si pueden obtener los mismos resultados con las lechugas transgénicas.

Explosión de vida alrededor de los icebergs

Para evitar una tragedia como la del Titanic, cuando ven un iceberg, los barcos cambian de rumbo para alejarse de ellos. Sin embargo, aprovechando el aumento de icebergs que se ha observado en los últimos años, un grupo de biólogos marinos se ha dedicado a seguirlos y estudiarlos en el mar de Weddell.

En el trabajo que acaban de presentar nos muestran que el hielo de estos icebergs no es solo agua pura, si no que contiene minerales que sirven de alimento al fitoplancton. Así, al derretirse el hielo aumenta la disponibilidad de nutrientes para estos organismos fotosintéticos y con ello su abundancia. A su vez, el krill, que se alimenta de ellos, aumenta alrededor de los icebergs y así sucesivamente a lo largo de la cadena alimentaria hasta las aves marinas. Aunque no hay todavía pruebas de ello, los autores piensan que podría llegar a aumentar incluso el número de grandes depredadores como pingüinos, focas u orcas.

Y como paradoja final, los autores sostienen que la mayor parte del CO2 absorbido por el fitoplancton acaba en el fondo del mar, ayudando algo a la eliminación del gas que posiblemente esté causando el aumento en el número de icebergs.

Selección natural en vivo y en directo

Los creacionistas clásicos niegan tajantemente el hecho científico de la selección natural. Suelen decir que nunca se ha visto. De hecho, este tipo de procesos, al igual que los geológicos, tienen una escala de tiempo que los seres humanos no podemos apreciar.

Sin embargo un grupo de investigadores ha detectado un caso de selección natural que está ocurriendo en estos momentos. Estudiando un gen que regula el ritmo circadiano en la mosca del vinagre (Drosophila melanogaster), han detectado una mutación natural que se está extendiendo por las poblaciones europeas de este insecto.

Los científicos piensan que esta mutación, que hace que la mosca detenga su desarrollo en invierno, surgió tras la última glaciación en las poblaciones del sur de Italia. Desde allí se ha ido extendiendo hacia el resto de Europa, donde es menos frecuente.

Anticuerpos para detectar la esclerosis lateral amiotróficaes

La esclerosis lateral amiotróficaes una enfermedad neuromuscular en la que las neuronas que controlan el movimiento de la musculatura voluntaria se van muriendo, provocando una atrofia muscular progresiva. Es la enfermedad que sufre el físico británico Stephen Hawking.

La única causa de esta enfermedad conocida hasta el momento es una mutación en una enzima llamada superóxido dismutasa 1. Esto provoca que la proteína no se pliegue de manera adecuada, causando un 2% de los casos de esta enfermedad. Sin embargo, parece necesario estudiar este aspecto más en profundidad.

Para ello, un grupo de científicos de la Universidad de Toronto (Canadá) ha desarrollado unos anticuerpos que son capaces de detectar si dicha enzima está plegada de forma correcta o no. Siendo posible que estos anticuerpos pudieran emplearse para detectar la enfermedad antes de que aparezcan los síntomas o atacar la causa de la enfermedad, la principal utilidad será la de estudiar la implicación del plegamiento erróneo en los otros casos de enfermedad en los que se desconoce la causa.