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sábado, 8 de abril de 2017

Los relojes moleculares van afinando el cronos de la evolución humana

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El ADN contiene la historia de nuestros ancestros, desde cómo relacionamos las caras conocidas en las reuniones familiares, a como nos relacionamos nuestro remoto pasado, desde como nos relacionamos con nuestros parientes no humanos más cercanos, los chimpancés, a como los Homo sapiens se aparearon con los neandertales, y de cómo las personas migraron de África, adaptándose a nuevos entornos y estilos de vida por el camino. Además, nuestro ADN contiene también pistas sobre el calendario de eventos clave en la evolución humana.

Las mutaciones son cambios en el código de ADN, cuando una de las bases de nucleótidos (A, T, G o C) es sustituida incorrectamente por otra. Crédito: www.shutterstock.com

domingo, 19 de febrero de 2017

Editando el ADN (vídeo)

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La posibilidad de manipular el genoma de diferentes organismos con el sistema llamado de CRISPR/Cas9 y el mecanismo de interferencia de ARN (ARNi). En este vídeo se intenta explicar de forma ilustrada dichos mecanismos.


miércoles, 15 de febrero de 2017

Reparar el ADN: descubierta una nueva letra en el alfabeto celular

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Las células necesitan reparar el ADN dañado de nuestros genes a fin de prevenir el desarrollo del cáncer y otras enfermedades. Por lo tanto, nuestras células activan y envían "proteínas de reparación" a las partes dañadas dentro del ADN. Para ello, ha ido evolucionando un elaborado lenguaje proteico.

Ahora, los científicos del Instituto Max Planck de Biología del Envejecimiento en Colonia, han descubierto la forma en que se utiliza una nueva letra de este alfabeto de las células. La novedosa modificación de esta proteína, llamada serina ADP-ribosilación, ha sido pasada por alto por los científicos durante décadas. Este hallazgo revela la importancia de los descubrimientos ocultos en los llamados "puntos ciegos" científicos.

jueves, 26 de enero de 2017

Un nuevo principio para los cambios epigenéticos

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Investigadores de la Universidad de Uppsala han encontrado evidencias en este estudio, de un nuevo principio sobre cómo pueden suceder los cambios epigenéticos. El principio se basa en una enzima, la triptasa, cuya carencia tiene efectos epigenéticos que hacen que las células proliferen de manera incontrolada.

"Las células que carecen de triptasa comienzan a proliferar de manera incontrolada y pierden su identidad. Si la triptasa está presente, se cortará la cola de las histonas, lo cual protegerá de ciertos cambios epigenéticos", señala Gunnar Pejler, profesor del Departamento de Bioquímica Médica y Microbiología en la Universidad de Uppsala.

viernes, 13 de enero de 2017

La importancia de los virus en nuestro genoma

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Durante millones de años se han ido incorporando retrovirus en nuestro ADN humano, tanto que hoy representan casi el 10% del total de nuestro genoma. Un grupo de investigación de la Universidad de Lund ha descubierto ahora un mecanismo a través del cual estos retrovirus pueden tener un impacto en la expresión génica. Esto significa que pueden haber desempeñado un papel importante en el desarrollo del cerebro humano, así como en diversas enfermedades neurológicas.
Los retrovirus incorporados en nuestro ADN y su importancia en el desarrollo del cerebro humano. Crédito: © WavebreakMediaMicro/Fotolia

sábado, 31 de diciembre de 2016

El deterioro cognitivo puede estar influenciado por la interacción genética

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Tal vez haya oído usted hablar de estar en el lugar correcto pero en el momento equivocado, pero ¿qué ocurre si uno tiene los genes correctos en un entorno equivocado? En otras palabras, ¿podría manifestarse una mutación genética (o alelo) que en un entorno ambiental pone a las poblaciones en riesgo de contraer enfermedades y en un entorno distinto mostrarse de manera positiva?

Representación de la doble estructura helicoidal del ADN. Sus cuatro unidades de código (A, T, C, G) están coloreados en rosa, naranja, morado y amarillo. Crédito: NHGRI

martes, 14 de junio de 2016

Orígenes del Lenguaje, por R. Bartra

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Orígenes del Lenguaje
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"La hipótesis que ha surgido plantea que el sistema de neuronas espejo que se observa en los monos, donde las funciones motoras no sólo controlan la acción sino que también la representan, puede ser el origen de un sistema humano de representación especializado en procesar información social. Es decir, que un sistema encapsulado y rígido. capaz de controlar con eficacia la relación del organismo con su medio ambiente se habría transformado en un sistema abierto y flexible capaz de manejar información simbólica procedente de un contorno multicultural rico y cambiante. Rizzolatti y Arbib creen que hubo una evolución progresiva del sistema de neuronas espejo, que habría producido un surgimiento del área de Broca a partir de un área precursora similar al área F5 de los monos, que ya tenía propiedades espejeantes. Así, habrían surgido capacidades miméticas un sistema de signos manuales y gestos faciales y, por último, un sistema simbólico de vocalización.

jueves, 31 de marzo de 2016

El amanecer de nuestros orígenes (2)

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La edad de oro

Los finales de 1990 y principios de 2000, fue una época dorada de descubrimientos para los paleoantropólogos. En el espacio de una década, fueron descubiertos los restos de tres homínidos nuevos en los desiertos de África oriental y central. El más completo fue Ardipithecus ramidus, un esqueleto de 4,4 millones de años de edad, en Afar, Etiopía, apodado Ardi. A éste se unieron más tarde el Sahelanthropus tchadensis, de hace 6 a 7 millones de años, y el Orrorin tugenensis, de unos 6 millones de años.

miércoles, 30 de marzo de 2016

El amanecer de nuestros orígenes (1)

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La argumentación sobre que nuestro linaje escindido del de los chimpancés está a punto de resolverse, con colosales consecuencias para la prehistoria.

Alineando, generación tras generación de antepasados, remontándonos en el tiempo a través de las civilizaciones, las edades de hielo, a la épica migración fuera de África, hasta el origen mismo de nuestra especie. Y por otro lado, cogiendo la línea del chimpancé y alineando sus antepasados. ¿Cuánto tiempo hay que ir hacia atrás, y cuántas generaciones deben pasar, antes de que se encuentren las dos líneas?

Esta es una de las cuestiones más importantes y más fuertes de la evolución humana. Sabemos que en algún momento compartimos un ancestro común con los chimpancés, pero el momento exacto, y cómo era ese antepasado, ha sido exasperadamente difícil de precisar. Los paleontólogos han buscado restos fósiles y los genetistas han hurgado en la documentación histórica que supone el ADN humano y el del chimpancé. Ambas disciplinas hicieron descubrimientos, pero no terminaban de llegar a un acuerdo.

martes, 29 de marzo de 2016

El mecanismo biológico de la herencia epigenética

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Investigadores descubren el botón on/off (encendido/apagado) que permiten heredar las respuestas a los cambios ambientales.

Según la epigenética, el estudio de los cambios heredables en la expresión génica no están codificados directamente en nuestro ADN, nuestras experiencias de vida pueden transmitirse a nuestros hijos y a los hijos de nuestros hijos. En los estudios de supervivientes de sucesos traumáticos han sugerido que la exposición al estrés, de hecho, puede tener efectos duraderos en generaciones siguientes. Pero, ¿cómo se transmiten exactamente estos "recuerdos" genéticos?

El mecanismo biológico "on" y "off" de la herencia epigenética. Crédito: © Sergey Nivens / Fotolia
Un nuevo estudio de la Universidad de Tel Aviv señala el mecanismo exacto de "encendido" y "apagado" que convierte en herencia las influencias ambientales. La investigación, publicada la semana pasada en Cell y dirigido por el Dr. Oded Rechavi, y su grupo, de la Facultad de Ciencias de la Vida y la Escuela Sagol de Neurociencia de la TAU, revela las reglas que dictan qué respuestas epigenéticas se heredan y por cuánto tiempo.

"Hasta ahora, se suponía que existía una dilución pasiva o descomposición regulatoria de la herencia de las respuestas epigenéticas", señalaba el Dr. Rechavi. "Pero hemos demostrado que lo que existe es un proceso activo que regula la herencia epigenética a lo largo de generaciones."

Pasar el estrés de una generación a otra

Los investigadores se han preocupado por cómo se transmiten los efectos del estrés, traumas y otras exposiciones ambientales de una generación a la siguiente durante años. Las pequeñas moléculas de ARN --secuencias cortas de ARN que regulan la expresión de genes-- son algunos de los factores clave que participan en la mediación de este tipo de herencia. El Dr. Rechavi y su equipo, identificaron previamente un mecanismo de "pequeña herencia de ARN," a través del cual, las moléculas de ARN producían una respuesta a las necesidades específicas celulares y cómo eran reguladas entre varias generaciones.

"Anteriormente, pusimos de manifiesto cómo los gusanos heredaban esos pequeños ARN después de la inanición y las infecciones virales de sus padres. Estos pequeños ARN ayudaron a sus hijos a prepararse para dificultades similares", explicó el Dr. Rechavi. "También hemos identificamos un mecanismo que amplificaba los pequeños heredables de ARN a través de las generaciones, de manera que no se diluyera la respuesta. Descubrimos que se requieren unas enzimas, llamadas RdRP, capaces de recrear los nuevos pequeños ARN y mantener la respuesta en las siguientes generaciones."

Hallamos que la mayoría de las respuestas heredables epigenéticas en los gusanos C. elegans persistían durante sólo unas pocas generaciones. Esto creó el supuesto de que los efectos epigenéticos simplemente "se agotaban" con el tiempo, a través de un proceso de dilución o descomposición.

"Pero esta suposición ignora la posibilidad de que este proceso no se limitE a extinguirse, sino que está regulado", señaló el Dr. Rechavi, que en este estudio trató los pequeños RNA con gusanos C.elegans dirigidos a la GFP (green fluorescent protein), un gen indicador, comúnmente utilizado en los experimentos. "Siguiendo a estos pequeños RNA heredables que regulaban la GFP (que 'silenciaban' su expresión) y descubrimos un mecanismo activo y sintonizable de la herencia que se podía activar en "on" u "off" (encendido o apagado).

Los científicos han descubierto que unos genes específicos, que denominaron "MOTEK" (Modified Transgenerational Epigenetic Kinetics), participaban en el encendido y apagado de las transmisiones epigenéticas.

"Descubrimos la manera de manipular la duración de la herencia epigenética transgeneracional en los gusanos, mediante el cambio de "on" y "off" de los pequeños ARN que utilizan los gusanos para regular los genes", añadió el Dr. Rechavi. "Estos interruptores son controlados por una interacción de retroalimentación entre los pequeños ARN de regulación de genes que son heredables, y los genes MOTEK que son requieridos para producir y transmitir estos pequeños ARN a través de las generaciones.

"La retroalimentación determina si la memoria epigenética continuará o no en la progenie, y cuánto durará cada respuesta epigenética."

¿Una teoría integral de la herencia?

Aunque su investigación se ha llevado a cabo en los gusanos, el equipo cree que la comprensión de los principios que controlan la información epigenética de la herencia es crucial para la construcción de una teoría integral de la herencia para todos los organismos, incluyendo a los humanos.

"Ahora estamos planeando estudiar los genes MOTEK y saber exactamente cómo afectan estos genes a la duración de los efectos epigenéticos", declaró Leah Houri-Zeevi, doctorando en el laboratorio del Dr. Rechavi y primer autor del artículo. "Además, planeamos examinar si existen mecanismos similares en los seres humanos."

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Referencia: Science Daily, «Biological mechanism passes on long-term epigenetic 'memories'», 28 de marzo 2016
-Fuente: American Friends of Tel Aviv University.
-Publicación: Leah Houri-Ze’evi, Yael Korem, Hila Sheftel, Lior Faigenbloom, Itai Antoine Toker, Yael Dagan, Lama Awad, Luba Degani, Uri Alon, Oded Rechavi. A Tunable Mechanism Determines the Duration of the Transgenerational Small RNA Inheritance in C. elegans. Cell, 2016; 165 (1): 88 DOI: 10.1016/j.cell.2016.02.057.