Nos acercamos al final de otro año, y como cada mes de diciembre llega el momento de hacer balances. Por unas cosas u otras he ido marginando en mi blog uno de los descubrimientos más importantes del año y que fue publicado en el mes de agosto en la revista Science. En sentido estricto, el descubrimiento no ha sido de este año sino de hace la friolera de 17 años.
Es el tiempo que ha llevado a un equipo de unos cincuenta científicos (principalmente americanos, alemanes y japoneses -también una joven paleontóloga española-) el completar un análisis detallado de los miles de piezas recogidas en el terreno. El fruto ha sido la publicación de una serie de once artículos en la mencionada revista, y que constituyen una piedra angular de la biología evolutiva humana (http://www.sciencemag.org/content/vol326/issue5949/index.dtl). Me estoy refiriendo al descubrimiento de “Ardi”.
Ese es en nombre familiar con el que sus descubridores ha llamado a un espécimen de Ardipithecus ramidus encontrado en Etiopía en 1992 y que representa el ejemplar de homínido más próximo del que se tienen noticias a nuestro antepasado común con el chimpancé.
El espécimen corresponde a un esqueleto bastante completo de una hembra que vivió hace más de 4,4 millones de años. Esto está relativamente cerca de nuestra separación del chimpancé, que ocurrió hace unos 6 millones de años. Junto a este esqueleto bastante completo se han encontrado piezas de al menos otros 36 individuos, y miles de fósiles de animales y plantas del entorno en que vivieron. Toda esta información ha permitido reconstruir la biología de aquel ecosistema y ha aportado datos que suponen grandes sorpresas.
De la estructura de sus pies brazos y caderas se deduce que Ardi vivía en un bosque y era que bípeda en el suelo, pero en los árboles usaba las cuatro extremidades. Esto descarta la hipótesis de que la postura bípeda se adquirió más tarde, cuando nuestros antepasados se desplazaron del bosque a la sabana. El análisis radiométrico de los dientes indica que su dieta estaba constituida principalmente por fruta, nueces y otros productos del bosque. Un rasgo importante de su dentición es la presencia de caninos muy poco desarrollados, lo que contrasta con todos los demás primates, excepto los humanos. Los caninos son usados en los primates como potentes armas en las luchas por las hembras, y por el territorio. Esto les lleva a sugerir que no era una especie agresiva y apoya la hipótesis de que tenían un estilo de vida de cooperación entre los miembros del grupo. Muchos piensan que este estilo de vida cooperativo fue el motor evolutivo del aumento de tamaño del cerebro humano que empezó a ocurrir a partir de ese momento.
En el link que he puesto arriba tenéis el índice de los once artículos y en cada uno de ellos se puede leer amplios resúmenes de los autores sin necesidad de suscripción. Además, podéis ver una entrevista de una de las corresponsales de Science con el codirector de la investigación. Muy interesante:
Y aquí otro video del Wall Street Journal:
Los estudios de secuenciación de genomas siguen su crecimiento exponencial. Este año se han superado los 1000 genomas secuenciados, la inmensa mayoría correspondientes a los genomas de bacterias. Hay en marcha más de 6000 proyectos de secuenciación de los genomas de otras tantas especies, y se espera que durante 2010 se superen los 10000.
Esta ingente cantidad de información proporcionará nuevas dianas terapéuticas para el tratamiento de enfermedades infecciosas producidas por esas bacterias. En cuanto a los genomas de eucariotas la cosa va más despacio ya que son mucho mayores y requieren más esfuerzo humano y económico. En noviembre se publicaron lis genomas de dos especies de interés agrícola y ganadero. En concreto, salieron a la luz los primeros borradores de los genomas del maíz y del caballo. Previamente, en abril, se había publicado el de la vaca.
La vaca y el caballo poseen genomas de tamaño y complejidad semejante al humano y constituyen una valiosa herramienta para comprender la dinámica de la información genética a lo largo de la evolución de los mamíferos. Y, desde un punto de vista más práctico, proporcionan una información que ayudará en el futuro a la selección de nuevas variedades más productivas o libres de ciertas enfermedades genéticas que merman la producción ganadera. Y lo mismo se puede decir del maíz, cuyo genoma se puede comparar ahora con el del arroz, publicado en 2004, para obtener información sobre las adaptaciones evolutivas que han sufrido los cereales, antes y después de su domesticación.
El estudio de los genomas de las numerosas variedades y razas existentes hoy en día de esas plantas y animales, y que se han ido acumulando por selección artificial en los 10 milenios transcurridos desde que los humanos inventaron la ganadería y la agricultura, permitirá comprender los mecanismos genéticos que han guiado esa selección y favorecerá un más rápido desarrollo de nuevas variedades. Y se podrán usar tanto técnicas de selección tradicionales como de ingeniería genética (asumo que con los debidos controles ecológicos).
Estos links os llevan a las páginas oficiales de estos genomas:
Caballo: http://www.uky.edu/Ag/Horsemap/
Vaca: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/guide/cow/
Maiz: http://www.genome.jp/kegg/catalog/org_list.html
Arroz: http://rgp.dna.affrc.go.jp/IRGSP/
Con ser impresionante la cantidad de información que se ha sacado de estas comparaciones, y la que se sacará, nos enfrentamos a una limitación en lo referido a las herramientas bioinformáticas necesarias para procesar tal cantidad de datos. Por ello, hay quien ha planteado unos objetivos más modestos a medio plazo y ha decidido estudiar en profundidad la dinámica del genoma más sencillo que se conoce: el del microorganismo Mycoplasma pneumoniae, cuya longitud es de 0,8 millones de bases.
El humano es casi 4000 veces mayor. Además, esto me da pie para relatar los éxitos de científicos españoles, puesto que esta idea ha sido desarrollada brillantemente por Luis Serrano, que dirige el Depto de Biología de Sistemas del Centro de Regulación Genómica de Barcelona y que anteriormente había dirigido un gran laboratorio de la EMBO en Heidelberg:
Fruto de este trabajo ha sido la publicación de 3 artículos en Science el 27 de Noviembre describiendo a gran escala todos los genes que expresa, cómo interaccinan entre si las proteínas y todas las vías metabólicas que hacen que este microorganismo pueda obtener su energía y vivir de forma autónoma:
Aunque hay microorganismos con genomas todavía más pequeños, estos son parásitos y utilizan genes, proteínas y vías metabólicas de su hospedador.
Y quiero terminar con otra contribución destacada de científicos españoles: La revista Nature de 2 de Diciembre incluye un artículo de un grupo mayoritariamente español, aunque realizado es sus aspectos tecnológicamente más exigentes en el laboratorio que la Organización Europea de Biología Molecular tiene en Grenoble.
El grupo dirigido por Pedro Luis Rodríguez Egea pertenece al Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas de Valencia (CSIC-UPV), mientras que el laboratorio de Grenoble lo dirige José Antonio Márquez, igualmente originario de Valencia, pero afincado en Grenoble desde hace años (fuga de cerebros). En este trabajo se describe la estructura de una proteína a la que se une una hormona vegetal llamada ácido abcisico (ABA). Esta hormona es responsable de las adaptaciones de las plantas a situaciones de estrés hídrico y salinidad del suelo. En situaciones de estrés la planta produce esta hormona que desencadena respuestas de adaptación, por ejemplo cerrando los estomas, provocando el crecimiento de las raíces y promoviendo la producción de moléculas que contrarrestan la salinidad. El conocimiento de la estructura de la proteína receptora de ABA ayudará al diseño de compuestos químicos que faciliten el crecimiento de plantas en suelos muy secos y salinizados, un problema cada vez más acuciante en muchas zonas del planeta. Os adjunto una entrevista que he encontrado en internet con el Dr. Rodríguez Egea:
La estructura de la proteína está depositada en el banco de datos de proteínas y se puede ver e interactuar con las imágenes usando los botones del ratón y/o los comandos de la izquierda de la pantalla (las imágenes tardan un rato en cargarse la primera vez que se accede porque el ordenador tiene que bajarse algunas herramientas):
En el mismo número de Nature se incluyen varios artículos más de otros grupos de investigación que esclarecen exhaustivamente el modo de acción del ABA. La portada de la revista hace referencia al problema de la sequia sobre el crecimiento de las plantas:
Espero que os haya resultado de interés.
Os deseo unas felices fiestas.
Es el tiempo que ha llevado a un equipo de unos cincuenta científicos (principalmente americanos, alemanes y japoneses -también una joven paleontóloga española-) el completar un análisis detallado de los miles de piezas recogidas en el terreno. El fruto ha sido la publicación de una serie de once artículos en la mencionada revista, y que constituyen una piedra angular de la biología evolutiva humana (http://www.sciencemag.org/content/vol326/issue5949/index.dtl). Me estoy refiriendo al descubrimiento de “Ardi”.
Ese es en nombre familiar con el que sus descubridores ha llamado a un espécimen de Ardipithecus ramidus encontrado en Etiopía en 1992 y que representa el ejemplar de homínido más próximo del que se tienen noticias a nuestro antepasado común con el chimpancé.
El espécimen corresponde a un esqueleto bastante completo de una hembra que vivió hace más de 4,4 millones de años. Esto está relativamente cerca de nuestra separación del chimpancé, que ocurrió hace unos 6 millones de años. Junto a este esqueleto bastante completo se han encontrado piezas de al menos otros 36 individuos, y miles de fósiles de animales y plantas del entorno en que vivieron. Toda esta información ha permitido reconstruir la biología de aquel ecosistema y ha aportado datos que suponen grandes sorpresas.
De la estructura de sus pies brazos y caderas se deduce que Ardi vivía en un bosque y era que bípeda en el suelo, pero en los árboles usaba las cuatro extremidades. Esto descarta la hipótesis de que la postura bípeda se adquirió más tarde, cuando nuestros antepasados se desplazaron del bosque a la sabana. El análisis radiométrico de los dientes indica que su dieta estaba constituida principalmente por fruta, nueces y otros productos del bosque. Un rasgo importante de su dentición es la presencia de caninos muy poco desarrollados, lo que contrasta con todos los demás primates, excepto los humanos. Los caninos son usados en los primates como potentes armas en las luchas por las hembras, y por el territorio. Esto les lleva a sugerir que no era una especie agresiva y apoya la hipótesis de que tenían un estilo de vida de cooperación entre los miembros del grupo. Muchos piensan que este estilo de vida cooperativo fue el motor evolutivo del aumento de tamaño del cerebro humano que empezó a ocurrir a partir de ese momento.
En el link que he puesto arriba tenéis el índice de los once artículos y en cada uno de ellos se puede leer amplios resúmenes de los autores sin necesidad de suscripción. Además, podéis ver una entrevista de una de las corresponsales de Science con el codirector de la investigación. Muy interesante:
Y aquí otro video del Wall Street Journal:
Los estudios de secuenciación de genomas siguen su crecimiento exponencial. Este año se han superado los 1000 genomas secuenciados, la inmensa mayoría correspondientes a los genomas de bacterias. Hay en marcha más de 6000 proyectos de secuenciación de los genomas de otras tantas especies, y se espera que durante 2010 se superen los 10000.
Esta ingente cantidad de información proporcionará nuevas dianas terapéuticas para el tratamiento de enfermedades infecciosas producidas por esas bacterias. En cuanto a los genomas de eucariotas la cosa va más despacio ya que son mucho mayores y requieren más esfuerzo humano y económico. En noviembre se publicaron lis genomas de dos especies de interés agrícola y ganadero. En concreto, salieron a la luz los primeros borradores de los genomas del maíz y del caballo. Previamente, en abril, se había publicado el de la vaca.
La vaca y el caballo poseen genomas de tamaño y complejidad semejante al humano y constituyen una valiosa herramienta para comprender la dinámica de la información genética a lo largo de la evolución de los mamíferos. Y, desde un punto de vista más práctico, proporcionan una información que ayudará en el futuro a la selección de nuevas variedades más productivas o libres de ciertas enfermedades genéticas que merman la producción ganadera. Y lo mismo se puede decir del maíz, cuyo genoma se puede comparar ahora con el del arroz, publicado en 2004, para obtener información sobre las adaptaciones evolutivas que han sufrido los cereales, antes y después de su domesticación.
El estudio de los genomas de las numerosas variedades y razas existentes hoy en día de esas plantas y animales, y que se han ido acumulando por selección artificial en los 10 milenios transcurridos desde que los humanos inventaron la ganadería y la agricultura, permitirá comprender los mecanismos genéticos que han guiado esa selección y favorecerá un más rápido desarrollo de nuevas variedades. Y se podrán usar tanto técnicas de selección tradicionales como de ingeniería genética (asumo que con los debidos controles ecológicos).
Estos links os llevan a las páginas oficiales de estos genomas:
Caballo: http://www.uky.edu/Ag/Horsemap/
Vaca: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/guide/cow/
Maiz: http://www.genome.jp/kegg/catalog/org_list.html
Arroz: http://rgp.dna.affrc.go.jp/IRGSP/
Con ser impresionante la cantidad de información que se ha sacado de estas comparaciones, y la que se sacará, nos enfrentamos a una limitación en lo referido a las herramientas bioinformáticas necesarias para procesar tal cantidad de datos. Por ello, hay quien ha planteado unos objetivos más modestos a medio plazo y ha decidido estudiar en profundidad la dinámica del genoma más sencillo que se conoce: el del microorganismo Mycoplasma pneumoniae, cuya longitud es de 0,8 millones de bases.
El humano es casi 4000 veces mayor. Además, esto me da pie para relatar los éxitos de científicos españoles, puesto que esta idea ha sido desarrollada brillantemente por Luis Serrano, que dirige el Depto de Biología de Sistemas del Centro de Regulación Genómica de Barcelona y que anteriormente había dirigido un gran laboratorio de la EMBO en Heidelberg:
Fruto de este trabajo ha sido la publicación de 3 artículos en Science el 27 de Noviembre describiendo a gran escala todos los genes que expresa, cómo interaccinan entre si las proteínas y todas las vías metabólicas que hacen que este microorganismo pueda obtener su energía y vivir de forma autónoma:
Aunque hay microorganismos con genomas todavía más pequeños, estos son parásitos y utilizan genes, proteínas y vías metabólicas de su hospedador.
Y quiero terminar con otra contribución destacada de científicos españoles: La revista Nature de 2 de Diciembre incluye un artículo de un grupo mayoritariamente español, aunque realizado es sus aspectos tecnológicamente más exigentes en el laboratorio que la Organización Europea de Biología Molecular tiene en Grenoble.
El grupo dirigido por Pedro Luis Rodríguez Egea pertenece al Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas de Valencia (CSIC-UPV), mientras que el laboratorio de Grenoble lo dirige José Antonio Márquez, igualmente originario de Valencia, pero afincado en Grenoble desde hace años (fuga de cerebros). En este trabajo se describe la estructura de una proteína a la que se une una hormona vegetal llamada ácido abcisico (ABA). Esta hormona es responsable de las adaptaciones de las plantas a situaciones de estrés hídrico y salinidad del suelo. En situaciones de estrés la planta produce esta hormona que desencadena respuestas de adaptación, por ejemplo cerrando los estomas, provocando el crecimiento de las raíces y promoviendo la producción de moléculas que contrarrestan la salinidad. El conocimiento de la estructura de la proteína receptora de ABA ayudará al diseño de compuestos químicos que faciliten el crecimiento de plantas en suelos muy secos y salinizados, un problema cada vez más acuciante en muchas zonas del planeta. Os adjunto una entrevista que he encontrado en internet con el Dr. Rodríguez Egea:
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En el mismo número de Nature se incluyen varios artículos más de otros grupos de investigación que esclarecen exhaustivamente el modo de acción del ABA. La portada de la revista hace referencia al problema de la sequia sobre el crecimiento de las plantas:
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