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Naturalment Revista de divulgación científica Noviembre de 2013, Número 11

Bioinformática Número elaborado por los siguientes alumnos de 1º de Grado de Biología de la UIB Aina García Noguera, Sara Díaz Moyá, Laura Tomás Galván, Miriam Viader Guerrero y Marina Cardona Roig. (bioinformática) Joana M. Sillero, Marina Adrover, Natalia García, Cristina Marcos. (entrevista) Naomi Arvon, Estefania Baidez, Francisco Monserrat, Jose Miguel Rivas, Marc Vallverdu (transgénicos)


Naturalment Créditos Consejo editorial Regina Alemany Alonso. Departamento de Biología Antoni Bennàsar Figueras. Departamento de Biología José Aurelio Castro Ocón. Departamento de Biología Camilo José Cela Conde. Departamento de Filosofía y Trabajo Social Jaume Flexas Sans. Departamento de Biología Bernadí Gelabert Ferrer. Departamento de Ciencias de la Tierra Llorenç Gil Vives. Departamento de Biología Maria del Mar Leza Salord. Departamento de Biología Maria Antònia Manassero Mas. Departamento de Psicología Hipólito Medrano Gil. Departamento de Biología Miquel Ángel Miranda Chueca. Departamento de Biología Miriam Monerris Mascaró. Departamento de Biología Pedro Montoya Jiménez. Departamento de Psicología Catalina Ordinas Pons. Campus Extens UIB virtual Oreste Piro Perusin. Departamento de Física Antoni Pons Biescas. Departamento de Biología Fundamental i Ciencias de la Salud Guillem Ramon Pérez de Rada. Departamento de Biología Luís Santamaria Galdón . Instituto Mediterraneo de Estudios Avanzados (IMEDEA) Ángel Vázquez Alonso. Departamento de Ciencias de la Educación Bernhard Oliver Vögler. Departamento de Biología

Diseño Cristina López-Polín Hernanz. Campus Extens UIB virtual

Documentación Marta Macias Borràs. Servei de Biblioteca i Documentació

Implementación Catalina Ordinas Pons. Campus Extens UIB virtual Toni Llabrés Tous. Servei d’Informació Núria Planas Novella. Fundació Càtedra Iberoamericana

Coordinación Antoni Bennàssar Roig. Departament de Biologia


Naturalment índice Naturalment Revista de divulgación científica Departamento de Biología Edificio Guillem Colom. Campus UIB. Cra. de Valldemossa, km 7.5. 07122 Palma. abennassar@uib.es ISSN: 2255-5641 Elaborada en los seminarios de la asignatura de Biología de 1r de Grado dels estudios de Biología. Con el apoyo de la convocatoria de ayudas para proyectos de innovación y mejora de la calidad docente del Vicerrectorado de Ordenación Académica. Artículos Bioinfórmate con la bioinformática, 4 Alimentos Transgénicos, 9 Entrevista Roger Eritja, 11 Comunicación científica Science, 13 Investigación y Ciencia, 14 The Scientist, 15 Nature, 16 Webs, 18 Libros, 19


Naturalment Artículo Bioinfórmate con la bioinformática 1.INTRODUCCIÓN. A principios de los años 80, el avance en el campo de la biología molecular y el consecuente y simultáneo desarrollo de áreas como la genómica, han convergido en una impresionante montaña de datos biológicos. Esto último, evidencia de la imperante necesidad de un vehículo o medio mediante el cual procesar esta información de forma ordenada y accesible, actuó como precursor para el surgimiento de la bioinformática, área de investigación interdisciplinar, situada en la frontera entre la biología y la informática. 2.IMPORTANCIA Tradicionalmente, la investigación en el ámbito de la biología molecular parecía tener como marco único el trabajo realizado en el laboratorio; no obstante, y como consecuencia de la gran cantidad de datos generados en las últimas décadas, uno de los grandes retos que ha de asumir esta rama es el trato de éstos. De este modo, el principal desafío que enfrenta la bioinformática es el almacenamiento eficiente e inteligente de esta montaña de información, su análisis, y el desarrollo de medios que lo permitan; siendo también de natural importancia el proveer un fácil y fiable acceso a los mismos. Así, podríamos reducir a tres aquellos centros alrededor de los cuales se ha de desarrollar esta disciplina: •La secuencia de ADN determina la secuencia de proteínas. •La secuencia de proteínas determina la estructura de las proteínas. •La estructura de las proteínas determina la función de las proteínas. Por otra parte, la evolución de herramientas capaces de facilitar el entendimiento de estos procesos,

supondría también un paso más en la comprensión de la biología de los organismos; allanando el camino a esta “Generación de la secuenciación”. 3.APLICACIONES Una vez almacenados y dispuestos de modo que sean fácilmente accesibles para la comunidad científica, el siguiente paso para la adecuada interpretación de estos datos, es la creación de métodos que extraigan la información contenida en los mismos. Este puente viene dado por las herramientas de la bioinformática, software diseñados para llevar a cabo este paso analítico, según los siguientes criterios: •El usuario final, quizás no familiarizado con el manejo de la informática y su tecnología. •Su disponibilidad, siendo internet el portal idóneo para conseguir una distribución adaptada a la investigación científica. Estos instrumentos, se clasifican en cuatro grandes categorías: •Herramientas para la búsqueda de similitud. Las secuencias homólogas, se definen como aquellas cuya relación viene dada por divergencia de un antecesor común. Así, en este caso, el grado de similitud entre dos secuencias puede ser evaluado en función de ser verdadera o no su homología. Las herramientas que permiten esta comparación son adecuadas para la identificación de aquellas secuencias nuevas, cuya estructura y función son todavía desconocidas.

•Análisis de la función proteica. Este grupo de programas, permiten la comparación de secuencias de proteínas con aquellas bases de datos contenedoras de información relativa a los dominios, y demás características y propiedades de interés que facilitan la determinación de la función de la secuencia de una proteína problema.

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•Análisis de la estructura. Estos programas permiten comparar estructuras de proteínas con aquellas estructuras ya conocidas y contenidas en bases de datos. Debido a que la función de una proteína es una consecuencia más directa de su estructura que de su función, la determinación bi y tridimensional de una proteína supone un paso crucial en el estudio de su función. •Análisis de la secuencia. Por último, los software incluidos en esta categoría ofrecen una amplia gama de datos relativos a la secuencia a analizar, tales como análisis evolutivo, identificación de mutaciones… que brindan puntos de gran importancia a la hora de averiguar la función específica de la misma. 4.“PROTOCOLO”: ¿CÓMO IDENTIFICAR UNA SECUENCIA DESCONOCIDA? Tal y como hemos visto, la gran mayoría de funciones básicas de las herramientas en bioinformática se centran en la comparación e identificación de secuencias, sea cual sea su naturaleza.

interpretar la información contenida en las mismas Partiendo de un caso hipotético en el que disponemos de dos secuencias problema de ADN. a)Introducir nuestras secuencias en el BLAST, indicando previamente su naturaleza (Ácidos nucleicos) y procedencia (Bacteria, Archaea, Eukarya). El software BLAST halla aquellas otras secuencias presentes en la base de datos del NCBI que presentan fragmentos símiles a la nuestra. De este modo, nos proporciona un marco útil para averiguar el género u especie al que corresponde la secuencia introducida. b)Insertar nuestras secuencias en MultAlin, programa de alineamiento que indica el grado de similitud entre las dos secuencias introducidas. No obstante, en la mayoría de las ocasiones no es la información contenida en los genes aquello que interesa averiguar, sino su función. Entra en escena el análisis proteico. a)Durante la traducción, los genes son leídos por codones (tripletes), por lo que durante su lectura, en caso de tratarse de ADN bicatenario, existirán 6 pautas o marcos (ORFs). b)Introducimos nuestras secuencias por el software Translator. Obtenemos 6 pautas de lectura. Seleccionamos aquel marco cuyo inicio corresponda a un codón de inicio (ATG). c)La proteína obtenida, la insertamos en el BLAST, e indicamos su naturaleza. d)Podemos también efectuar una comparación de dos secuencias de aminoácidos problema mediante el programa MultAlin.

El paso previo a este “análisis secuencial” es lógicamente la obtención de estas secuencias, para la cual existen varias metodologías, como son el método de Sanger, y más actualmente, la pirosecuenciación o secuenciación 454. Ahora, es posible redactar una serie de pasos a modo de receta, útiles a la hora de

No obstante, el estudio de secuencias difiere considerablemente en función de la naturaleza de su composición. Se ha de tener en cuenta que programas como MultAlin, empleados para averiguar la similitud existente entre varias secuencias, hacen uso de distintos criterios en función de los monómeros constituyentes de las mismas. En secuencias de nucleótidos se comparara la misma secuencia, no obstante en el caso de secuencias de aminoácidos es comparada la estructura terciaria, por lo que se considerarán iguales aquellos fragmentos que, aún no teniendo la misma

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secuencia de aminoácidos, si compartan la misma función. Es por tanto, de gran importancia predecir a partir de la secuencia lineal de aminoácidos, la estructura tridimensional de las proteínas. Esta dificultad ha sido bautizada con el nombre de “el problema del plegamiento”, y representa uno de los temas centrales en biología molecular. Para la predicción de la estructura terciaria, los software emplean distintas aproximaciones: •Métodos estadísticos empíricos que hacen uso de parámetros derivados de estructuras 3D ya conocidas. •Métodos basados en criterios fisicoquímicos tales como hidrofobicidad, carga, impedimento estérico, etc. •Algoritmos predictivos que utilizan estructuras conocidas de proteínas homólogas. No obstante, esta determinación es todavía un paso difícil para el que no existe una técnica totalmente certera y adecuada. Es por esto que se habla del déficit secuencia-estructura.

5. TIPOS DE BASES DE DATOS. Bases de datos primarias. Son depósitos centrales en los que se recoge y almacena la cuantiosa información sobre secuencias en literatura científica. Existen varios proyectos de bases de datos primarios: •ADN: -GenBank, la base de datos de ADN DEL National Center for Biotechnology Information (Centro Nacional para la Información Biotecnológica, NCBI). Incluye secuencias de fuentes disponibles públicamente, e intercambia datos tanto con la biblioteca de datos del EMBL como con el DDBJ. Se estructura en divisiones menores y concretas que facilitan una búsqueda rápida y específica. GenBank puede ser consultada con secuencias problemas del usuario a través de la interfaz Web del NCBI al conjunto de programas BLAST. -The European Molecular Biology Laboratory (EMBL), la base de datos del European Bioinformatics Institute (Instituto Europeo de Bioinformática EBI). Enlaza las principales bases de datos de ADN y proteínas con otras especializadas en motivos, mapeos, estructuras, etc. Incluye enlaces con MEDLINE, y puede ser también consultada con secuencias problema a través de las interfaces Web del EBI al BLAST. -DNA Data Bank of Japan (Banco de datos de DNA de Japón). Es también utilizado para proporcionar herramientas de búsqueda estándar como el BLAST.

En negro aparece representado el número de secuencias entradas en las bases de datos, y en azul, aquellas que disponen también de estructura terciaria asociada.

•Proteínas: -Protein Information Resource (PIR). Actualmente, y con el objetivo de agilizar la búsqueda de resultados, se encuentra dividida en cuatro secciones diferenciadas por la calidad de sus datos y el nivel de datos proporcionado: PIR1, con entradas completamente clasificadasy anotadas; PIR2, que contiene entradas preliminares no clasificadas previamente con posibles redundancias; PIR3, que incluye entradas no revisadas y no verificadas; y PIR4, con secuencias pertenecientes a las categorías traducciones conceptuales de secuencias artefactuales, de secuencias que no son transcritas o traducidas, secuencias de proteínas o traducciones conceptuales que han sido modificadas genéticamente de forma amplia, o secuencias no codificadas genéticamente no producidas en ribosomas.

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-Martinsried Institute for Protein Sequences (MIPS) SWISS-PROT. Proporciona anotaciones de alto nivel, incluyendo descripciones de la función de la proteína, estructura de sus dominios, variantes, modificaciones post-traduccionales, etc. -TrEMBL (EMBL traducida) NRL-3D. Contiene traducciones de aquellas secuencias codificantes (CDS) de la EMBL. Bases de datos compuestas. Como consecuencia de la considerable proliferación de bases de datos primarios, surgió la necesidad de generar bases de datos en las que se almacenara una variedad de fuentes primarias diferentes, haciendo más eficaces las búsquedas de secuencias al obviar la necesidad de consultar recursos múltiples. Bases de datos secundarias. Acompañando a los numerosos recursos primarios y compuestos, existen las denominadas bases de datos secundarias o de patrones, bautizadas así debido a que son el fruto del análisis de secuencias halladas en las fuentes primarias. Como consecuencia de la gran variedad de metodologías existentes para analizar secuencias, sobretodo proteicas, la información contenida en estos recursos secundarios presenta una enorme variabilidad reflejada en los distintos formatos que adquieren. Algunos ejemplos de las principales bases de datos secundarias, junto con su fuente primaria y el tipo de patrón almacenado.

6. GLOSARIO. a.Alineamientos: Comparación lineal de secuencias aminoacídicas o de ácidos nucleicos en la que se introducen inserciones para hacer que posiciones equivalentes en secuencias adyacentes se sitúen en el registro correcto. Los alineamientos son la base de los métodos de análisis de secuencias y son empleados para resaltar la existencia de motivos conservados. b.BLAST: Método de búsqueda de similitud local, a través del alineamiento de secuencias. c.Fingerprint (Huella): Grupo de motivos extraídos de un alineamiento de secuencias y empleado para construir una marca característica de pertenencia a una familia. d.Homología: Estar relacionado por el proceso evolutivo de divergencia a partir de un ancestro común. e.Modificación post-traduccional: Alteración, catalizada por una enzima, de una proteína tras su traducción a partir del RNAm. f.Motivo: Una serie consecutiva de aminoácidos en una secuencia proteica cuyo carácter general se repite, o está conservado, en todas las secuencias de un alineamiento múltiple en una posición concreta. Los motivos pueden corresponderse con elementos estructurales o funcionales dentro de las secuencias que caracterizan. g.MultAlin: Herramienta para el alineamiento de secuencias. h.Número de acceso: Número o código único que sirve para marcar un registro de una secuencia o patrón en una base de datos primaria o secundaria. i.Patrón: Expresión de consenso sencilla derivada de una región conservada de un alineamiento de secuencias y empleada como marca característica de pertenencia a una familia.

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j.Pauta de lectura abierta (ORF, open Reading frame): Serie de codones de ADN, incluyendo un codón de inicio en 5’ y uno de terminación, que codifican un gen conocido o potencial. k.Secuenciación: Determinación del orden de los nucleótidos en una molécula de ADN o ARN, o del orden de los aminoácidos en una proteína. l.Secuencia codificante (CDS): Región del ADN o del ARN cuya secuencia determina la secuencia de aminoácidos de una proteína. m.Sonda: Secuencia de ADN o proteína empleada como problema en una consulta en una base de datos. n.Traducciones conceptuales: Proceso computacional de interpretar la secuencia de nucleótidos del ARNm a través del código genético hasta una secuencia de aminoácidos, que pueden o no codificar una proteína. o.Traducción en seis pautas: Traducción de un trecho de ADN que tiene en cuenta tres traducciones directas y tres reversas, que surge de las tres posibles pautas de lectura de un trecho no caracterizado de ADN.

-Febles Rodríguez, J. P., & González Pérez, A. (2002). Aplicación de la minería de datos en la bioinformática. Acimed, 10(2), 69-76. -Franco, M. L., Cediel, J. F., & Payán, C. (2008). Breve historia de la bioinformática. Colomb Med, 39, 117-120. -Perezleo Solórzano, L., Arencibia Jorge, R., Conill González, C., Achón Veloz, G., & Araújo Ruiz, J. A. (2003). Impacto de la bioinformática en las ciencias biomédicas. Acimed, 11(4), 0-0. -Saeys, Y., Inza, I., & Larrañaga, P. (2007). A review of feature selection techniques in bioinformatics. Bioinformatics, 23(19), 2507-2517. -Teresa, A., & David, P. (2002). Introducción a la bioinformática [Introduction to Bioinformatics]. Madrid, España: Prentice Hall. -European Nuceleotide Archiv. Retrieved [12/16], 2012, from [http://www.ebi.ac.uk/embl/] -National Center for Biotechnologie. Retrieved [12/16], 2012, from [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/]

7. BIBLIOGRAFÍA. -Achard, F., Vaysseix, G., & Barillot, E. (2001). XML, bioinformatics and data integration. Bioinformatics, 17(2), 115-125. -Baker, P. G., Goble, C. A., Bechhofer, S., Paton, N. W., Stevens, R., & Brass, A. (1999). An ontology for bioinformatics applications. Bioinformatics, 15(6), 510-520. -Barreto Hernández, E. (2008). Bioinformática: Una oportunidad y un desafío. Revista Colombiana De Biotecnología, 10(1), 132-138.

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Naturalment Artículo Alimentos Transgénicos ¿Qué son? Un alimento transgénico es aquel alimento obtenido de especies a las que se han añadido de manera artificial genes que no les son propios mediante técnicas de biotecnología e ingeniería genética. Los primeros alimentos transgénicos en firme de la ingeniería genética se dieron en 1973, en que se creó la primera bacteria recombinante a la que se le había insertado un gen de Salmonella. El impresionante potencial de esta tecnología hizo que la comunidad científica decidiera el Congreso de Asilomar recomendar un control y vigilancia gubernamental hasta que esta tecnología demostrara ser segura. En 1978 la primera compañía privada en usar tecnología de ADN recombinante (Genentech) anunció la creación de una cepa de E. coli que producía insulina humana.

¿Qué beneficios podemos obtener? Beneficios para la agricultura: -Cultivos resistentes a enfermedades y plagas (maíz más resistente) -Cultivos tolerantes a herbicidas (soja resistente a herbicidas, glifosato) -Cultivos resistentes a condiciones ambientales adversas (sequedad, heladas, salinidad, ...) -Cultivos con mayor rendimiento (arroz) Beneficios para la industria: -Frutos que maduran más tarde -Aumento de la producción -Producción rápida de antibióticos -Obtención de alimentos con anticuerpos y determinadas vitaminas. La polémica sobre el uso de transgénicos Los transgénicos desde su aparición ha sido un tema muy polémico. Hay quien defiende los transgénicos y sólo les atribuye beneficios y también hay quien no les encuentra ni un solo argumento a favor.

¿Cuáles son sus principales objectivos? 1.Hacer que estos organismos adquieran nuevas propiedades: aumento de tamaño, mejora del sabor, mayor resistencia a plagas (insectos) o más color. Los alimentos transgénicos más comunes son el maíz y la soja, plantas que se ha conseguido que sean, por ejemplo, más resistentes a las enfermedades, plagas o a un tipo de herbicida determinado. También se han obtenido alimentos transgénicos animales, como carpas y salmones que llevan fragmentos de ADN que les hace ser más grandes y crecer en menos tiempo. También que los huesos de ciertas frutas no sean ni tan grandes ni tan abundantes, como es el caso de algunas mandarinas, que no tienen tantos huesos y son más jugosas.

Argumentos a favor: -Aumenta la productividad: si tenemos cultivos resistentes a plagas y además usamos herbicidas, las pérdidas se minimizan de forma que el rendimiento aumenta considerablemente.

2. Hacer que estos organismos sinteticen una proteína o producto metabólico concreto que nos interesa extraer. Un ejemplo es la síntesis de insulina humana mediante bacterias transgénicas (síntesis heteróloga).

-Ingesta de vacunas: actualmente se están intentando hacer plantas transgénicas que contengan anticuerpos contra determinadas enfermedades de manera que al ingerirlas ya quedáramos inmunizados.

-Agricultura más ecológica: los insecticidas los fabrica la propia planta de manera que actúan de una forma más localizada sin que se disperse por el medio ambiente.

-Alimentos vitaminados: se quiere hacer un arroz

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transgénico rico en vitamina A, ya que un déficit en esta vitamina produce ceguera. Sobre todo está pensado para países que sufren desnutrición. Argumentos en contra: -Riesgo para la salud humana y animal: Toxicidad y calidad de los alimentos -Puede producir alergias -Resistencia a antibióticos -Riesgo para el medio ambiente: Persistencia del transgen así como también un aumento de los químicos en la agricultura y una impredecibilidad de la expresión de los genes y de las generaciones a las que se transmitirá . -Resistencia de los organismos modificados y susceptibilidad de los organismos no modificados. -Riesgo para la agricultura: Alteración del valor nutritivo y pérdida de biodiversidad y reducción de los cultivos susceptibles.

Hay pues, que preguntarse porqué no se ha esperado este tiempo prudencial que demostrara que los alimentos transgénicos son 100% seguros y que no representan ningún peligro tanto en su producción como en su consumo. Referencias:

A primera vista todo parecen ventajas, o al menos la mayor parte, puesto que tanto las empresas como la ciencia, buscan una mejora continua. Uno de los ejemplos más claros es el arroz dorado; el arroz como sabemos, es la base de la alimentación de muchos lugares del planeta pero este alimento tiene deficiencia de carotenos. Por eso lo que se hizo fue intoduir mediante ingeniería genética unos genes que hacían que el arroz los produciera y obtuvieron una nueva clase de este cereal más completo y sin la deficiencia de carotenos .

Velarde, D. Seguridad alimentaria. Negocios verdes. Retrieved [Enero 2013] From [http://negociosverdestec.wordpress.com/2012/ 07/19/seguridad-alimentaria-alimentos-organicos-vs-alimentos-transgenicos-2a-parte/]

Con esta ilustración de una comparación de los tres tipos de arroz , podemos observar la diferencia de color. El color dorado al arroz se debe a la presencia de betacarotenos, que aportan un color naranja al cereal. Otro ejemplo son los tomates modificados genéticamente, más resistentes a las bajas temperaturas, que contienen un gen del salmón, para poder tener esta propiedad .

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Naturalment Entrevista Roger Eritja Biografia: Roger Eritja, nacido en Barcelona, es entomólogo y fotógrafo profesional de naturaleza. En lo primero, se especializó en mosquitos al construir en 1983 junto con otros compañeros el Servicio de Control de Mosquitos del Baix Llobregat, que actualmente co-dirige responsabilizándose de áreas urbanas y el mosquito tigre (Aedes albopictus) . Su tesis doctoral (1999) trató sobre ecología , fisiología , genética de poblaciones y relaciones entre grupos de mosquitos comunes (Culexpipiens) sometidos a presión por el control que se realiza sobre ellos. Ha publicado una treintena de artículos científicos y algunos más de tipo técnico. Como fotógrafo, distribuyen su trabajo seis agencias internacionales además de publicar por su cuenta en medios españoles, disponiendo de un archivo cercano a las 34.000 imágenes comerciales de artrópodos, aves, mamíferos y viajes. 1) ¿Cuándo y dónde se encontró el primer ejemplar de mosquito tigre en España? ¿Se conoce su procedencia? El mosquito tigre lo encontró por primera vez en Carlos Aranda en Sant Cugat del Vallés, a principios de Agosto de 2004. Fue durante una inspección por un problema de moscas negras (también picadoras, pero no emparentadas con los mosquitos ya que estas pertenecen a los Simúlidos) desde el Servicio de Control de Mosquitos del Baix Llobregat que yo llevaba en ese momento y que desde 2002 había un proyecto científico para buscarlo por toda España. No se puede saber de donde vino, entre otras cosas porque ya estaba muy difundido cuando lo encontramos. Estaba presente en prácticamente todo el término municipal y en parte del vecino (Cerdanyola del Vallés), de forma que no se veían puntos focales. 2 ) La vía de entrada más común de este insecto es mediante los neumáticos, sin embargo, esta no fue la vía con la que llegaron a España. ¿Se conoce la vía por dónde entró? No, como queda dicho, esto no se sabrá nunca. Los neumáticos tienen un papel muy importante en el transporte accidental entre continentes, pero menos en los desplazamientos a corta distancia, los coches particulares pueden ser perfectamente suficientes en este caso. De hecho, en muchos países se ha visto que la dispersión inicial se hacía a través de carretera y autopista, y Sant Cugat se encuentra en el cruce de dos autopistas de primer orden. 3) La facilidad de habitar en lugares pequeños y húmedos , hace que el mosquito tigre , además de un problema de ámbito global , es un problema que se debe solucionar de manera individual . ¿Qué consejos o pautas de conducta daría a la gente para disminuir la población de este mosquito ? Es primordial controlar la presencia de recipientes con agua (o que puedan tener) en las propiedades privadas. Las larvas de los mosquitos son acuáticas, de manera que si no hay agua, no habrá mosquitos. Somos conscientes de que es más fácil decirlo que ponerlo en práctica porque culturalmente son muchos los puntos inundables que todos tenemos en los jardines, y la mayoría son tan pequeños que son difíciles de identificar. Pero a largo plazo, la prevención es la única solución eficaz . Piensa que un solo barreño con

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Entrevista

medio litro de agua ya puede tener miles de larvas. 4) Otro aspecto interesante es saber por qué sólo pican las hembras En todos los mosquitos verdaderos (y en la mayoría de los dípteros picadores) pican sólo las hembras porque la sangre tiene un papel en el ciclo reproductor, la utilizan como materia prima para hacer los huevos. De hecho, las hembras sólo pican en un momento muy concreto de su vida sexual. 5) ¿Cuál es la diferencia entre la picadura de un mosquito autóctono de los que hace años tenemos por aquí y un mosquito tigre? Depende de las personas, no se puede dar una regla práctica. Pensemos que cuando pican, los mosquitos nos inoculan saliva, que incluye sustancias alérgenas que cambian según la especie. En general, las primeras picaduras del mosquito tigre que recibe una persona pueden tardar bastante en desaparecer porque al no haber tenido nunca contacto nuestro sistema inmunológico se tendrá que hacer resistente. Sobre el segundo o tercer verano, podemos esperar que las reacciones disminuyan. 6 ) ¿Cuál es la duración de la reacción de la picadura? Esto es aún más personal, puede ser desde unas horas hasta algunos días o un par de semanas , pero si la persona es especialmente sensible, puede ser peor. También otros nos dicen que en ningún momento les ha hecho una reacción. 7 ) ¿Se puede fumigar la zona infectada y hacer desaparecer estos insectos? Las fumigaciones son relativamente eficaces instantáneamente y si se hacen bien, gran parte de los mosquitos presentes en la zona afectada se morirán. Pero si dejamos vivas sus larvas, en pocos días todo volverá a estar igual, porque la raíz del problema seguirá exactamente igual. Hay que pensar que para fumigar, además, se necesitan permisos y hay desalojar la zona y en la mayoría de los casos cerrarla a la presencia de personas por 24 horas porque los insecticidas que se usan son tóxicos para las personas. Por todo ello de deben reservar para casos de emergencia en los que no se pueda hacer nada más, paga mucho más la pena invertir esfuerzos en detectar las larvas. Ya ves que los inconvenientes son graves comparados con las ventajas. De hecho, existe una normativa europea en proceso de tramitación que limitará muchísimo estas fumigaciones. 8) ¿Los insecticidas más habituales como pulseras o parches corporales, son eficaces para evitar la picadura de este insecto ? Las pulseras, los aparatos de ultrasonidos, los parches corporales y gran parte de los productos que se están vendiendo son totalmente ineficaces. En el caso de los ultrasonidos, su mismo principio teórico es erróneo, es un curioso caso de monstruosidad científica puesta a la venta sin que nadie lo evite.

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Naturalment Comunicación científica Revista SCIENCE NEWS OF THE WEEK Se trata de un apartado de la revista donde de manera resumida se describen las noticias científicas más destacables de la semana en el mundo. En primer lugar encontramos una noticia de Indiana (EEUU), en la que se narra como en el mencionado estado, se ha aprobado una ley en la que se prohíbe la enseñanza de aquellas teorías sobre el origen de la vida que presenten influencias religiosas.

EDITORIAL En primer lugar, la revista empieza con un texto introductorio escrito por Gottfried S. Chatz, este primer texto se titula The endangered Bond. En él, el autor nos explica que nos encontramos en la era digital, donde las tecnologías están a la orden del día y en cualquier ámbito, haciendo hincapié en que los científicos actuales tienen muchos recursos para comunicarse, aunque aún prefieran compartir ideas, hechos, resultados, etc., de manera directa, cara a cara. Según Gottfried S. Chatz, no hay rival para la palabra, nos hace entender que las nuevas tecnologías no pretenden anular la palabra, sino todo lo contrario, son un avance de ellas. Finalmente, el autor concluye diciendo que no deberíamos tolerar aquellos textos que tienen información completamente innecesaria y repleta de tecnicismos que únicamente comprenden grupos reducidos de la sociedad. La buena comunicación es el puente entre las diferentes disciplinas y la clave de la evolución; como dijo Ludwig Wittgenstein: Todo lo que puede ser dicho, se puede decir sencillamente. Pues en ciencia, el lenguaje simple y claro, tanto en la comunicación oral como en la escrita, es un estilo y una manera de acercarla a todos.

En segundo lugar, una noticia que proviene de Leizpig (Alemania), donde unos investigadores han conseguido estudiar el genoma de una mujer que vivió hace 30.000 años, comparándolo con el genoma del humano actual, y pudiendo analizar sus similitudes y diferencias. Finalmente, un estudio fallido sobre encontrar arsénico en ADN de microbios, elemento que parecía ser el culpable de su masivo crecimiento. Entre los distintos artículos, hemos decidido destacar el siguiente: “La clave está en la simetría”. Jeff Abramson, Aviv Paz, Kennteh D. Philipson El intercambio mediante proteínas de sodio y calcio, es el encargado del transporte del ión calcio dentro de la célula; el ión calcio es el encargado de muchas funciones elementales dentro del organismo, y la falta de este puede desembocar en un fallo cardiaco, u otros problemas. Tras varios estudios sobre una supuesta estructura proteica simétrica directamente relacionada con el intercambio de sodio-calcio concluyeron que: el que inicia el intercambio es el sodio que proviene del medio extracelular. Tres moléculas de sodio compiten con las del calcio que pierde afinidad, entrando en consecuencia el sodio en primer lugar al medio intracelular. Cuando los iones de sodio que entran en la célula compiten con el NCX (estructura homologa de una célula procariota), se acaba restableciendo esta afinidad perdida con el

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calcio. Estos investigadores han sido los primeros en generar la primera estructura del homólogo NCX donde se puede ver el efecto de “mezclar” proteínas procariotas con procesos en eucariotas. Este hecho ha generado, y seguramente generará, muchas más cuestiones, horizontes y temas de estudio.

ordenador, para poder predecir acontecimientos futuros. •Rumbo a Marte (exploración espacial). Para enviar robots para poder investigas sus asteroides. •Miniaturas deslumbrantes (biología). Se pueden observar imágenes espectaculares de bajo del microscopio.

Revista INVESTIGACIÓN Y CIENCIA

•Interruptores ocultos en la mente (neurociencia). Intentan influir en enfermedades mentales. •Las hormigas y el arte de la guerra (comportamiento animal). Se les compara como militares cuando protegen su hábitat. Asimismo también encontramos un dossier de arqueología cognitiva, que dentro trata tres artículos: •Genética de la cognición. Para entender mejor el desarrollo de nuestra especie a partir del genoma humano. •La evolución cerebral de los homínidos. Trata la evolución de nuestro cerebro y sus relaciones con cambios cognitivos. •Polifacético, flexible e ingenioso. El porqué la especie Homo Sapiens ha podido perdurar hasta nuestros días.

APUNTES. En esta sección convergen distintas disciplinas dentro del marco de la ciencia. Son tratados los siguientes temas: •Un circuito en cada célula (ingeniería biomédica). •Del polen al poliéster (fisiología). •El origen más remoto de los mamíferos con placenta (paleontología). •¿Tiene el universo un eje? (cosmología). •Dinámica de fluidos en una taza de café (física). •Sensaciones incorpóreas (neurociencia). Además de lo mencionado anteriormente, la revista contiene una serie de artículos a destacar: •Ideas que cambian el mundo (innovación). Donde se explican una nueva serie de técnicas que podrían tener influencia decisiva tanto en general como a nivel personal. •Simular el planeta en tiempo real (tecnología de la información). Se introducen datos del planeta en un

Por último, se nos sugiere la lectura de los siguientes libros: •Means to an end (Douglas R. Green). Trata de la muerte celular programada y otras formas de autoaniquilación. •Giant Crossbow (Matthew Landrus). Que explica un poco todos los logros de Leonardo da Vinci tanto como artista que como ingeniero. •Galileo watcher of the skies (David Wooton). Cuenta la historia de Galileo . Un artículo a destacar es: “Genética de la cognición”. A lo largo de millones de años, el cerebro humano ha duplicado su tamaño y aumentado su complejidad neuronal. Tras desentrañar características anatómicas y fisiológicas se descifró el genoma del hombre moderno, confirmándose entonces que éste ha cambiado mucho, genes que aparecieron y otros que desaparecieron.

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La mejora de órganos sensoriales y mutaciones, provocaron a su vez diversas alteraciones. El estudio de modificaciones del gen FOXP2, sucedidas durante el desarrollo embrionario y causantes de trastornos en el habla y en la elaboración mental de la misma, condujeron al descubrimiento que este gen, al igual que otros, fue la clave de la separación del Homo sapiens de otros primates.

Revista THE SCIENTIST

cuencia, fuerza y duración de las contracciones de los músculos uterinos. Dispone por otra parte de una sección más divulgativa en la que explica la utilidad y eficacia de la introducción temprana de los estudiantes en proyectos de investigación. Este mes, los artículos que menciona son: •Cambio del cebo (Switching the Bait). En el artículo se describe una nueva técnica de donde se identifican que los anticuerpos séricos son únicos para los pacientes con la enfermedad del Alzheimer. •La membrana enigmática (The Enigmatic Membrane). Se habla sobre el misterioso origen de la membrana de doble bicapa, haciendo especial mención a sus componentes y estructura. •La guerra dentro (The War Within). Se habla sobre la biopatología de la pancreatitis, una condición muy dolorosa en donde enzimas digestivas activadas son liberadas en las células del páncreas, destruyendo las células de este órgano y los tejidos que se encuentran a su alrededor.

Este mes, la revista es presentada con un comentario del editor que nos introduce brevemente en el que va a ser el tema de mayor peso, siendo en este numero la conducta alimentaria y sus repercusiones a nivel celular. A lo largo de otras secciones, se mencionan diversas noticias innovadoras dentro del mismo campo como son la ideación de una fruta milagrosa que, aun no poseyendo sabor alguno, puede provocar que aquellos alimentos amargos o ácidos, presenten un sabor extremadamente dulce siempre que se coman después de haber ingerido esta fruta; abriendo una puerta al llamado “sabor químico biológico”. Asimismo, también se encuentra una noticia en la que se habla de la utilización de las hojas de la hierba de Kalata, de las que se elabora te, como método para acortar el parto. El descubrimiento de este atributo, ha cobrado valor al descubrirse que un péptido del Kalata, provocan un incremento en la fre-

•Casting a Wide Eye. Narra cómo los científicos investigaron y perdieron, por primera vez en la historia, el brote de la enfermedad de la fiebre de Rift Valley. También se explica cómo consiguieron predecirlo los científicos de la NASA que estudiaban los fenómenos biológicos de la tierra con un satélite. Por último, se citan los siguientes libros: •Pathological Alturism •Neurogastronomy: How the Brain Creates Flavor and Why It Matters •Why Calories Count: From Science to Politics •The Kitchen as Laboratory: Reflections on the Science of Food and Cooking •Fear of Food: A History of Why We Worry about What We Eat

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Un artículo que nos ha llamado especialmente la atención y que hemos decidido comentar es:

liberación sostenida de iones de calcio en el interior de dicha célula, evitando de esta manera la activación de la tripsina

“La guerra dentro” (The War Within). Este articulo trata sobre la enfermedad de la pancreatitis. Normalmente el páncreas produce la proteasa llamada tripsina la cual es liberada en el ducto pancreático como una proenzima. Estas proteasas inactivas están empaquetadas en pequeños orgánulos llamados gránulos de cimógeno que se encuentran dentro de las células acinares. En la pancreatitis aguda, estos paquetes se activan rompiendo los gránulos y liberando las enzimas en el citoplasma donde empiezan a digerir al páncreas de adentro hacia fuera. La desencadenación molecular de esta enfermedad sigue siendo un misterio para la ciencia.

Revista NATURE

Existe una hipótesis para poder entender como se inicia la pancreatitis aguda. Se cree que empieza por la liberación de iones de calcio de los gránulos de cimógeno lo cual causa que se disuelva la matriz interna de los gránulos y haciendo que se active la enzima. Sin embargo, tanto como la secreción normal y anormal de tripsina es desencadenada por un incremento de la concentración de iones de calcio en las células acinares. Por otro lado, con el tiempo se descubrió que las elevaciones de iones de calcio poco duraderas y en zonas locales eran las señales que causaban la secreción normal mientras que las elevaciones de iones de calcios sostenidos y globales eran las señales que causaban la activación de la proteasas. Se cree que existen dos causas para que una persona genere esta enfermedad, la ingesta excesiva de alcohol, lo cual acusa que largas cadenas de ácidos grasos se combinen con etanol formando FAEEs, y la obstrucción del ducto que tienen en común la vesícula biliar y el páncreas con cálculo biliar, lo cual genera que el ácido biliar vaya hacia el páncreas. Ambos, el FAEEs y el ácido biliar, estimulan las células acinares para la gran liberación de iones de calcio de los gránulos de cimógeno. Se considera como un buen tratamiento para esta enfermedad la adición de activadores de calmodulina en el exterior de las células acinares para que se produzca calmodulina en el interior de la célula. Ésta es capaz de prevenir que el etanol desencadene la

NEWS OF THE WEEK. En la sección de noticias y opiniones esta semana podemos encontrar un apartado de vulcanología; en el nos hablan del estudio petrológico de la erupción “MINOAN” de la edad de Bronce en la isla griega de Santorini donde se ha encontrado, en la reserva, magma sub-volcánico que ha vuelto a ser descargado a “chorro” durante décadas después de los meses que preceden de la erupción. Los autores han estudiado las piedras que proceden del volcán para así poder tener unos resultados de los cuales surgen muchas cuestiones sobre la naturaleza y el ritmo de estas señales. Encontramos también una sección sobre Neurociencia en donde se nos explican las diferentes actividades sincrónicas que marcan la sinapsis neuronal para modular posteriormente. Otra de las noticias que vienen desarrolladas esta semana es la de “Superficie química”; hace referencia a los cortes de cristal en la nanoescala. Un simple método que ha sido desarrollado para controlar la forma de la nanoescala . Algunas formas producen mucho mejor que otras cuando interfiere un catalizador a la luz; activando la

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reacción.

Entre los distintos artículos tratados en este número, hemos decidido profundizar en:

Biología vegetal; otra noticia de las cuales se muestran esta semana en Nature. En ella se habla de la igualdad de la paternidad política; en esta sección se desarrollan los diferentes interruptores cigóticos del genoma en las plantas. Se dice que es mucho más rápido en plantas que en animales. El motor celular; un gigante tambaleante; en esta noticia nos hablan del transporte de proteínas que se produce en los microtúbulos. La proteína dineina “camina” (se distribuye) a lo largo de los filamentos para el transporte de cargas por el interior de la célula Dos estudios revelan que, a diferencia de otras proteínas motoras, los pasos de la dineina no están estrictamente coordinados. Esta proteína es utilizada para la energía química reservada en la molécula de ATP para el transporte de cargas.

“La rotura del ADN y la pulverización de los cromosomas procedentes de los errores en la mitosis”. En este artículo se identifica el mecanismo por el cual los errores en el cromosoma generan la rotura del DNA a través de la formación de estructuras llamadas micronúcleos. Todo el cromosoma contiene micronúcleos formados cuando los errores en la mitosis producen cromosomas lentos o más tardíos. La pulverización de los cromosomas en los micronúcleos también puede ser una explicación de desordenes mentales o el cáncer. Los resultados pueden indicar una vulnerabilidad en las células cancerosas que podrían ser atacados por los nuevos tratamientos. Cromosomas enteros pueden terminar fuera del núcleo, como resultado de una falta de división celular.

La precisión de la medición es la última noticia que se desarrolla esta semana en Nature. Un rastreo en el extremo ultravioleta es el título que lleva consigo esta noticia. THIS WEEK Esta semana en EDITORIALES nos hablan de la seguridad nuclear, de los tratados internacionales (los polos opuestos) y materiales de la ciencia (desarrollando el poder de la seda de araña). Dejando a un lado los editoriales, Nature habla también de una visión global del mundo; haciendo referencia a la salud global que afecta a un punto de la crisis actual. Esta semana una de las cosas que más destaca Nature es una selección de literatura científica en la cual podemos encontrar temas como el cáncer, psicología, evolución, medicina genómica, geología, entre otros.

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Naturalment Webs Páginas webs sobre bioinformática: Las bases de datos constituyen uno de los pilares fundamentales de la utilidad de las aplicaciones bioinformáticas, por tanto, este apartado de páginas webs está dedicado a ellas, nombrando aquellas que poseen una mayor relevancia e importancia.

DDBJ: DNA Data Bank of Japan Corresponde al banco se secuencias nucleotídicas de Japón. La gran mayoría. Incluye información relativa a las secuencias tal como la naturaleza biológica y función del gen. http://www.ddbj.nig.ac.jp/

EMBL: European Bioinformatics institute. Constituye la principal fuente de secuencias nucleotídicas en Europa.http://www.ebi.ac.uk/embl/

NCBI: National Center for Biotechnology information Organismo que construye una puerta hacia los avances en biomedicina y genómica. Contiene varias subsecciones destinadas al análisis y almacenamiento de secuencias, así como estructuras tridimensionales. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/

PDB: Protein Data Base. Portal informativo relativo a las estructuras tridimensionales de macromoléculas, principalmente proteínas. http://www.uniprot.org/

Uniprot: Universal protein resource Base de datos de secuencias proteicas. Contiene también diversos apartados destinados al análisis tridimensional de las mismas. http://www.rcsb.org/pdb/home/home.do

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Naturalment Libros Una historia de la biología según el conejillo de Indias. Las plantas y los animales que nos han enseñado a entender la vida.

Endersby, Jim (2009): Una historia de la biología según el conejillo de Indias. Las plantas y los animales que nos han enseñado a entender la vida, Barcelona: Ariel Este libro escrito por Jim Endersby, trata sobre los principales organismos modelos que se han utilizado a lo largo de la investigación de la herencia genética. Teniendo en cuenta los dilemas éticos que la biología plantea en determinados momentos ya que tenemos la capacidad de alterar la naturaleza de los seres vivos. En este libro los organismos sobre los que se habla son: • Equus quagga (cebra). • Passiflora gracilis (tipo de planta). • Homo sapiens. • Hieracium aurícula (guisante). • Oenothera lamarckiana (tipo de planta). • Drosophila melanogaster (mosca de la fruta). • Cavia porcellus (conejillo de Indias). • Bacteriophagus (Bacteriófagos). • Zea Mays (maíz). • Arabiopsis thaliana (planta de la misma familia botánica que la col y la mostaza). • Danio rerio (pez cebra). • Ratones modificados genéticamente.

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Naturalment nº11  
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