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Naturalment Revista de divulgación científica Mayo de 2013, Número 5

ENCODE Este número ha sido elaborado por: Valero Andreu Matillas Pau Enric Serra Marín Jaume Palmer Vidal Álvaro Bejar Escribano


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. Artículo ENCODE, 4 Entrevista Entrevista Roderic Guigó 9 Webs, 11 Comunicación científica Investigación y Ciencia, 14 Science, 15 Nature, 17 The Scientist, 18


Naturalment Artículo ENCODE Antecedentes. Durante la década de los años 80, genetistas plantearon poder secuenciar los 3x10^9 pares de bases del genoma. En 1986 se planteó el PGH (Proyecto Genoma Humano), con el cual se destinaría dinero a la investigación y secuenciación del genoma humano. En 1988 se fundó HUGO (Human Genome Organization). Tenía el objetivo de colaborar con gran cantidad de países en la investigación y poder difundir más fácilmente los avances que se hicieran sobre el genoma.

Otros objetivos eran tales como la creación de mapas genéticos, la determinación de secuencias completas de diversas especies y una mejora significativa en el campo de la bioinformática. El PGH comenzó en octubre de 1990. El primer objetivo era desarrollar nuevos métodos automatizados para clonar y secuenciar ADN y así generar mapas físicos y genéticos del genoma. A los 3 años, ya estaba realizado un mapa físico a gran escala de los 23 cromosomas del ser humano.

En 1990 se inició el proyecto. Se destinarían $3000 millones y en 15 años debería estar secuenciado todo el genoma humano. El proyecto también pretendía la facilitación del procesamiento de datos y la identificación de los genes.

El Consorcio Internacional de Secuenciación del Genoma Humano pretendía representar la secuenciación del genoma humano mediante el uso de mapas físicos, pero un biólogo y empresario estadounidense llamado Craig Venter decidió fundar una

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empresa privada, Celera Genomics que tuviera el objetivo de secuenciar el genoma humano de una manera más veloz y acabarlo antes que el Consorcio. Para hacerlo, realizó un esquema de secuenciación escogiendo fragmentos del genoma al azar, esta técnica se denominó shotgun. El Consorcio y la empresa de Craig Venter avanzaban a la misma velocidad y en el verano del 2000 sacaron el primer borrador. Sin embargo hasta 2003 no estaría acabada y declarada completa aunque quedaran algunos resquicios para completar. Según HUGO, la técnica de Celera Genomics era imprecisa pero muy rápida, en cambio el Consorcio aunque era más lenta era mucho más exacta. Los datos más significativos fueron el número de genes que salieron 30.000-35.000 en vez de los 150.000 genes esperados. El 60% presentan homologías con otros genomas secuenciados previamente. Solo 94 familias de 1278 eran de vertebrados, lo cual indica que hay más similitud con los invertebrados. Los exones ocupaban 1.1% del genoma, intrones 24% y el 75% restante era ADN intergénico y el 44% del mismo derivaría de elementos transponibles. A los 3 años se sacó la secuencia definitiva del 99% de las regiones eucromáticas del genoma humano. El número total de genes que codifican proteínas era de 20.000-25.000, menos de los que en el primer borrador salieron y que comparados con otras especies, poseemos menos. Cada célula de nuestro cuerpo expresa solo algunos de los genes que contiene. Por ello una célula de los músculos es distinta de una neurona o una de la piel. A su vez, los genes están permanentemente fabricando proteínas para cambiar las deterioradas o responder a cambios en el ambiente. De modo que la clave está en la expresión de los genes. Si examinamos el número de genes y proteínas vemos que hay diez veces más de las últimas. Es decir, cada gen puede expresarse de distinta manera y de media puede fabricar diez proteínas. Uno de los misterios que esconde el genoma es cómo tan pocos genes pueden construir un organismo complejo como el ser humano. Es absurdo pensar que el ser humano mantiene muchisima cantidad de genes que no codifican a proteínas y considerar que no son servibles, dando por hecho que al no molestar, el organismo mantenga tal derroche de energía. A partir de aquí los científicos que se plantearon qué hacían real-

mente los genes que no codifican a proteínas, vulgarmente conocido más como el ADN basura y decidieron investigar e indagar más en dichos genes, por lo que decidieron comenzar el proyecto ENCODE. El proyecto ENCODE Los científicos saben que los genes juegan un papel importante en quiénes somos, pero al mismo tiempo una buena cantidad de información acerca de su función sigue siendo un gran misterio.Es por eso que un

equipo internacional de investigadores se dispuso a averiguar cuál es el trabajo que desempeñan algunas partes del genoma humano, y lo que significan para el cuerpo humano tal como lo conocemos Es una base de datos masiva al alcance de la población. Su objetivo es catalogar las secuencias de ADN funcionales que residen en el genoma, y aprender cuando y en que células actúan. También se pretendía conocer cómo se enpaqueta el ADN en los cromosomas y su relación con el modo de lectura y de regulación. Características El proyecto se llama la Enciclopedia de Elementos del ADN (ENCODE, por sus siglas en inglés). Cuando el Proyecto del Genoma Humano hizo la secuencia genética del cuerpo en 2003, se estable-

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ció el orden de los 3,000 millones de letras del genoma, los cuales pueden ser considerados como "el libro de la vida". ENCODE se trata de la interpretación y comprensión de las variantes genéticas que afectan a las funciones bioquímicas, y las que están asociadas con enfermedades. "Esta es la ciencia de este siglo", dijo Ewan Birney, del Instituto Europeo de Bioinformática y el coordinador de análisis de ENCODE, en una conferencia de prensa. "En este siglo vamos a estar trabajando en cómo somos los humanos a partir de este manual de instrucciones simples”.

ENCODE ha comenzado a revelar los circuitos, redes y coreografía en el genoma humano, afirmó el doctor Eric Green, director del Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano estadounidense . Después de una fase piloto, los científicos de ENCODE aplicaron sus nuevos métodos al estudio del genoma y cuando concluyeron sus trabajos todos los resultados fueron publicados en más de 30 artículos científicos en las revistas Nature, lGenome Research y Genome Biology. (Ver sección sobre webs en esta misma revista) Las investigaciones de ENCODE condujeron a conocer las funciones de un 80% del genoma lo que hasta entonces era conocido como ADN basura.. Se dieron a conocer más de 70.000 regiones promotoras. Los nuevos segmentos de ADN investigados contienen lugares de acoplamiento que cumplen diferentes funciones, como ser sitios donde otras proteínas se unen y activan o desactivan la expresión de los genes. O bien, son fragmentos que se leen y se transcriben a ARN: También puede influenciar la actividad de otros genes a veces muy lejanos como los más de 400.000 facilitadores, o también pueden afectar al modo en el que el ADN se pliega y empaqueta. El proyecto contiene datos sobre el grado de metila-

ción de ADN y modificaciones químicas de histonas que pueden influir en la velocidad de transcripción de ADN en moléculas de ARN (histonas son las proteínas alrededor de la cual el ADN se enrolla para formar la cromatina). ENCODE también examina las interacciones cromatina de largo alcance, como el looping, que alteran las proximidades relativas de diferentes regiones cromosómicas en tres dimensiones y también afectan a la transcripción. Resultados del proyecto ENCODE. Muestra que la mayoría de estos tramos de regiones de ADN en las que se unen las proteínas y moléculas de ARN, en posiciones desde las que cooperan entre sí para regular la función y el nivel de expresión de genes codificadores de proteínas. Además, parece que la transcripción generalizada a partir de ADN no codificante potencialmente actúa como un depósito para la creación de nuevas moléculas funcionales, tales como los ARN reguladoras. Los científicos han determinado que hay cuatro millones de sitios en el genoma donde se producen determinados eventos bioquímicos, la mayoría de los cuales han sido descubiertos con ENCODE. Esto significa que si una persona tiene su genoma secuenciado, podría haber hasta cuatro millones de diferencias respecto de otra persona, dijo Michael Snyder, profesor de la Universidad de Stanford, quien es investigador principal de ENCODE. También afirmó que la mayoría de los cambios genéticos que pueden causar enfermedades, o están asociados con una enfermedad, no se encuentran dentro de los propios genes, sino más bien en estos elementos de control. Estos sitios son “interruptores” que determinan cuáles proteínas y células se van a formar, afirmó Richard Myers, del Instituto de Biotecnología HudsonAlpha y colaborador de ENCODE. Desde 2005, las asociaciones que estudian el genoma (GWAS) han puesto miles de puntos de una sola letra (bases nitrogenadas) en que se pueden diefrenciar los genomas. Una variante, parece estar asociada con el riesgo de que se produzca una enfermedad. Sin embargo, casi el 90% de estas variantes quedan fuera de codificación de la proteína del gen, por lo que los investigadores tienen poca idea de cómo podrían causar o influir en la enfermedad. El mapa creado por ENCODE revela que muchas de

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las regiones unidas a una enfermedad incluyen potenciadores u otras secuencias funcionales y el tipo de células es importante. El grupo de Manolis Kellis, un genetista computacional del Instituto Tecnológico de Massachusetts, en Cambridge, consideraba que algunas de las variantes están fuertemente asociadas con el lupus eritematoso sistémico, una enfermedad en la que el sistema inmunitario ataca a los propios tejidos del cuerpo. El equipo notó que las variantes identificadas en GWAS tendían a ser en regiones reguladoras del genoma que eran activos en una línea de células inmunes, pero no necesariamente en otros tipos de células. Nuevo concepto de gen ENCODE nos lleva a redefinir el concepto de gen. En algunos casos un gen está disperso por distintos lugares del genoma o la misma región de ADN pertenece a más de un gen. Quizá el nuevo elemento básico no sea el gen sino el transcrito, la porción mínima de ADN que pasa a ARN. Algunos dudan aún de que se haya eliminado el concepto ADN “basura”.

Utilidades ENCODE permite a los investigadores identificar mutaciones que son más susceptibles de causar una enfermedad y las respuestas de medicamentos. En un estudio sobre las asociaciones con enfermedades, los científicos encontraron vínculos con las enfermedades del corazón y diabetes tipo II. Los interruptores reguladores pueden causar problemas con los genes y conducir a una enfermedad. Snyder que ha sido el autor de estas investigaciones ha secuenciado su propio genoma. Cree que la secuenciación del genoma personal se convertirá en una parte importante del cuidado de la salud. En su propio caso, la secuenciación del genoma reveló un riesgo de padecer diabetes tipo II antes de que su cuerpo comenzara a mostrar síntomas. Puesto que él sabía sobre el riesgo que corría antes de tiempo, fue capaz de comenzar a administrar sus niveles de glucosa antes de que aprecieran los síntomas de la enfermedad Con la nueva información de ENCODE, Snyder podría empezar a ver las variantes que tiene que pudieran afectar la función del gen, pero que no se encuentran dentro del gen, sino que residen en los

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interruptores de control. Sin embargo, existe un conflicto sobre la cantidad de información de una secuencia que debe ser revelada a una persona. Después de todo, solo porque una persona tenga una conexión genética a una enfermedad no significa necesariamente que él o ella desarrolle esa condición y la información podría causar una preocupación indebida. Una secuencia de genoma como parte de un proyecto de investigación tiene un costo inferior a 4,000 dólares, pero la interpretación adecuada cuesta mucho más, dijo Snyder. Algunas empresas, como 23andMe, lo ofrecen a un costo relativamente bajo, pero solo parte de la secuencia del genoma. A pesar de lo que se conoce hasta ahora, la secuenciación del genoma puede beneficiar a las personas con cáncer. Esta técnica estuvo en el tratamiento del fcredor de Apple, Steve Jobs. Él se sometió a la secuenciación de los genes de su tumor de cáncer y su ADN normal, por lo que su equipo médico podría elegir fármacos que estarían mejor dirigidos hacia su enfermedad, según la biografía Steve Jobs, de Walter Isaacson.

Bibliografia Revista Nature (2012). ENCODE. Guidebook to the human genome. Nature, vol 489, n. 7414. 45-113. Nature. ENCODE. consultado [Febrero 2013] Disponible en [www.nature.com/encode/] The ENCODE Project Consortium. (2012) An integrated encyclopedia of DNA elements in the human genome. Nature, vol. 489, vol 7414. 57-74. Young, E. (2012). ENCODE: The rough guide to the human genome. Discover. Consultat: [Novembre 2012]. Disponible en [blogs.discovermagazine.com]

Futuro del proyecto Sin embargo, con miles de tipos celulares a prueba y un conjunto creciente de herramientas para probarlos, el proyecto podría llegar a no tener fin. ''Estamos lejos de haber terminado'', dijo el genetista Rick Myers, del Instituto de Biotecnología HudsonAlpha en Huntsville, Alabama. Esto podría continuar para siempre y este hecho preocupa a algunas personas ya que el proyecto piloto de ENCODE costó unos $ 55 millones, la ampliación fue de unos $ 130 millones, y el NHGRI otorgó hasta $ 123 millones. Algunos investigadores sostienen que todavía no han visto un sólido retorno de la inversión. "Es un proyecto que no está concluido, pero es un gran paso adelante", dijo Snyder.

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Naturalment Entrevista Roderic Guigó

Doctorado por la Universidad de Barcelona (1988), trabajó en el departamento de Bioinformática del Dana Farber Cancer Institute (Harvard) y en Los Alamos National Laboratory. En 1994 empezó a trabajar en el Institut Municipal d’Investigació Mèdica. Actualmente es catedrático de bioinformática en la Universitat Pompeu Fabra. Además es autor de más de 120 publicaciones y es colaborador del proyecto ENCODE. (información consultada en: http://www.cicbiogune.es/) ¿En qué consiste el proyecto ENCODE? ENCODE significa Encyclopedia of DNA Elements. El proyecto consiste precisamente en identificar todos los elementos de la secuencia del genoma humano que confieren funcionalidad . Esencialmente aquellas regiones que se transcriben a RNA (los genes) y aquellas regiones que controlan esta transcripción, ya sean proximales a los genes (como los promotores) o distales (como los enhancers) .También, claro, otras regiones la funcionalidad de las que no está directamente relacionada con la transcripción, tales como sitios de inicio de la replicación, regiones de interacción entre el ADN, etc. Para identificar estas regiones el proyecto ENCODE utiliza una combinación de métodos experimentales (mayoritariamente basados en la secuencia masiva : RNASeq , ChIPSeq , CLIPSeq etc) y computacionales. ¿Por qué empezó el proyecto ENCODE? Una vez publicado el primer borrador de la secuencia del genoma humano en 2001, los institutos nacionales de la salud (NIH, en inglés) que fueron los que financiaron mayoritariamente el proyecto del genoma humano, se plantearon cuáles deberían ser los siguientes pasos para sacar el máximo provecho de esta secuencia. Entonces decidieron financiar proyectos en dos direcciones complementarias. Por un lado, el borrador de la secuencia que se publicó en 2001 correspondía a una única secuencia, digamos que a un tipo de secuencia arquetípica - pero no correspondía a la secuencia de nadie en concreto. Pero nosotros sabemos que las diferencias biológicas entre los individuos se deben mayoritariamente a diferencias en la secuencia del genoma. Entonces los NIH iniciaron un proyecto o proyectos encaminados a caracterizar la variabilidad genómica dentro de la especie humana. El proyecto inicial se llamó HapMap, y consistía en catalogar la variación humana sólo en unas posiciones especificas del genoma, pero a medida que las tec-

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Entrevista

nologías de secuenciación continuaron progresando se planteó el proyecto de secuenciar el genoma completo de muchos individuos humanos. Así comenzó el proyecto de los 1000 genomas, cuyos resultados se han dado a conocer hace unas pocas semanas. La segunda línea de investigación que la NIH consideró prioritaria fue la de la investigación del funcionamiento del genoma. El genoma se define a menudo como el conjunto de instrucciones que determinan las características biológicas de los seres vivos, pero cómo se produce la codificación de estas instrucciones en el genoma nos es mayoritariamente desconocido. Para entender cómo se produce esta codificación - es deci, identificar aquellas regiones del genoma que son funcionales, que codifican información biológica - se inició el proyecto ENCODE. ¿Cuántos países están involucrados con el proyecto y qué implicación tiene el estado español? El proyecto ENCODE es un proyecto básicamente americano. Se ha financiado al 100% por los Estados Unidos ( NIH ). Contrariamente, pero, lo que ocurre en la mayoría de países europeos, donde las agencias de investigación nacionales sólo subvencionan investigación dentro del país, en principio cualquier investigador del mundo puede presentar un proyecto al NIH, y recibir subvención. No es la normal la subvención de investigadores extranjeros, pero tampoco es excepcional. En el caso concreto de ENCODE , se subvencionaron una decena de subproyectos. Cada uno de estos proyectos tiene un investigador principal (PI). Normalmente los PIs son americanos, y los investigadores extranjeros se integran a los equipos como coinvestigadores. En la fase actual de ENCODE sólo ha habido un subproyecto en el que el investigador principal no fuera estadounidense. Ha sido liderado por Tim Hubbard del Sanger Institute en el Reino Unido. Yo soy co- PI en este proyecto, y en el proyecto liderado por Tom Gingeras de Cold Spring Harbor (en el estado de Nueva York). [Yo fui PI de un proyecto en la fase piloto de ENCODE] . Aparte de los grupos americanos, del Reino Unido y de España, también han participado en el proyecto ENCODE, investigadores de Suiza, Singapur y Japon. En España, la participación más importante ha sido la de nuestro grupo en el CRG, dado que hemos liderado el grupo de análisis del RNA. También ha habido, sin embargo, participación del grupo del Alfonso Valencia al Centro Nacional de Investigaciones Ongologicas (CNIO). ¿El concepto de genoma cambiará o se definirá de manera diferente a como ha sido definido hasta ahora? ¿Significa que el ADN " basura " no existe? El concepto básico del genoma no cambiará. El genoma es el conjunto de instrucciones que determinan las características biológicas de los seres vivos y este concepto, como tal, no cambiará. Lo que pasa es que el genoma "funciona " de manera diferente en tipos celulares diferentes. Es por ello que células con exactamente el mismo genoma dentro de un organismo son tan diferentes (como las células de la piel, los huesos, las neuronas, las células musculares, etc). Que el genoma funciona de manera diferente a tipos celulares diferentes simplemente significa que el RNA que el genoma produce es diferente en este tipo celular. Inicialmente se pensaba que sólo una parte pequeña del genoma estaba dedicada a la producción de RNA (y el resto se llamaba ADN basura / desecho / hacemos / etc " junk DNA ") . El proyecto ENCODE ha rebelado que hasta el 60% de la secuencia del genoma es capaz de producir RNA. Además , una gran parte del 40% restante podría estar involucrada en la regulación diferencial de la producción de RNA. Es decir, se encontrarían las regiones que controlan qué RNA se produce específicamente (es decir, qué genes se expresan, funcionan) en un determinado tipo celular. Globalmente, el proyecto ENCODE ha detectado actividad en el 80 % de la secuencia del genoma. Pero actividad no significa necesariamente función biológica. Es decir, es posible que se produzcan moléculas de RNA que finalmente no tienen ningún papel biológico. Determinar qué fracción de ese 80 % del genoma que parece activo es realmente funcional, es la tarea de la biología de los próximos años y décadas.

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Naturalment Webs Encode

http://www.genome.gov/10005107 Pรกgina de ENCODE dentre del National Human Genome Research Institute.

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Webs

http://encodeproject.org/ENCODE/ Pรกgina oficial sobre el proyecto ENCODE.

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Webs

http://www.nature.com/encode Página de la revista Nature sobre ENCODE en la que podemos encontrar el conjunto de artículos publicados en el momento de la presentación de los primeros resultados del proyecto ENCODE, en las revistas Nature, Genome Research y Genome Biology.

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Naturalment Comunicación científica Revista INVESTIGACIÓN Y CIENCIA

La unión de billones de neuronas es lo que nos hace seres complejos. Conocer cómo se comunican e interactúan este conjunto de neuronas resulta clave para saber cómo se estructura nuestra mente y, cuál es el origen de enfermedades como la demencia o esquizofrenia. 4) Cosmología - Galaxias pequeñas y materia oscura. Nuevos avances en la observación de las galaxias satélite de la Vía Láctea parecen contradecir las predicciones del modelo cosmológico estándar. 5) Econofísica - Modelos matemáticos de la riqueza. La física de los gases es aplicable a sistemas que modelan sistemas económicos modernos . Introduciendo parámetros procendentes de una dinámica caótica, los modelos de gases consiguen reproducir la transición entre las diferentes distribuciones de riqueza presentes en la sociedad capitalista actual.

Temática y breve resumen de los artículos . 1) Evolución - Origen de la copulación . Gracias a la recuperación de ciertos peces fósiles, la hipótesis de que la cópula había aparecido hace 350 millones de años en Condrictios quebró, apareciendo una nueva teoría, la cual parecía indicar que la fecundación interna surgió unos cuantos millones de años antes en otro grupo de peces, los Placodermi . 2) Salud Pública - Fábricas de gripe . Las explotaciones ganaderas, son grandes reservas en donde aparecen todo tipo de virus, alguno de los cuales pueden infectar (y a veces matar) al ser humano. El principal problema reside en la falta de vigilancia por parte de las autoridades sanitarias, ya que una buena vigilancia serviría para identificar nuevos virus y crear las vacunas pertinentes . 3) Neurociencia - 100 billones de connexiones .

6) Medio ambiente - Víctimas del cambio climático. El incremento de la temperatura media del planeta y, su efecto inmediato, el cambio climático, pueden obligar a los habitantes de ciertas zonas (Mozambique, el delta Mekong, México y América central son ejemplos) a emigrar de su tierra. 7) ¿Aislante o metal? La interacción entre electrones puede hacer que compuestos aparentemente metálicos se comporten como aislantes. El comportamiento de estos compuestos está relacionado con el de los superconductores de alta temperatura. 8) Computación - Robots científicos . Algunos problemas y / o diseños experimentales son tan complejos que requieren una enorme cantidad de tiempo. Para facilitar el trabajo y administrar mejor el tiempo tenemos robots científicos, los cua-

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Revista SCIENCE

les conciben hipótesis, realizan experimentos para confirmarlas y examinan los resultados. Todo sin intervención humana. 9) Biología Marina - Vida en los abismos. El fondo marino contiene una importante diversidad biológica que vive de los restos de organismos que caen desde capas superficiales. Esta limitación del alimento ha hecho que los organismos que viven en estos ambientes, en general, sean bastante pequeños, ahora bien, también existe una divergencia de tamaños considerable. Artículo destacado: 10) Tabaquismo - Humo radiactivo. El humo del tabaco contiene (aunque en poca cantidad) polonio 210, un cancerígeno que, aunque no sea el componente principal del tabaco, provoca miles de muertes al año. Las industrias tabaqueras conocían este hecho pero no mostraron demasiado intención en poner remedio. Los primeros indicios que el polonio termina en nuestros pulmones datan de la década de los 60, estudios realizados durante esta década indicaban que el polonio se debía encontrar en el humo, y como consecuencia en los pulmones de los fumadores. Investigaciones posteriores demostraron que, efectivamente en los pulmones de los fumadores se podía encontrar el isótopo de polonio 210. A partir de ahí se siguió investigando para descubrir en qué momento este isótopo llega a la planta del tabaco y cómo se podía eliminar durante el proceso de fabricación de cigarrillos con mayor eficacia (hoy día sabemos que el polonio 210 es un subproducto de la desintegración del plomo 210). La acumulación de polonio 210 en los pulmones también resultó motivo de estudio; de estos estudios se obtuvo una conclusión importante: la exposición prolongada a pequeñas cantidades de polonio aumenta notablament el riesgo de tumores pulmonares. Desde entonces se han descubierto otros componentes que también son altamente cancerígenos. Estos resultados obligaron a las industrias a reconocer que fumar era peligroso y, en consecuencia "buscar" soluciones. Gracias a estos estudios, la OMS deja claro que fumar es la primera causa de muerte evitable. Se calcula que cada año mueren 1.3 millones de personas a causa de cáncer de pulmón, el 90 % de estas muertes se debieron al tabaco.

Notícias y Análisis "China Bets Big on Small Grants, Large Facilities" Richard Stone China apuesta por las pequeñas donaciones. La Dirección Nacional de Ciencias Naturales de la Fundación de China, la agencia principal del país para la financiación de la competencia, recibirá 12 millones de yuanes ($ 1830 millones) en 2011- un aumento del 17 % respecto a 2010 y el doble de su presupuesto sólo 2 años, en becas de investigación. "Ten Months After Deepwater Horizon , Picking Up the Remnants of Health Data" Sara Reardon Diez meses después de la plataforma "Deepwater Horizon", se destapa el resto de los datos de Salud El 28 de febrero, después de 10 meses de escuchar historias anecdóticas de síntomas parecidos a la gripe, erupciones cutáneas, golpes de calor y estrés de los trabajadores de limpieza en el Golfo de México, el Departamento de Salud y Servicios Humanos de EEUU puso en marcha el tan esperado seguimiento a largo plazo del estudio. "More Negative data for Link Between Mouse Virus and Human Disease " John Cohen Los datos más negativos para la conexión entre el virus del ratón y la enfermedad humana .Un nuevo hallazgo presentado en una conferencia la semana pasada arroja agua fría sobre el apasio-

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nado debate del vínculo entre un retrovirus de ratón y el cáncer de próstata y el síndrome de fatiga crónica en humanos . "Price Tags for Planet Misiones Force NASA to Lower Its Sights " Richard A. Kerr Etiquetas de precios para las Misiones Planet Force NASA para reducir sus expectativas Consultores externos estiman los costes de misiones planetarias de la ciencia para la próxima década. Se han producido un gran número de recomendaciones en las principales misiones propuestas. Nuevos Puntos de Vista Counting the Dead in Afghanistan John Bohannon Contando los muertos en Afganistán Un dato militar establece que la guerra se ha vuelto más letal para la población afgana , en gran parte debido a los ataques insurgentes indiscriminados . War as a Laboratory For Trauma Research John Bohannon La guerra como un laboratorio para la investigación del trauma Los militares están enviando los científicos en el campo de batalla para encontrar formas de mejorar la medicina de emergencia , pero la investigación se enfrenta a un campo de minas práctico y ético . cartas Projecting Human DNA Patente Numbers Ann E. Mills and Patti M. Tereskerz China: Invest Wisely in Sustainable Water Use Peng Gong , Yongyuan Yin , and Chaoqing Yu

humana única. Los seres humanos contemporáneos exhiben un éxito espectacular biológico derivado de la cultura acumulada y la cooperación . Los orígenes de estas características puede estar relacionado con nuestra estructura de grupo ancestral. Porque los seres humanos vivieron como cazadores-recolectores durante el 95% de la historia de nuestra especie, se analizaron los patrones de co-residencia entre las 32 sociedades actuales recolectoras (total n = 5067 individuos, el tamaño promedio de banda = 28,2 experimentado adultos). "Ordered and Dynamic Assembly of Single Spliceosomes" Aaron A. Hoskins El spliceosome es la máquina macromolecular compleja responsable de eliminar intrones a partir de precursores de ARN mensajero (pre - ARNm). Combinamos la ingeniería genética, la levadura, la biología química y la microscopía de fluorescencia de múltiples longitudes de onda para seguir un montaje de spliceosomas individuales en tiempo real en su conjunto de células extractos. Reportajes Complex Multicolor tiling AND CRITICAL PHENOMENA IN TETRAPHILIC LIQUID crystal Moléculas en forma de T con un núcleo aromático de barra y una flexibilidad de la cadena en forma de panales de cristal líquido y laterales con paredes celulares aromáticas y un interior celular lleno de las cadenas laterales. A continuación, se muestra como la adición de una segunda cadena, incompatible con la primera (moléculas en forma de X), puede formar panales con los patrones de baldosas de gran complejidad, con células de hasta cinco composiciones diferentes ("colores") y formas poligonales

Family Planning: Looking Beyond Access William N. Ryerson . Family Planning: Looking Beyond Access- Response Willard Cates , Jr., E. Megan Davidson Averill , and Tricia Petruney Artículos de investigación "Co -Residence Patterns in Hunter- Gathers Societies Show Unique Human Social Structure " Kim R. Hill, Robert S. Walker Residencia de co- patrones en sociedades cazadoras -recolectoras muestran una estructura social

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Comunicación científica

Revista THE SCIENTIST

colas accesibles de las histonas, y posteriormente contratar proteínas activadoras adicionales. Histona. Complejos de remodelación, que las histonas de deslizamiento en una dirección u otra, también pueden hacer accesibles los genes de transcripción. Epigenetic changes in cancer: Page 34-39 Manel Esteller El estudio de cómo están involucrados marcas covalentes en el ADN y las histonas en el origen y la propagación de las células cancerosas también está dando lugar a nuevas estrategias terapéuticas. Enviromental Impact Page 40-44 David Brerreby La investigación en el comportamiento epigenético está buscando la evidencia que vincula la experiencia de la bioquímica de la expresión génica y de vuelta otra vez .

Epigenetics : A primero . Page 32-33 Stefan Kubicek Eventos epigenéticos que regulan las actividades de los genes sin cambiar la secuencia de ADN . Diferentes genes se expresan en función de las metil- marcas unidas al ADN en sí mismo y por los cambios en la estructura y / o composición de la cromatina. Los principales componentes de la cromatina son las histonas. Las marcas epigenéticas son fundamentales para determinar el destino y el mantenimiento de las células durante el desarrollo. Aunque casi todas las células en el cuerpo humano contienen el mismo ADN, las marcas epigenéticas actúan para programar la célula para expresar los genes que son relevantes para un tipo de tejido particular. Hay muchas modificaciones que cambian o si la cantidad de un gen se transcribe a ARN, hay marcas epigenéticas que inactivan genes y que incluyen metilación en ciertas posiciones sobre la histona. La evidencia está comenzando a emerger cuando las diferentes clases de ARNs no codificantes regulan estas enzimas que hacen modificaciones químicas. La metilación del ADN a menudo se produce en racimos o islas de citosina que ocurren comúnmente dentro de promotores de genes . La heredabilidad de la metilación del ADN, que a menudo se produce en las primeras etapas de desarrollo, permite a las células mantener los genes silenciados irrelevantes en generaciones sucesivas de las células del hígado o la piel. Algunas modificaciones pueden causar ADN para relajarse, liberando genes que son de otra manera inaccesibles. Estas modificaciones se producen sobre todo en posiciones específicas en las

Best places to work for postdocs, 2011 Page 45 Cristina Luiggi La creación de su propio laboratorio científico no es tarea fácil, pero los encuestados de este año están utilizando su experiencia posdoctoral para prepararse para el desafío. Epigenetics and society . Page 14-19 . Andrew D. Ellington . Nos encontramos en medio de un cambio de paradigma en nuestra comprensión de cómo la evolución puede actuar sobre la evolución, mecanismo que permite tanto la adaptación y la heredabilidad en el transcurso de la vida. Notebook . Page 20-27 . ¿Defectos de carácter? La imposición de las separaciones diferentes en el proceso de fluido de la evolución engendra inevitablemente desacuerdo sobre lo que constituye exactamente una especie. Secuestrador mitótico. Cuando una célula se divide, se duplican los cromosomas que deben ser compartidos por igual entre las dos células hijas. Pero Theileria, un protozoo parásito, también debe dividirse, cuando sus células huésped sufren mitosis. Resistente al fracaso. Escaneo de investigación en más de 20 cepas de ratones endogámicos diferentes. Fowler aprende que tenían una gama dramática de la respuesta positiva a la infección con la bacteria Staphilococcus aureus.

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Comunicación científica

Impresión de la diversidad. Joachim Messing habla de cómo la huella genómica puede ser un importante motor de la diversidad.

Foundations. Page 80. Cristina Luiggi. Medicinal Alchemy, alrededor de 1512. Durante la Edad Media, los alquimistas desarrollaron sofisticadas formas de aprovechar los poderes medicinales de las riquezas de la Tierra.

Thought experiment. The mark of faith. Page 28. Robert E. Kingston Prueba de un principio central de la regulación epigenética.

Revista NATURE

Critic at large. Another revolution needed ? Page 30 Fahd Al- Mulla Contando las muchas plagas que amenazan la investigación en el medio oriente y África del norte. Profile. Ready, Reset, Go. Page 52 . Karen Hopkin A Rudolf Jaenisch le gusta escalar montañas, hacer rafting en rápidos y unreiveling. Los secretos de la pluripotencia, un -conocimiento que algún día podría conducir a la medicina regenerativa personalizada. Scientia to watch. Ted Cohen. Page 55. Amy Maxmen. Entrevista a Ted Cohen, profesor asistente del Departamento de Epidemiología, Escuela de Salud Pública de Harvard. The Literature. The footprints of winter. Page 57 Una amplia variedad de mecanismos epigenéticos, vernalización, control y floración de las plantas. Los anticuerpos también trabajan dentro de las células. Las moléculas amargas relajan los músculos bronquiales, la regulación del calcio en la lucha o respuesta de lucha.

NATURE THIS WEEK Resumen de las revistas: editoriales The long road back: Los científicos japoneses tienen otras prioridades que reconstruir su infraestructura de investigación, pero cuando lo quieran hacer necesitarán la ayuda de la comunidad científica internacional.

Lab tools. Sequence Analisys 101. Page 60 Jeffrey M. Perkel. Una guía del principiante para superar los siguientes datos de secuenciación de generación.

Courtroom drama : La ciencia forense se enfrenta a la justicia en ambos lados del Atlántico

Careers. Taking time for baby . Page 64. Bob Grant. Tener un hijo lo cambia todo. Pero no necesariamente debe interrumpir la investigación que se está llevando a cabo.

Welcome Nature Climate Change Habla de las variantes de las revistas de las revistas de Nature y de la influencia que tiene Nature en general.

Reading Frames. The birds and the bees. Page 76 Tim Birkhead. Un reciente libro muestra que Darwin se equivocó sobre el comportamiento sexual en las aves y nos habla de la evolución del conocimiento científico.

World view Concerns over nuclear energy are legitimate: El riesgo del poder nuclear ha de hacer ver al hombre que su vigilancia es necesaria. Research Highlights

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Astronomy An embarrassment of planets: Se ha descubierto el sistema planetario más lejano hasta ahora. Chemistry Vesicles form with pH shift : Bicapas lipídicas, que forman las membranas celulares, pueden cambiar de forma en respuesta a estímulos externos. Cancer Immunology Hide no more, tumour: Los tumores mortales del páncreas evitan ser atacados por el sistema inmunitario para que desarrollen un estroma. Neuroscience No sleep, better mood : Se ha descubierto que la gente que duerme menos quizá sea más feliz Archaeology North Americans first tool users? Se piensa que los nativos estadounidenses fueron los primeros en utilizar utensilios. Biophysics Tiny swimmers trapped by lasers: El movimiento de las células móviles se puede seguir mediante un láser. Ecology Feasting fish scatter seeds: Se ha descubierto un pez en el amazonas que puede distribuir sus huevos en kilómetros de su puesta. Seven Days Policy UK liberal reform: La reforma liberal del gobierno protegerá más a los científicos que vayan a dar conferencias por todo el mundo. US budget limbo: Los investigadores americanos esperan cómo se desarrollan las conversaciones entre el congreso republicano y la mayoría del senado demócrata para concluir el nuevo presupuesto para la ciencia. Fukushima sparks anti -nuclear protests: La crisis nuclear en Japón hace cambiar de mentali-

dad en el mundo mientras los gobiernos ven difícil cambiar un sistema energético basado en las centrales nucleares. Elite spared cuts: El gobierno inglés prevé recortar el presupuesto a las universidades en un 1.6 billones de libras (billones ingleses). NEWS IN FOCUS The meltdown that wasn't: Como los valientes operarios consiguieron frenar el mayor desastre en la planta de fukushima. Radiation risks unknown: Científicos estudian cómo la radiación puede afectar a largo plazo a los individuos y objetos expuestos a ella. Quake Shakes Japan s science: El desastre natural deja a los investigadores que luchan contra él con un equipo roto y una infraestructura dañada. Europe makes do without NASA: La crisis presupuestaria de EEUU obliga a la Agencia Espacial Europea a abandonar sus planes para la misión conjunta con EEUU. Australian grazing trial ignites debate: Investigadores aseguran haber intereses detrás de las investigaciones para evitar incendios en Australia US government scientists test límites of conflict rules. Un cambio de política ha hecho que sea más fácil servir en consejos de administración de las sociedades científicas . Genome builders face the competition: Tres proyectos independientes buscan enfoques de contraste en la preparación para el análisis de datos genéticos. Missing THW mark: Se buscan los motivos de porqué es tan complicado predecir mediante un test el cáncer. Features The hunting of the dark: La materia oscura siempre ha sido difícil de detectar

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pero los últimos avances tecnológicos podrían cambiar esto. COMMENT Journey to the mantle of the Earth: Por primera vez en la historia científicos americanos planean perforar el manto terrestre.

suyos en un libro titulado The Longevity Project donde cuenta las conclusiones de este estudio. Lagergren concluye que los individuos que superaron los 90 años presentaban una característica común:aún se sentían jóvenes. Independientemente de factores físicos.

Africa needs climate fecha tono Figther disease: Un manifiesto de dos científicos africanos hace un llamamiento a todos los científicos del mundo para luchar contra las enfermedades infecciosas. OUTLOOK The prevention agenda: Guía para llevar una vida alejada del cáncer. RESEARCH Overcoming catalytic bias : Algunas reacciones de metathesis pueden ser usadas para catalizar la síntesis de dobles enlaces en compuestos orgánicos. Zooming in on a generar: Se ha descubierto que un solo gen puede determinar si se manifiesta o no la enfermedad de la esquizofrenia. A fly in the face of genomics: El proyecto ENCODE utiliza un método innovador para investigar el genoma humano. Resumen detallado: A long , diligente life : En 1921 un psicólogo , Lewis Terman quiso determinar que lo que pasaba para que determinados individuos vivieran más del corriendo desde un punto de vista conductista. Así que decidió estudiar los niños de un colegio y determinó qué carácter tenía cada uno; para cuando llegaran a viejos poder decir que los que habían vivido más eran aquellos que presentaban una serie de signos comportamentales. El problema evidente es que aquellos niños sobrevivieron a su observador, pero los datos recogidos por Lewis las recogió Howard Friedman y decidiócontinuar con su estudio en 1956. Cuando por fin murieron los individuos modelo, el señor Howard Friedman también lo hizo. Así que Marten Lagergren decidió tomar el relevo de este interesante estudio. Y decidió publicar los trabajos de Lewis Terman y Howard Friedman junto con los

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Naturalment nº5  
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