Los hitos científicos del 2010

Como todos los años, la prestigiosa revista Science acaba de publicar su lista de los 10 principales hitos científicos del 2010. Seguramente no estarán todos los que fueron. Esperemos que, al menos, sí sean todos los que están

La máquina cuántica

La máquina cuántica

El top ten de los avances científicos se lo ha llevado la constatación de que algunas de las leyes de la mecánica cuántica puede ser extrapolable al mundo macroscópico. Un dispositivo casi visible al ojo humano, presentado en Nature, podía estar en dos estados simultáneamente –quieto y vibrando-; algo propio, hasta ahora, solo del mundo subatómico…

En segundo lugar, y aunque técnicamente ya se había logrado con el virus de la polio, Science destaca la famosa bacteria cuyo genoma fue sintetizado químicamente por el grupo de Craig Venter… Por otra parte, y además de simuladores capaces de estudiar los movimientos de los átomos de algunas proteínas o de diseñar cristales artificiales con láser, otros logros han consistido en la secuenciación del genoma neandertal -confirmando su presencia hasta en un 5% de nuestro ADN-, nuevos avances en tratamientos preventivos contra el contagio por VIH o la secuenciación masiva de exones –la parte de los genes que codifican proteínas- implicados en enfermedades raras.

Bacterias con ADN sintético

Bacterias con ADN sintético

Por otra parte, se están estudiando las pequeñas variaciones genéticas entre humanos mediante el análisis rápido y barato de las secuencias de los denominados 1000 genomas. También repite como hito la reprogramación celular que, este año, se ha llevado a cabo de forma algo más segura a través de ARN sintético. Por último, ya estamos en condiciones de obtener ratas manipuladas genéticamente con genes desactivados –knockout- tal y como se ha estado realizando hasta ahora en ratones.

ADN y su manipulación

ADN y su manipulación

Personalmente considero que otros importantes descubrimientos podrían haberse colado perfectamente en esta peculiar hit parade: algún que otro exoplaneta con posibilidad de albergar vida; la denominada teleportación o, ya con toda la polémica del mundo, la posibilidad de crecer bacterias en arsénico en lugar de fosfato. El tiempo dirá…

JAL -(CBMSO)

 

Nota: Hitos 2010 de El Cultural (y otros…)

Como todos los años, El Cultural se suma a la descripción de los mejores hitos científicos del 2010 de la mano de algunos de sus colaboradores habituales. Éstas fueron mis apuestas premiadas… y otras:

 La vida del arsénico…

Si los próximos experimentos corroboraran la presencia de arsénico en las moléculas de ácido nucleico, el trabajo que acaba de publicar Science con Felisa Wolfe-Simon, del Instituto de Astrobiología de la NASA, como primer firmante constituirá, sin duda, uno de los principales hitos científicos de las últimas décadas. Los resultados obtenidos muestran a una extraña proteobacteria –cepa GFAJ-1 de la familia de las Halomonadaceae- aislada en el supersalado lago Mono de California capaz de crecer en ausencia de fosfato y a altas concentraciones del tóxico arseniato. De hecho, allí donde en condiciones normales se encontraría el fosfato –proteínas, lípidos y, sobre todo, el ADN-, ahora, en el nuevo ambiente extremo, parece hallarse el semimetal añadido a los cultivos. Como es de esperar con descubrimientos científicos de este calibre, los científicos prefieren ser cautelosos hasta futuras verificaciones. De confirmarse los resultados, estaríamos hasta un posible punto de inflexión en la manera en la que habría de buscar nuevas formas de vida dentro o fuera de nuestras fronteras terrestres.  

 

La bacteria que surgió de un ordenador…

El pasado 20 de mayo se hizo pública la nueva construcción del equipo de Craig Venter: una bacteria cuyo ADN fue sintetizado “a la carta”… Conceptualmente, no se trataría de un logro histórico. Ocho años antes, el grupo de Eckard Wimmer ya había conseguido sintetizar químicamente los 7500 nucleótidos del genoma del virus de la polio. Sin embargo, la bacteria de Venter, Mycoplasma mycoides, era el primer ser vivo verdadero. Desde este prisma –y así lo vendió el polémico científico-, el trabajo publicado en Science, con Daniel Gibson como primer firmante, donde se muestra la síntesis completa, en fragmentos de unos 1000 nucleótidos, del genoma de la bacteria señalada anteriormente, efectivamente representaría un hito incuestionable. El genoma “sintético” de M. mycoides se transfirió a otra bacteria del mismo género, M. capricolum, para hacerse con el control de toda la expresión celular convirtiéndose el receptor, capricolum, en la bacteria transferida, Mycoides. El proyecto costó más de 40 millones de dólares y pretende ser el principio de una serie de experimentos encaminados a la obtención de seres vivos a la carta con la capacidad de producir compuestos de interés, como vacunas, biofuel o, ya puestos, poder ser utilizados en biorremediación.

 

En busca del nuevo eslabón perdido

Cuando todavía se oyen gritos de júbilo de la comunidad científica por lo que podría ser el descubrimiento antropológico de la década -una falange humana fósil descubierta en Siberia posiblemente perteneciente a una nueva especie de Homo con 40.000 años de antigüedad- un nuevo hallazgo publicado en Science nos traslada, en esta ocasión, a los orígenes; al posible comienzo de nuestro periplo como humanos. Nuevos fósiles descubiertos por investigadores de varios países con coordinación desde Suráfrica han permitido descubrir un nuevo eslabón con muchas características con el género Homo temprano. En concreto, se han hallado dos esqueletos parciales con, incluso, restos de materia encefálica en descomposición momificada que, tras un trabajo de reconstrucción, ha permitido bautizar al pequeño homínido temprano con el nombre de Australopithecus sediba. Los fósiles, hallados en los depósitos del sitio sudafricano denominado Malapa comparten ya algunas características con el género Homo implicando que, posiblemente, la transición de un género a otro se hizo gradualmente, a pequeños saltos.

 

Una tierra muy muy lejana

Como si de un guión de George Lucas se tratara, un artículo  aparecido en Astrophysical Journal nos habla de un planeta muy, muy lejano con todas las papeletas para permitir la vida. A unos 20.5 años luz de la Tierra se encuentra la estrella enana roja Gliese 581. Girando a su alrededor, en la zona denominada habitable se halla Gliese 581g, con unas 3 veces la masa de la Tierra, casi 1.5 veces su radio y un año breve de menos de 37 días. Según el autor del trabajo, Steven Vogt, de la Universidad de California, Gliese 581g reúne las condiciones precisas para poder albergar vida: temperatura que oscila entre 30 y 12 grados bajo cero y una gravedad ligeramente mayor que la nuestra que permite mantener una atmósfera. Por cierto, este exoplaneta no rota, por lo que tiene una cara siempre iluminada y otra oscura. La mejor zona para la vida sería, lógicamente, la franja entre luz y oscuridad. Sea como fuere, la presencia de planetas candidatos a contener vida –máxime ahora que se amplía el rango de posibles elementos constituyentes de la misma- podría ser menos rara de lo que se pensaba en un principio.

 

La galaxia lejana y primitiva

Según ha publicado recientemente la revista Nature, una pequeña mancha luminosa ha llegado a los detectores astronómicos terrestres tras viajar más de 13.000 millones de años, sólo 600 millones de años tras el Big Bang. La supuesta galaxia detectada se llama UDFy-38135539 y parece ser el cuerpo celeste más lejano, en el espacio y tiempo, jamás visto por ojo humano. La primitiva galaxia fue detectada por una cámara de Gran Angular 3 del telescopio Hubble en 2009. Un año después, su naturaleza ha sido confirmada mediante técnicas de espectroscopía por el observatorio Europeo Austral. Finalmente, para profundizar más en los confines del cosmos se están construyendo nuevos y más sofisticados ingenios. Además del Gran Telescopio de Canarias, los potentes James Webb  y el E-ELT podrían estar operativos a partir de 2014 y 2017, respectivamente, escudriñando, como diría el famoso juguete de los estudios Pixar “el infinito y más allá”.

 

Teletransporte: una realidad a pequeña escala

La teletransportación cuántica es una faceta central del desarrollo de la denominada comunicación cuántica. Obviamente, no se trata del típico teletransporte material de las películas de ciencia-ficción, sino de la capacidad de dos átomos o partículas para entrelazarse, comunicarse e intercambiar información a distancia. Hasta la fecha, esta proeza científica había sido llevada a cabo con los átomos separados unos cientos de metros y comunicados con fibra óptica. Sin embargo, tal y como ha publicado este año la revista Nature Photonics, esa marca, conseguida en 1997, acaba de ser ampliamente batida por científicos de las universidades chinas de Ciencia y Tecnología y la pekinesa de Tsinghua. Según los autores del trabajo, se ha conseguido transferir información cuántica entre partículas separadas 16 kilómetros sin contacto físico alguno entre ellas. Con logros como éste, la velocidad de las comunicaciones futuras podría mejorarse increíblemente, si bien, la teletransportación, tal y como la disfrutamos en las películas, seguirá siendo,  pues eso, ficción.

 

DIVULGACIÓN CIENTÍFICA A 1 DE ENERO DE 2011

MADRI+D TV (Divulgación científica con cara, e imágenes, en 3 minutos)

ENTRE PROBETAS (Píldoras científicas en 2 minutos). Radio 5

A HOMBROS DE GIGANTES Radio 5

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Comentarios

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Feliz año 14.500.002.011 ± 1.000.000.000 claro está.

Feliz Año 2011!Y qué mejor manera de empezar el año que leyendo su blog? ;) . Después de leer su último post, me surge una duda, y es que me ha sorprendido mucho el hecho de que ocho años antes, el grupo de Eckard Wimmer consiguieran sintetizar químicamente el genoma del virus de la polio. Entonces, cuál es la diferencia entre el trabajo de este grupo con el genoma sintético de C. Venter?El primero fue con un virus, y el segundo, con una bacteria, sí, formas de vida diferente pero acaso no es una síntesis química del genoma, en ambos casos?De antemano, muchas gracias.

Querida Teresa, doblemente gracias, por sus buenos deseos iniciales y su interés por la divulgación.

Tiene toda la razón del mundo. El trabajo de Craig no es más que un enorme adelanto tecnológico con respecto al de Wimmer y colaboradores. Oficialmente, puesto que un virus no es considerado como un verdadero ser vivo, la bacteria de Venter es el primero pero:

- La bacteria M. laboratorium como quieren llamarla, no ha sido sintetizada químicamente. Solo el genoma que fue transferido a la capricolum para “transformarla” en una bacteria con las características de su prima. No obstante,

- El clon infeccioso de polio sí fue sintetizado íntegramente, introducido en una célula para ver cómo se generaba con normalidad nueva progenie viral…

Claro está que entre ambos genomas, la diferencia de tamaño es abismal. Desde este punto de vista, si se quiere, sí es un hito el de Venter, pero no un hito que no venga apoyado sobre “hombros de gigantes”científicos anteriores… Vamos, como casi siempre…

Un abrazo

Buenas de nuevo señor JAL y muchas gracias por intentar aclararme la duda. Pero después de leer su respuesta, no me queda del todo claro.
Me parece que estaba equivocada respecto al trabajo de C. Venter porque, incluso así lo he leído, lo excepcional del acontecimiento es que se trataba de una síntesis “de novo” y no una especie de transfección de ADN bacteriano a otra bacteria no?, que así es como lo entiendo. Y si es así, eso ya lleva haciendose en los laboratorios desde que surgieron las nuevas técnicas de genética molecular (eso sí,sólo con fragmentos de DNA y no todo un genoma). Por lo que me cuesta entender porqué se le ha dado tanta magnitud a su estudio.

En fin, es lo que tiene la ciencia, que muchos decrubimientos tienen lugar gracias a los estudios prévios de muchos otros.

Gracias de nuevo,
Teresa.

La transfección, transformación, transducción y otras técnicas más sofisticadas como la microinyección, etc., se vienen haciendo, como bien dice, desde hace ya unas décadas. Efectivamente, lo que Venter hizo fue “transformar” una bacteria con un plásmido constituido por el genoma íntegro de una especie bacteriana prima de la receptora. Lo que ocurre, en este caso, es que ese DNA fue sintetizado íntegramente “de novo” químicamente, uniendo nucleótido a nucleótido. Ése ha sido su “hito”, disponer de la tecnología suficiente para unir 1000 kpb “tacita a tacita”. Como comparación, el genoma de poliovirus supone alrededor de 7500 nucleótidos -varios órdenes de magnitud menor-.
Un saludo

Ok, gracias por la aclaración.

Teresa.

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