El genoma del pez cebra lo impulsa como modelo para estudiar enfermedades

El genoma del pez cebra lo impulsa como modelo para estudiar enfermedades

La biología del pez cebra, pequeño y transparente, y la alta similitud entre su genoma y el del ser humano lo señalan como un candidato perfecto para el estudio de enfermedades humanas como el alzhéimer o el cáncer. Dos estudios publicados hoy en Nature –uno de ellos con participación española– buscan, a través de la secuenciación de su genoma y el estudio de mutaciones, confirmar la posición del pez cebra como organismo modelo.

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Secuenciado el genoma del pez cebra

SINC | 17 abril 2013 19:00

En los últimos 20 años, el pez cebra ha encontrado un hueco como organismo modelo en los laboratorios de biología entre otros más populares como Drosophila. Los embriones y larvas de este animal son idóneos para estudios genéticos debido a su pequeño tamaño, trasparencia y enorme número de individuos por puesta. Esto último permite analizar miles de compuestos terapéuticos de manera rápida, algo que con ratones implicaría más tiempo y dinero.

Dos investigaciones publicadas hoy en Nature, con la colaboración del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) en uno de ellos, en las que se secuencia el genoma de este pez y se aíslan mutaciones en más de 10.000 genes, confirman la utilidad de este animal.

“El pez cebra tiene un alto potencial como modelo preclínico para la búsqueda de nuevos compuestos terapéuticos y también para el análisis de la toxicidad de estos”, explica a SINC Carlos Torroja, investigador del CNIC y coautor de uno de los dos estudios.

Las características biológicas del pez, junto con los recientes estudios genéticos, lo señalan como una especie útil para estudiar enfermedades como alzhéimer, cáncer o deficiencias cardíacas. En el campo de la medicina regenerativa también tiene su importancia puesto que es capaz de regenerar varios órganos, como el corazón.

La investigación en la que participa el científico español presenta un genoma de alta calidad que facilita la identificación de mutaciones, ya que hace posible la comparación de secuencias mutadas y normales.

“Hemos desarrollado el mapa genético más denso realizado hasta la fecha en cualquier organismo”, explica Torroja.

El investigador del CNIC comenta la importancia de la secuenciación. “El mapa más denso en humanos tiene 44.000 marcadores y en del pez cebra 140.000. Este mapa genético nos ha permitido hacer útil el genoma del pez, algo fundamental si se quiere usar al pez cebra para estudiar enfermedades humanas”.

La secuenciación también revela la gran similitud entre el genoma humano y el del pez cebra. “El 71 % de los genes humanos tienen su contrapartida en el pez, así como el 82 % de los 3.200 genes humanos implicados en alguna enfermedad”, señala Torroja.

Peces cebra con mutaciones a gran escala

Para permitir el estudio de los genes humanos en el pez cebra, la segunda publicación describe un método para introducir mutaciones en el genoma del pez a larga escala.

Los investigadores han provocado e identificado mutaciones en más de un tercio de los genes que codifican proteínas. Los mutantes generados servirán para analizar la función de estos genes.

Los estudios publicados hoy en Nature se suman a varios estudios recientes –el más antiguo, de noviembre de 2012– que pretenden impulsar el papel del pez cebra como organismo modelo.

Zona geográfica: Internacional
Fuente: SINC
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Los animales también se automedican

Los animales también se automedican

Al igual que el ser humano, otros animales también utilizan sustancias farmacológicas –como plantas medicinales– para prevenir y curar enfermedades parasitarias, con consecuencias para la evolución del huésped y el parásito. Conocer estas conductas puede ser útil para diseñar medicamentos y evitar pérdidas económicas, por ejemplo, en la industria apícola.

Los babuinos ingieren algunas plantas para evitar parásitos. / Volker Schumann

Los babuinos ingieren algunas plantas para evitar parásitos. / Volker Schumann

El concepto de automedicación no es exclusivo del Homo sapiens. Se conocen muchas especies de animales que deciden ingerir ciertas sustancias por su interés farmacológico y no solo por cuestiones de nutrición. No obstante, es un fenómeno poco estudiado en la naturaleza.

Varios expertos en ecología y biología evolutiva analizan las causas de este comportamiento en un artículo publicado hoy en Science, y centrado en el uso de la automedicación para curar o prevenir enfermedades parasíticas.

Aunque los chimpancés buscan hierbas medicinales para purgarse de posibles parásitos, no solo se automedican las especies de animales con una alta capacidad para observar y aprender. De hecho, muchos lo hacen mediante comportamientos innatos, no aprendidos.

En el artículo, los autores exponen varias consecuencias de la automedicación, que incluso pueden afectar al ser humano de manera indirecta.

En primer lugar, influye en la transmisión y virulencia del parásito. Por ejemplo, cuando la mariposa monarca deposita sus huevos en asclepias –plantas herbáceas–, tóxicas para los parásitos, estos aumentan su virulencia.

La respuesta inmune de estos animales –que tiene un costo muy alto–, puede reducirse o incluso eliminarse por efecto de la automedicación. Es el caso de las abejas, que al utilizar antimicrobianos en sus nidos han evolucionado hasta perder ciertos genes inmunológicos.

Además, los autores se atreven a pronosticar que, si se llevan a cabo más estudios, podrá observarse que los huéspedes han adaptado su comportamiento a sus parásitos, y que la automedicación está más extendida de lo que se creía.

El estudio de la automedicación también afecta a la producción de comida y medicamentos por parte del ser humano. Algunas enfermedades animales pueden ser peores si se interfiere en la capacidad de los animales para medicarse, como puede pasar con las abejas seleccionadas para producir poca resina en sus panales –sustancia antimicrobiana que reduce la producción de miel–, y que se ven expuestas a infecciones.

Por último, dado que el Homo sapiens es también un animal ‘farmacéutico’, y muchas medicinas modernas derivan de plantas y productos naturales, estudiar la medicación animal puede ayudar a descubrir nuevos fármacos de utilidad.

Farmacias animales

Desde que en 1978 se describiera este comportamiento aplicado a la eliminación de parásitos, la lista de animales ‘farmacéuticos’ ha crecido hasta incluir polillas, hormigas, abejas e incluso la mosca de la fruta Drosophila.

Las plantas medicinales pueden emplearse para curar o prevenir parásitos en el propio animal –como hacen babuinos y algunas orugas–, pero también se utilizan con la misma intención de manera social –como hace Drosophila con sus crías, o ciertas hormigas con sus compañeras–.

Las investigaciones sobre esta medicación social o transgeneracional indican que el estudio de la automedicación no debe centrarse en el ‘auto’, sino en la eficacia biológica que estos comportamientos aportan a la población.

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Fuente: SINC
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El deshielo en la Antártida aumentó diez veces en los últimos 600 años

CLIMA| Estudio de la Universidad Nacional Australiana

El deshielo en la Antártida aumentó diez veces en los últimos 600 años

Deshielo en la Península Antártica, en el hemisferio sur. | Nerilie AbramDeshielo en la Península Antártica, en el hemisferio sur. | Nerilie Abram

Europa Press|Sydney (Australia)

Actualizado lunes 15/04/2013 10:47 horas

El deshielo en la Península Antártica ha aumentado casi diez veces en los últimos 600 años, con la mayor tasa de incremento en la descongelación en el último medio siglo, según un estudio divulgado hoy en Australia. De hecho, los autores del informe afirman que el deshielo durante la estación veraniega en la Península Antártica ha alcanzado el nivel más alto del último milenio.

“Descubrimos que las condiciones más frías en la Península Antártica y la menor cantidad de deshielo durante el verano ocurrió hace 600 años”, según el jefe del estudio, Nerilie Abram, experto de la Universidad Nacional Australiana (ANU, siglas en inglés) y el Sondeo Antártico Británico (BAS, siglas en inglés).

El estudio, que fue publicado en Nature Geoscience, pretende entender las causas de los cambios ambientales en la Antártica y calcular la contribución de su deshielo en el aumento de los niveles del mar.

Para efectos del estudio, el equipo de científicos perforó un núcleo de hielo de 364 metros de largo en la isla James Ross, cerca del extremo norte de la Península Antártica, para medir las temperaturas pasadas del área para analizar el deshielo en la región, según un comunicado de prensa de la ANU.

Las capas visibles de hielo en esa zona perforada revelaron los períodos en los que nevó en el verano sobre esas coronas de hielo y se volvieron a congelar.

Al medir esas capas, los científicos pudieron examinar la historia de la congelación en la Antártida a través de comparaciones entre los cambios de temperatura en el núcleo de hielo durante los últimos mil años.

Fenómeno causado por el hombre

Hace unos 600 años, las temperaturas eran de unos 1,6 grados Celsius menos que las registradas en el siglo XX y la cantidad anual de hielo que se derritió y se volvió a congelar fue de 0,5 por ciento.

“Las temperaturas en el lugar han aumentado gradualmente en diversas fases durante muchos cientos de años, pero la mayor parte de la intensificación del deshielo ha ocurrido desde mediados del siglo XX“, agregó el científico.

También explicó que la Península Antártica se ha calentado hasta un nivel en el que un pequeño aumento en la temperatura puede desencadenar un gran aumento en la descongelación de hielo durante el verano austral, lo que supone un gran impacto en la estabilidad del hielo y el aumento del nivel del mar.

La Península Antártica se ha calentado más rápidamente que cualquier otro lugar en el Hemisferio Sur en el último medio siglo y según los científicos este fenómeno es causado por el ser humano.

En otras partes del continente blanco, como la Capa de Hielo de la Antártida Occidental el panorama es más complejo porque se desconoce si el deshielo y la pérdida de los glaciares en excepcional o es causado por el cambio climático.

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Niumbaha: un nuevo grupo de murciélagos en blanco y negro

Niumbaha: un nuevo grupo de murciélagos en blanco y negro

Redacción

BBC Mundo

Martes, 16 de abril de 2013
Científico sostiene a murciélago blanco y negro, clasificado en el nuevo grupo Niumbaha

Un nuevo grupo de murciélagos ha sido clasificado después de que científicos estudiarán un raro espécimen blanco y negro de Sudán del Sur, que ahora se conoce como Niumbaha superba.

Investigadores de la Universidad de Bucknell en Pensilvania, Estados Unidos, Flora & Fauna International y el Ministerio de Conservación de Vida Silvestre y Turismo de Sudán del Sur encontraron al murciélago y estudiaron su patrón de manchas y rayas único, que lo hace parecerse a un tejón.

“Supe en el mismo segundo en que lo vi que era un hallazgo único en la vida”, dijo la profesora de Biología DeeAnn Reeder.

El análisis reveló que el murciélago ya había sido descubierto antes, pero fue clasificado incorrectamente.

La particularidad de su diseño lo diferencia de otros murciélagos y no pertenece a ningún grupo conocido, lo que llevó a los biólogos a describir un nuevo género, denominado Niumbaha.

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Cómo flotan los insectos

Cómo flotan los insectos

Victoria Gill

BBC

Sábado, 20 de abril de 2013

Una filmación en cámara súper lenta de una polilla volando reveló cómo los insectos usan su cuerpo para sobrevolar.

La técnica no involucra sólo las alas: la polilla mueve su cuerpo girando su abdomen hacia arriba y abajo para afinar el efecto de las fuerzas que le mantienen en el aire.

Los investigadores que realizaron el experimento lo hicieron para “destilar los principios biológicos del control de vuelo”.

Eso, dicen, les ayudará a construir robots voladores que usen los mismos principios.

El autor principal de la investigación, Jonathan Dyhr, de la Universidad de Washington, explica que -en términos de modelos de insectos- las polillas proveen una base particularmente interesante para robots miniatura.

“Son unos insectos más grandes, así que es un rango más realista de aletear o volar para máquinas en las que vamos a querer poner instrumentos”.

Además, a pesar de ser relativamente grandes, las polillas son increíblemente buenas para sobrevolar”, explica.

“Una polilla puede realmente controlar sus movimientos con precisión y permanecer en un lugar”, señala.

Sobrevolar en un mismo sitio

Aleteando y volando

Polilla

Cuando las alas de un insecto se mueven, mantienen una ligera inclinación, que desvía el aire hacia abajo.

Esta desviación significa que el aire fluye más rápido sobre el ala que debajo, causando el aumento de la presión de aire debajo de las alas, y la reducción por encima de ellas. Es esta diferencia en la presión la que produce la elevación.

El aleteo crea una fuerza adicional hacia adelante y hacia arriba, que contrarresta el peso del insecto y el “arrastre” de la resistencia del aire.

El aleteo en bajada proporciona la mayor potencia. En este movimiento, el ala tiene un ángulo descendente más pronunciado.

Este aleteo es como una muy breve inmersión que momentáneamente utiliza el peso del animal mismo con el fin de impulsarse hacia adelante. Pero debido a que las alas siguen generando la elevación, la criatura permanece suspendida.

En cada aleteo ascendente, el ala está ligeramente doblada hacia dentro para reducir la resistencia.

Para entender cómo logran esta hazaña, el equipo puso una polilla en una especie de simulador de vuelo miniatura.

Luego, la ataron en un lugar en el que el entorno parecía estarse moviendo hacia arriba y abajo. Con esta simulación, los científicos hicieron que el insecto percibiera que estaba cayéndose hacia adelante o atrás.

En respuesta, como reveló la filmación, el insecto giraba su abdomen hacia arriba y abajo.

Así, ajustaba el flujo de aire que llegaba a sus alas, lo que a su vez ajustaba la dirección de la elevación y empuje que las alas producían.

Esas son las fuerzas que mantienen al insecto en el aire y le permiten moverse hacia adelante (ver a la derecha en la versión de escritorio).

Al cambiar el ángulo de sus alas y cuerpo, la polilla lograba crear un delicado equilibrio entre el impulso hacia adelante y la resistencia del aire, con la elevación que la mantenía en el aire.

Son estos movimientos finamente afinados que le permiten a los insectos mantenerse suspendidos en un sólo lugar, sobrevolando una flor mientras se alimentan.

Dyhr declaró que era “muy gratificante” poder resolver esa fundamental duda.

“Tuvimos la oportunidad de colaborar con ingenieros y usar métodos realmente únicos para responder una pregunta biológica muy básica”, le dijo a la BBC.

Más detalles del estudio en el Journal of Experimental Biology.

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Los monos que saben quién los viene a cazar

Los monos que saben quién los viene a cazar

Ella Davies

BBC

Jueves, 18 de abril de 2013
Mono lanudo

Los monos lanudos plateados pueden identificar a humanos cazadores por su conducta, según un nuevo estudio.

Los Lagothrix poeppigii viven en los bosques tropicales de Ecuador, Perú y Brasil amenazados por la población local de la Amazonía, que los cazan para comérselos.

Para entender cómo responden los monos a esta amenaza, un grupo de científicos del Imperial College de Londres viajó a Ecuador.

“Les presentamos a personas que se comportaban como cazadores, recolectores o investigadores, en dos lugares en los que la intensidad de la caza era distinta”, explica Sara Papworth, coautora del estudio.

Depende de quién

Los recolectores eran locales que recogen comida y materiales cerca de los asentamientos y los investigadores, académicos que estudian la selva y sus animales.

Mono lanudoLos monos lanudos pueden verse en Ecuador, Perú y Brasil.

“Cuando veían a un cazador, los monos lanudos hacían menos ruido, se movían menos y eran menos visibles que si se trataba de los otros”, señala Papworth, quien además notó que lo que los llevaba a comportarse así no eran sólo las evidencias visuales.

Los cazadores “usan armas como pistolas y sopletes”. Estos últimos “son más de dos metros de largo y sólo los cargan los cazadores, así que son una indicación de que la intención de quien los carga es letal”.

“Pero como los monos plateados se la pasan en las copas de los árboles, su campo visual puede ser bloqueado por hojas y ramas, así que tienen que recurrir a otras pistas, como el nivel de ruido”.

Comparando las reacciones de los monos en un área asociada con la cacería y otra que no, Papworth descubrió algo más.

Cuando los monos estaban en el área más peligrosa, se mantenían callados si los recolectores se acercaban. Pero si se trataba de investigadores, hacían más vocalizaciones.

En contraste, cuando estaban en el área segura, se escondían de los investigadores pero no de los recolectores.

Papworth piensa que esto se debe a que viven tan alejados de asentamientos humanos que quizás sólo se sentían cómodos con los recolectores que les eran familiares.

Más flexibles que los africanos

Mono lanudoEstos simios viven amenazados por los cazadores de la Amazonía.

En cualquier caso, lo revelado apunta a que la conducta ante los depredadores de los monos es más flexible de lo que se pensaba.

“La mayoría de los estudios realizados previamente sobre reacciones de los primates frente a los depredadores se ha enfocado en depredadores animales o en monos africanos, y mostraban una conducta mucho menos flexible”, afirma Papworth.

No obstante, esta flexibilidad podría no ser suficiente para asegurarle el futuro a estos monos sudamericanos.

“Puede salvar individuos pero a largo plazo, su efecto es limitado: para evitar que los cacen, los monos lanudos tienen que evitar que los cazadores los vean todas las veces, mientras que el cazador sólo los tiene que ver una vez”, lamenta.

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Decodifican ADN de pez fósil viviente

Decodifican ADN de pez fósil viviente

Jueves, 18 de abril de 2013
Celacanto en el Museo Nacional de Kenia

Un equipo de científicos internacionales decodificó el ADN de un esquivo pez considerado un fósil viviente, porque tiene un gran parecido a animales que vivieron hace millones de años.

Los investigadores han secuenciado el genoma del celacanto, un primitivo pez africano de hasta dos metros de largo que está cubierto de placas óseas azules y se esconde en cuevas profundas.

Los científicos descubrieron que los genes responsables de su aspecto externo han evolucionado de manera extremadamente lenta, posiblemente debido a que su medio ambiente ha permanecido prácticamente igual en mucho tiempo.

Los investigadores esperan que su estudio del genoma del celacanto proporcionará nuevos conocimientos sobre la evolución de los mamíferos actuales.

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