Tras varios meses de inactividad debido a mis proyectos de investigación vuelvo al blog. A partir de esta semana retomaré la publicación de artículos de divulgación científica en este blog así cómo en Amazings y en el Heraldo de Aragón.
¡Nos vemos por aquí!
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Diagrama del metabolismo celular
A pesar de lo que parece a simple vista el oxígeno que contiene CO2 que exhalamos en la respiración no proviene del que inhalamos. Es el resultado de la degradación de azucares (y otros compuestos) a cadenas de carbono más pequeñas. El oxígeno que inhalamos se utiliza como receptor de electrones provenientes de la cadena respiratoria*. Al interaccionar con protones se convierte en agua que en caso de ser expulsada lo hace por otras vías.
* Es un paso necesario para renovar coenzimas del Ciclo de Krebs y permite la generación de un gradiente de protones que a la postre es la verdadera acumulación de energía celular
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Uno de los hechos más fascinantes de la vida en nuestro planeta es el origen común de todos los organismos. Se suele decir que la vida tiene que tener un origen pero ¿Por qué no varios orígenes? ¿Por qué la vida no se originó 2 o 3 veces dando lugar a igual número de linajes de seres vivos?
Mi opinión sobre este punto, podría enunciarse con la siguiente hipótesis:
Un tipo de forma de vida, cualesquiera que sean sus bases moleculares, sólo puede originarse a partir de dichas bases cuando no hay otro tipo de vida con la que competir en ese planeta.
Es posible que hacer esta afirmación partiendo sólo de los resultados de nuestro planeta sea arriesgada así que intentaré argumentarla:
Hipotética reacción autocatalítica. (Crédito: L.E Orgel PMID: 15217990)
1.-La aparición de replicantes prebióticos, es decir moléculas o grupos de moléculas con capacidad de replicarse, no puede darse en presencia de vida que utilice las mismas bases («ladrillos») moleculares . La razón principal es que los replicantes prebióticos son, por definición, menos eficientes que los organismos vivos a la hora de replicarse. Si no fuera así, y gracias a la selección natural, los replicantes prebióticos «supereficientes» poblarían este planeta y no los organismos vivos. Mi predicción en este punto sería que la vida podría haber intentado (entiéndase lo figurativo del verbo) aparecer en varias ocasiones pero no haber sido capaz de competir con los organismos vivos presentes a la hora de conseguir los recursos que permitan su replicación.
2.-Los organismos vivos producen sustancias que degradan posibles replicantes prebióticos con similares bases moleculares. Este es un hecho que ocurre en la Tierra pero que creo que puede ser extrapolable. En un mundo prebiótico, la capacidad de degradar a los competidores no sólo permite tomar ventaja sino que es un salto fundamental para convertirse en un organismo vivo. Nuestro planeta está completamente cubierto proteínas que degradan el RNA y otras proteínas. Ningún replicante que carezca de protecciones sólo asumibles por un ser vivo puede protegerse y competir .
3.-La aparición de replicante prebióticos con diferentes bases moleculares, de ser posible -esto sí que da para mucho-, conlleva ciclos biogeoquímicos irremediablemente más lentos que les impedirán competir con la vida establecida. Los ciclos biogeoquímicos se refieren al movimiento de compuestos químicos necesarios para la vida a través de la cadena trófica (todos los organismos, o en este caso replicantes prebióticos). Incluso aunque el replicante tenga diferentes bases moleculares que el organismo vivo de ese planeta van a tener que compartir algún recurso (imaginemos, por ejemplo, el fósforo). En dicha competición la lentitud de los ciclos del replicante (recordemos, más ineficiente) significan una derrota segura a medio-largo plazo. Además la utilización de diferentes bases moleculares no tiene que impedir que el organismo vivo pueda llegar a utilizar -y eliminar- al nuevo replicante. En nustro planeta todos los organismos usan L-aminoácidos pero muchos aprovechan para alguna actividad los D-aminoácidos (L y D se refieren a las dos imagenes especulares de un compuesto, puedes leer sobre este fenomeno, llamado quiralidad aquí). ¿Podrían haber existido replicantes prebióticos basados en los D-aminoácidos que fueron «absorbidos» por nuestro linaje de seres vivos?
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En este siglo se abre la puerta de la búsqueda de vida en nuestro sistema solar. Si tenemos suerte podremos encontrar otros ejemplos con los que ampliar nuestra visión de la vida y poder hacer predicciones con una visión más amplia que la que nos ofrece el ojo de cerradura de nuestro planeta azul. Esperemos que de encontrar vida en otros planetas no acabemos con ella. De momento ya estamos mandando bacterias a Marte sin querer, cuyas consecuencias aun no podemos predecir.
Enlaces relacionados:
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Nota: este artículo ha sido publicado hoy 25 de enero de 2010 en El Correo digital. El artículo aborda parte del trabajo que he estado realizando este último año en el German Cancer Research Center de Heidelberg. Dado que trabajo gracias a una beca del Gobierno Vasco no está de más que sepáis en que invertís vuestro dinero.
El desarrollo embrionario de todos los vertebrados, desde las ranas hasta nosotros, sigue las mismas pautas y está controlado por procesos muy similares. Uno de los procesos más sorprendentes del desarrollo embrionario es la formación del tronco y la cabeza. En este punto del desarrollo, las células del embrión temprano tienen que decidir si van a formar parte del tronco, y de estructuras como la columna vertebral, o de la cabeza. Esta decisión está determinada por una señal que se distribuye por todo el embrión y que permite a cada célula ubicarse dentro del grupo y activar los genes necesarios para formar las estructuras que corresponden a esa posición, incluyendo nuestro preciado y complejo sistema nervioso.
El papel de esta señal, conocida como vía de señalización Wnt, no acaba cuando nacemos. Continúa en los adultos organizando células como las neuronas, por ejemplo, y tiene un papel muy relevante en la proliferación de las células que se encargan de renovar varios tejidos celulares. Podemos imaginar que una señal capaz de coordinar algo tan complejo como la organización celular de todo un embrión puede tener consecuencias catastróficas cuando no actúa correctamente en estos tejidos.
Descontrol y cáncer
Éste es precisamente el problema que se plantea, por ejemplo, en el aparato digestivo. Esta zona requiere una gran renovación celular que, cuando no esta correctamente regulada por esta señal, puede derivar en tumores debido a la incontrolada proliferación celular. De hecho, más del 80% de los cánceres de colon tienen mutaciones en alguna parte de la ruta que requiere esta señal para actuar correctamente. Comprender el funcionamiento de esta señal no sólo ofrece una información valiosísima sobre cómo nos desarrollamos, sino que también nos ayuda a entender enfermedades como el cáncer de colon, un paso necesario para poder llegar a tratarlas con éxito.
El propósito del trabajo publicado en el último número de la revista ‘Science’ dirigido por el doctor Christof Niehrs, del Centro Alemán para la Investigación del Cáncer en Heidelberg, es precisamente entender el mecanismo de actuación de esta señal. Este estudio se ha centrado en la entrada de la señal Wnt en la célula a través de su receptor Lrp6 y ha desvelado el inesperado papel de varias proteínas en este paso crucial. Una de ellas, denominada receptor de prorenina, había sido relacionada previamente con la hipertensión, por lo que se abren además nuevas expectativas en este campo.
La investigación, en la que ha colaborado el autor de estas líneas, concluye que el receptor de prorenina sirve de anclaje para que la señal Wnt y su receptor Lrp6 se acoplen a una gran maquinaria celular encargada de acidificar compartimentos celulares y que se demuestra esencial para que la señal Wnt active la cascada de eventos necesaria para resultar efectiva. Estos hallazgos han sido confirmados tanto en modelos animales como en cultivos de líneas celulares derivadas de tumores. El estudio ofrece, además, dos posibles dianas terapéuticas para el tratamiento de algunas de las enfermedades asociadas a la falta de regulación de la señal Wnt. Estas dianas se encuentran en el exterior celular, lo que las hace más accesibles a futuros fármacos.
Referencia:
Requirement of prorenin receptor and vacuolar H+-ATPase-mediated acidification for Wnt signaling. Cruciat CM, Ohkawara B, Acebron SP, Karaulanov E, Reinhard C, Ingelfinger D, Boutros M and Niehrs C. Science. 327(5964):459-63. (2010)
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Muchos de los lectores del blog ya conocerán de sobra a Eugenio Manuel Fernández, autor del Ciencia en el XXI y organizador de las Jornadas Blogs&Ciencia. Precisamente en dichas jornadas tuve la suerte de hacerme con un ejemplar de su libro «La Conspiración Lunar ¡Vaya Timo!» que edita Laetoli y que devoré con autentico fervor en el viaje de vuelta a Alemania.
La Conspiración Lunar ¡Vaya Timo! sigue la senda de otras publicaciones de la colección ¡Vaya Timo!, en este caso presentándonos las falacias que los conspiranoicos utilizan para decir que el hombre nunca llegó a la Luna.
La verdad es que es difícil hacer una crítica objetiva de este libro teniendo en cuenta que aprecio mucho a su autor, pero lo cierto es que pocas veces he empezado a leer un libro y lo he acabado sin intercalarlo con otras lecturas (suelo leer 2 o 3 libros a la vez). Eugenio te engancha desde la primera página provocándote: este es un libro para pensar por uno mismo, para que el lector intente contestar todas las preguntas de los conspiranoicos mientras el escritor va desgranando los hechos. Eugenio te invita a ir de la mano con el escepticismo ¿Qué alguien dice que el modulo lunar no podría despegar de la Luna? Bien, hagamos las cuentas, veamos si es posible o no. Así, uno a uno, derriba los mitos y falacias más famosos que algunos conspiranoicos quieren utilizar para atacar a uno de los mayores pasos que jamás a dado el hombre: la conquista del espacio.
Eugenio, haciendo gala de su conocimiento de las nueva tecnologías, no se ha limitado a contestar todas estas cuestiones en el libro si no que ha incluido una ingente cantidad de material como vídeos o fotos en su blog que puede utilizarse como material de apoyo a la lectura y con el que podemos ver con nuestros propios ojos, por ejemplo, como actua la gravedad lunar.
Ahora que estamos en época de regalos no está de más que regalemos escepticismo a aquellos que, de tener tan abierta su mente, se les puede caer el cerebro y se creen todas las falacias de los conspiranoicos. Regalando «La Conspiración Lunar ¡Vaya Timo!» u otro libro de la colección ¡Vaya Timo! os aseguro que pondréis vuestro granito de arena en extender el pensamiento crítico y el escepticismo.
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Últimamente muchos autores se están quejando de su indefensión frente a lo que ellos llaman piratería. Un colectivo muy particular es el de los guionistas, productores y directores de cine español que, pese a recibir subvenciones públicas y a que prácticamente nadie se descarga sus películas, se cree especialmente afectado.
Aquí os dejo una algunas comparaciones entre las subvenciones y ayudas públicas que se destinan a investigación y las que se dedican al cine y que cada uno saque sus conclusiones:
Investigación: cada persona que participe en el proyecto cobra en función de su posición (estudiante predoctoral, doctor…). Es decir cada sueldo está definido y aunque no pueden superarse, sí puede ser inferior si se reduce la jornada de trabajo. Es decir un estudiante predoctoral no puede percibir más de (unos) 1000 euros mensuales aunque el supervisor del proyecto así lo quiera. Si puede variar en función de la residencia (especialmente en becas para ir al extranjero) pero también de forma estipulada.
Cine: no se estipula el sueldo de nadie que participe en el proyecto.
Investigación: si la ayuda recibida permite seleccionar personal, el director del proyecto tiene bastante libertad para hacerlo, pero debe hacerse público el puesto y pasar por un comité de evaluación si hay varios candidatos.
Cine: el director del proyecto selecciona al personal según su criterio.
Investigación: la mayoría de las becas de investigación son incompatibles con casi cualquier otra actividad laboral.
Cine: los beneficiarios deben realizar el trabajo por el que pidieron la ayuda, no importa si realizan otras actividades laborales en el transcurso de la ayuda.
Investigación: en el caso de patentes los autores pueden recibir un pequeño porcentaje si la patente es explotada (esto depende mucho del tipo de ayuda y del puesto de cada investigador), la mayor parte del dinero es recibido por la institución pública que ofreció la ayuda. Los beneficiarios de la ayuda no pueden vender nada comprado con esta y, si el director del proyecto abandonara sus cargos, todo el material pasaría a instituciones públicas.
Cine: los autores pueden recibir dinero por la explotación directa de la obra, los materiales comprados y utilizados (cámaras, decorados, etc) no deben devolverse a ninguna institución pública.
Investigación: los autores tienen derecho a ser citados como tales. Los autores no reciben dinero por mostrar su obra (más allá de las invitaciones pagadas a congresos) ni tienen derecho a impedir que otros la vean una vez que se hace pública. Los trabajos de investigación en formato de tesis pasan a un repositorio público de libre acceso. Los artículos científicos pueden ser explotados por terceros (revistas) aunque en la práctica existe casi siempre el libre acceso a través de las redes universitarias (esto da para otro post ,pero en la práctica el acceso a los artículos científicos es casi siempre público y esperemos que acabe siéndolo siempre). El autor posee algunos de los derechos de propiedad intelectual.
Cine: el autor tiene posee todos los derechos de propiedad intelectual estipulados por la ley. Entre ellos el derecho de explotación económica de la obra. En algunos casos el autor debe ceder su obra al cabo de unos años para su emisión pública (en TVE por ejemplo) pero esta no puede pasar a un repositorio público hasta 70 años después de la muerte del autor.
Actualización: si te ha gustado puedes menearla aquí.
Referencias:
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Geochelone nigra (imagen extraída de la Wikipedia)
Las tortugas de tierra, cómo los famosos galápagos gigantes, son descendientes de una especie acuática similar a las actuales tortugas marinas que a su vez descienden de un reptil terrestre que a su vez desciende una especie acuática similar a los actuales peces. Vamos, que el linaje no tenía muy claro si quedarse en tierra o agua -y por supuesto aun podría cambiar-, así que bien podría existir el dicho «eres más indeciso que una tortuga».
¿Se os ocurre algún otro dicho con base científica -y tan estúpido al mío- con el que podríamos enriquecer la lengua de Cervantes?
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