domingo, 31 de marzo de 2013

ADN fósil utilizado para reajustar el reloj de la humanidad

Proporciona fecha más precisas de cuando algunos de nuestros ancestros salieron de África.

Pintura en el Museo George Olduvai, Area de Conservación Ngorongoro, Tanzania. Créditos: Dongyi Liu.

En algún momento del pasado de la humanidad, un pequeño grupo de Homo sapiens emigró de África antes de extenderse a todos los rincones posibles de la Tierra. Todas las mujeres de ese grupo llevan ADN heredado de una sola mujer, comúnmente conocida como Eva mitocondrial, cuyo ADN fue heredado por todos los seres humanos que viven hoy. Sin embargo, la fecha exacta de esta migración no está clara, y se ha generado un debate entre los genetistas. Ahora, una nueva investigación publicada en la revista Current Biology puede ayudar a traer calma.

Estudios de eventos evolutivos a menudo implican el uso de relojes moleculares basados ​​en cambios en el ADN que se acumulan con el tiempo. Para calibrar con precisión de un reloj, se obtiene ayuda de la tasa de mutaciones.

En 2012, investigadores del Reino Unido utilizaron un método de análisis que involucra el ADN del núcleo celular de humanos actuales. Armados con los datos de padres e hijos, se calculó un nuevo tipo, mucho más bajo de mutación del ADN. Con base en sus resultados, parece que el ADN humano puede cambiar mucho más lentamente de lo que se pensaba. La tasa de mutación lenta pone la fecha de la migración humana fuera de África en alguna parte hace 90,000 a 130,000 años atrás.

"Esto fue muy sorprendente", comenta Alissa Mittnik, investigador de la Universidad de Tübingen en Alemania. "Esto contradice lo que sabemos por los estudios fósiles".

Esos estudios fósiles han utilizado ADN mitocondrial (ADNmt), que se conservan fácilmente en fósiles antiguos, para estimar la tasa de mutación. La tasa de mutación se utiliza entonces para calibrar eventos en el pasado de la humanidad.

Estos datos se ocupan en otras áreas de investigación. Por ejemplo, cuando se combina con los modelos evolutivos, esta información puede ayudar a predecir porque los seres humanos fueron capaces de construir diversos objetos que han sido desenterrados por los arqueólogos. La datación por carbono no puede dar la edad exacta de los objetos, sino en función de las tasas de mutación, las especies que la hicieron hecho y el uso que le daban, por ejemplo, humanos modernos o Neandertales.

En la revista Current Biology, Mittnik y sus colegas informan de una tasa de mutación nueva. Esta tasa puede ayudar a los investigadores a encontrar un término medio en el período en que la migración africana ocurrió.

Su estimación se basa en el ADNmt también, pero ellos afirman que es mucho más fiable, en parte porque utiliza el ADNmt de diez fósiles diferentes, que van desde 700 a 40,000 años de antigüedad. La tasa estimada nueva es superior a la usada por investigadores del Reino Unido que emplearon  ADN nuclear, pero inferior a mayores estimaciones de los estudios de ADNmt. Las tasas más bajas reportadas por investigadores del Reino Unido, Mittnik dice, podría ser debido a su uso de filtros "demasiado estrictos": su análisis deja fuera mutaciones que podrían haber ocurrido realmente (técnicamente llamadas "falsos negativos").

Mittnik admite que, si fuera posible, habría estudiado el ADN nuclear de los fósiles. Esto es así porque el ADNmt sólo tiene 37 de los aproximadamente 20,000 genes humanos -el resto está en el ADN nuclear-. Pero cada célula tiene sólo dos copias de ADN nuclear. Considerando que tiene cientos de copias de ADN mitocondrial, ya que tiene varias mitocondrias en cada célula, y cada uno de ellos tienen múltiples copias del ADNmt. Esto hace que sea mucho más difícil de estudiar el ADN nuclear de los restos fósiles.

Basándose en los resultados, considera Mittnik que el intervalo en que el Homo sapiens salió de África se establece ocurrió hace 62,000 a 95,000 años. Por lo tanto, hay puntos en común con otros modelos que estiman ocurrió entre 90,000 y 95,000 años . Mittnik dice que no se sorprenda si la fecha exacta de la migración fue más tarde de la que los arqueólogos creen actualmente, pero sin duda es anterior a lo que los investigadores del Reino Unido afirman.

Referencia:

viernes, 29 de marzo de 2013

¿Podría el Muro de Juego de Tronos sobrevivir en la realidad?


El Muro visto desde el sur. Créditos: HBO.

Un enorme muro de hielo protege a los Siete Reinos de los peligros invernales del norte como se aprecia en la serie de Juego de Tronos. Pero en el mundo real, una estructura de hielo de pie, con una altura semejante al Empire State enfrenta más problemas de física que cualquier salvaje o Caminante Blanco que este al acecho en las tierras más allá del Muro.

El poderoso muro tiene poco que temer de la ciencia en el mundo de fantasía medieval de Juego de Tronos -la mano del hombre tiene un poco de ayuda de la magia para construir la barrera de hielo que tiene una altura de 213 metros y se extiende a lo largo de 483 kílometros. Un toque de magia semejante sería necesaria para mantener en pie el Muro en la vida real, dicen los científicos. De lo contrario la fuerza de la gravedad eventualmente haría que cayera.

"Incluso a temperaturas muy frías, grandes masas de hielo se deforman bajo su propio peso", reitera el ingeniero Alberto María de la oficina del  Programa de Perforación ICE en el Dartmouth College. "Y los largos flujos de hielo a través del tiempo, harían que no conservará su forma original durante miles de años".

La idea de la fortificación fantástica vino a George RR Martin , autor de "La canción de Hielo y Fuego" que inspiro la serie de HBO, cuando subió a la muralla de Adriano, que fue construida por el Imperio Romano. Martin imaginó su muro mucho más grande como una estructura de torre defensiva que empequeñeciera a la Muralla de Adriano (5 metros de altura) y la Gran Muralla de China (7 metro de altura).

Sólo la naturaleza ha construido la vida real estructuras de hielo que rivalizan con la pared, como en de Groenlandia y capas de hielo antárticas, que son de varios kilómetros de espesor. Tales estructuras de hielo formado sobre "cientos de miles de años de la caída de nieve en lugares muy fríos, las cuales no se derriten", explica Albert.

Los seres humanos sólo han logrado levantar algunos "palacios de hielo" para eventos especiales a lo largo de los últimos siglos, cortando hielo en bloques transportables y que se puedan apilar.

"Si la temperatura se mantiene siempre muy por debajo de la temperatura de congelación, el hielo es un sólido, puede y se ha utilizado como material de construcción, aunque a escalas mucho menores que la pared de hielo mencionados aquí," dijo Albert.

Un intento de construir algo en la escala del muro enorme como se prevé en el Juego de Tronos sería una carrera contra el tiempo. Incluso a temperaturas bajo cero, el muro de hielo empezara a "fluir" y deformarse como un fluido a través del tiempo bajo la presión de su propio peso, explica el glaciólogo Bob Hawley, del Dartmouth College. Las partes inferiores de la pared terminarían abultadas hacia afuera debido a que las partes superiores empujan hacia abajo, de manera similar a cómo un glaciar fluye hacia abajo.

"Trate de hacer un muro con plastilina y déjelo durante una hora, conseguirá un resultado muy similar", opina Hawley.

Ingenieros humanos podrían conseguir solucionar este problema mediante la construcción del Muro como una cresta inclinada en lugar de una fortificación vertical, agrega el físico Martin Truffer de la Universidad de Alaska Fairbanks.

"Usted tendría una pendiente de al menos de 1 a 20 para detener una deformación importante", dijo Truffer. "Así que para mantener sus 213 metros de altura, estimaría que la pared debe ser cerca de 40 veces más ancha."

El problema con estos pendientes suaves es que funcionarán bien manteniendo a salvo de invasores humanos o sobrenaturales.

Una pared de hielo vertical tiene otras ventajas también. Debido a que el hielo es muy absorbente, el muro sería "impresionante en términos de defensa militar", dijo Truffer.

La estructura de hielo enorme fácilmente podría hacer juego frente a la tecnología de la época medieval y armas encontradas en Juego de Tronos, reiteran los expertos al estar de acuerdo. Tal barrera obligaría a la mayoría de los atacantes que recurrir a la orientación de los puntos débiles - túneles fortificados - o intentar el ascenso por la cara resbaladiza hielo vertical con piolets y crampones.

"A pesar de que la integridad estructural está intacta, sería una barrera formidable, ya que es lo suficientemente gruesa para que los proyectiles de mano o incluso fuego de artillería no lo penetren", explica Albert. "A pesar de un bombardeo prolongado de grandes explosivos y armas de hoy finalmente sería capaz de caerse".

Por supuesto, incluso el muro mágico reforzada en Juego de Tronos podría terminar en agua caliente si se fuera de cabeza a cabeza contra un dragón que escupe fuego o un reguero de pólvora . Pero sea o no un experimento de hielo y fuego, la ciencia dicta que la gravedad siempre gana.

Referencia:

sábado, 23 de marzo de 2013

Y el modelo estándar sigue siendo la norma.


Las interacciones con el campo de Higgs proporcionan todo, fotones, gluones y neutrinos (la fila inferior de leptones) con masa.

Los equipos detrás de los dos detectores generales del Gran Colisionador de Hadrones, ATLAS y CMS, están entregando resultados próximos a cumplirse un plazo, por lo general proporcionada por una de las conferencias de física de mayor importancia. Hace unas semanas, la conferencia Moriond tuvo lugar en Italia y, como era de esperar, hubo una serie de cambios en los datos sobre el bosón de Higgs tomando como referencia los datos completos recopilados a lo largo del año pasado. Hasta el momento, Peter Higgs y los otros añaden por primera vez que el mecanismo de Higgs en el Modelo Estándar de la física se ven bastante bien.

Cuando los equipos del LHC anunciaron que habían encontrado una nueva partícula el verano anterior, fueron muy cuidadosos en hacer notar una advertencia. A pesar de que se presentaba en una energía donde se puede esperar identificar un Higgs (125GeV), no estaban seguros de que era un Higgs. Con los nuevos datos, la incertidumbre está empezando a caer en el olvido. Como una gran variedad de versiones (aquí está un par de ejemplos), la partícula de Higgs se prevé cuenta con una rotación de 0 y ser paridad par. Otros estudios de la partícula de 125GeV producido en el LHC han indicado que posee ambos.

Entretanto, los números de Higgs como partícula detectada por vías de desintegración diferentes (dos fotones, cuatro leptones, etc) está dentro del rango de las predicciones. El detector ATLAS ha publicado una serie de animaciones que muestran cómo la señal en 125GeV apareció en varios canales de decaimiento cuando los datos se acumularon, elevándose por encima del fondo de otros eventos del modelo estándar. Ésto, muestra el camino de decaimiento del Higgs-ZZ, como especialmente claro. También hubo algunos indicios de que el bosón de Higgs fue decayendo en dos fotones con más frecuencia de lo esperado, pero el físico Matt Strassler que ha tomado nota de la información adicional prácticamente ha eliminado esa posibilidad.

En conjunto, todo parece estar apuntando a un Higgs eso es justo lo que el Modelo Estándar ordena. Eso no quiere decir que no hay otras partículas como el bosón de Higgs por ahí a la espera de descubrir, al igual que nosotros no las necesitamos para obtener el tipo de comportamiento predicho por el modelo estándar. Y el modelo estándar no explica la materia oscura, la preponderancia de la materia sobre la antimateria, por lo que aún existe la posibilidad de que el LHC tenga otras sorpresas cuando inicie de nuevo a una energía más alta.

Referencia:

miércoles, 20 de marzo de 2013

La Iliada, una historia de hace al menos 28 siglos


Así como la vida, la lengua evoluciona y adecuadas formulas matemáticas empleadas en Genética se pueden aplicar también en lingüística.
Fragmento de "La Iliada". Créditos: Dominio público.

Para ello se ha usado un texto antiguo: "La Iliada", que narra los eventos sucedidos en la Guerra de Troya, cuando una flota de barcos griegos fue enviada a Troya para recuperar a Elena, la esposa del Rey Menelao, quien había sido raptada. Los datos obtenidos muestran que fue escrito en el año 762 antes de nuestra era, con un error de más o menos 50 años. Independiente de si su autor es Homero, o no, se comprobó la época en que fue escrito.

En el estudio participaron Mark Pagel, teórico de la evolución de University of Reading, Eric Altschuler, genetista en University of Medicine and Dentistry of New Jersey y Andreea S. Calude, lingüista en Sante Fe Institute.

Como los genes, las palabras cambian, si se determina el ritmo de cambio, es posible saber si un texto se acerca a su original. Para poder determinarlo se ocupo una herramienta de lingüistica llamada lista de palabras de Swadesh, que fue confeccionada por Morris Swadesh en los años cuarenta y cincuenta del pasado siglo. Tal lista contiene 200 conceptos presentes en todos los idiomas y culturas, la Iliada contiene 173 de esas palabras.

Aunado a ello se tomo en cuenta la lengua hitita, civilización que se sabe existió durante los hechos ocurridos en la Guerra de Troya. Así se puede estudiar como palabras derivan de la misma raíz,  por ejemplo “water” (inglés), “wasser” (alemán) y “vatten” (sueco) provienen de la misma palabra "wator" de origen protogermano y que significa agua.

Para Rose, participante en la investigación expone que pese a que es posible que Homero no sea el autor de la historia, sino sólo sea una recopilación de historias pertenecientes a la tradición oral.

Referencia:

domingo, 17 de marzo de 2013

Vida descubierta en las profundidades del mar

Microbios sobreviven en el hidrógeno y el dióxido de carbono de la corteza oceánica.
Corteza marina. Créditos: Derek Keats.

Por primera vez, los científicos han descubierto microbios que viven en el interior de la corteza oceánica de la Tierra -la oscura roca volcánica en el fondo del mar-. Esta corteza, de varios kilómetros de espesor cubre el 60% de la superficie del planeta-, es el mayor hábitat de la Tierra.

Los microbios que parecen sobrevivir en gran medida mediante el uso de hidrógeno, formado cuando el agua fluye a través de la roca rica en hierro, que convierte el dióxido de carbono en materia orgánica. Este proceso, conocido como quimiosíntesis, es distinta de la fotosíntesis, que utiliza la luz solar para el mismo propósito.

Quimiosíntesis también da vida a combustibles en otros lugares de aguas profundas tales como las chimeneas hidrotermales, pero que están restringidas a los bordes de las placas continentales. La corteza oceánica es mucho más grande. Si microbios similares se encuentran a lo largo de ella, la corteza "sería el primer ecosistema importante en la Tierra que funciona con energía química en lugar de la luz solar", explica Mark Lever, ecólogo de la Universidad de Aarhus en Dinamarca, quien dirigió el estudio. Los resultados se publican en Science.

"Este estudio es muy importante porque confirma la existencia de una biosfera profunda del subsuelo que está formada por microorganismos anaerobios," comenta Kurt Konhauser, un geomicrobiólogo de la Universidad de Alberta en Edmonton, Canadá.

La corteza oceánica se forma en las cordilleras entre las placas tectónicas, donde la lava ascendente se encuentra con el agua de mar y se enfría. La roca recién nacida -en su mayoría basalto- se aparta de las crestas y queda enterrada bajo gruesos sedimentos. Aunque los científicos han sabido por mucho tiempo que los microbios viven en los sedimentos y en basalto expuesto aún no ha sido cubierta las partes más profundas y ocultas de la corteza, las cuales habían sido un misterio. "Hasta nuestro estudio todavía no estaba claro que vida había allí", agrega Lever.

Bajo el mar


En 2004, Lever navegado a bordo del buque de investigación JOIDES Resolution de EE.UU. para recoger muestras de una de las regiones mejor estudiadas de la corteza oceánica, al oeste del estado de Washington. El barco lleva generalmente a un equipo de geólogos, pero esta vez, "tuvimos cinco microbiólogos a bordo", reitera Lever.

El equipo, incluyó a científicos de seis países diferentes, quienes perforarons 265 metros de sedimentos y a 300 metros de la corteza recogieron muestras de basalto que se había formado hace 3.5 millones de años. Dentro de sus muestras, los investigadores hallaron genes de microbios que metabolizan los compuestos de azufre y algunos que producen metano.

Para probar si los genes provenían de microbios vivos o muerto hace tiempo, el equipo calentó las muestras de roca a 65° C en agua rica en sustancias químicas que se encuentran en el fondo del mar. Con el tiempo, el metano que producen, muestra que los microbios estaban viviendo y en pleno crecimiento.

Lever está convencido de que los microbios no son residentes de la superficie, son habitantes originales de la corteza. "Cuando fui en esta expedición, pensé que sería imposible obtener muestras libres de contaminación", describe. Él cambió de opinión después analizar las muestras de grietas abiertas: el equipo añadió pequeñas cantidades de productos químicos marcadores para líquidos que utilizaron para perforar en busca de muestras, pero a pesar de que estos productos químicos untaban el exterior de las rocas, no había casi nada en el interior. Lever planea ahora analizar fragmentos de corteza recolectadas de otros sitios en el Océano Pacífico y el Atlántico norte.

"Dado el gran volumen de la corteza sub-fondo marino, uno no puede dejar de preguntarse cómo la cantidad de biomasa vive allí comparada a la de la superficie de la Tierra", expone Konhauser.

Referencia:

jueves, 14 de marzo de 2013

VIII


“Todos los mundos son uno sólo todo esta hecho de lo mismo: los dioses, los espíritus, las estrellas, las plantas, las piedras, las gentes. Todo cambia y se mueve pero no se muere; nuestro espíritu es como un árbol: nace, crece y da semillas. Nunca terminamos de vivir porque sólo cambia la cáscara de la semilla.”
Epigrama Mapuche

martes, 12 de marzo de 2013

El diseño de un algoritmo permite deducir la personalidad de una persona a través de su interacción con el boton social de Facebook. A su vez muestra el aumento en el riesgo de la privacidad.
Créditos: Flickr/birgerking

Un grupo de investigadores de la Universidad de Cambridge en colaboración con el Centro de Investigación de Microsoft en esta ciudad han diseñado un algoritmo que permite inferir las preferencias sexuales, consumo de drogas, ideología política e incluso la inteligencia de las personas solamente usando los datos de 'Me gusta' de un usuario en Facebook.

Resultados del estudio


El estudio en el cual participaron 58,000 personas en EE.UU. y 55,000 'Me gusta' únicos denota como tales datos públicos que se emplean para mostrar su preferencia por una fotografía, publicación o comentario permitieron crear una matriz con más de 10 millones de resultados. De tal matriz fue posible distinguir entre usuarios de raza blanca y negra con una efectividad de 95 de cada 100 usuarios. En tanto fue posible acertar si un usuario era homosexual en un 88%. Saber si el usuario era republicano o demócrata supieron en 85%.

El estudio Private traits and attributes are predictable from digital records of human behavior fue publicado en 'Proceedings of the National Academy of Sciences' (PNAS). Señala que con 250 'Me gusta' se consigue una precisión de 90%, tal porcentaje desciende a 88% con sólo 100 clics en este botón. Un sólo clic permite tener una precisión de más de 60%, a medida que estos aumentan la precisión mejora.

Metodologia


Para comprobar los resultados se contrastaron con datos demográficos y los cuestionarios que se realizaron con una aplicación en Facebook que es parte del proyecto MyPersonality.

A su vez se descartaron perfiles con baja actividad y los Me 'gusta' menos populares. Se eligieron aquellos que al menos 100 personas entre los 58,000 habían hecho clic, los cuales iban desde Ciencia, Sarah Palin hasta 

Con base en los datos arrojados fue posible determinar si el usuario es inteligente con 78% de éxito, pero su capacidad predictiva se redujo al deducir si el usuario había crecido en una familia unida o sus padres se habían separado, donde sólo logro acertar en 60 de cada 100 casos.

Privacidad


Michal Kosinski, uno de los autores del estudio, considera que pese a las ventajas de nuevas tecnologías en la comunicación, toda la información que se vierte sobre nosotros en las redes sociales es un llamado de atención a la privacidad.

Estudios como estos muestran como se pueden realizar predicciones con otros tipos de datos, inclusive de personas que expresamente han dicho que no deseen que se revelen tales.

Lo cual requiere políticas transparentes que muestren como tales datos son empleados, pero sobre todo sirva para advertir a los usuarios sobre la cautela que deben tener al exponer sus datos privados en redes sociales.

domingo, 10 de marzo de 2013

El uso de fuentes vegetales pero raros catalizadores metálicos no nos llevará muy lejos.
Creditos: klar_rocks/Flickr.

La Tierra tiene recursos limitados y no están distribuidos de manera uniforme. Al utilizar fuentes de fácil acceso en minerales y combustibles fósiles, algunos de los pilares de la sociedad moderna corren riesgo puesto que cada vez son más raros y se vuelven excesivamente caros. Hasta lograr la fusión perfecta y la minería de asteroide sea una realidad, se pretende lograr esfuerzos para desarrollar prácticas sustentables.

En la reunión de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia, investigadores hablaron sobre el progreso que están haciendo cuando se trata de poner la química industrial en una senda sustentable. La opinión general del panel es que no es aún suficiente para cualquier parte de un proceso sostenible. El uso de un catalizador barato y fácilmente disponible para conducir reacciones que requieren combustibles fósiles no es suficiente. Sólo cuando hacemos cada paso del proceso sostenible, incluyendo lo que ocurre con los productos químicos cuando los hayamos obtenido, es posible hablar de avances.

El organizador de la sesión, UCSB Susannah de Scott , establece el alcance del problema. La química industrial necesita reconocer que tan sólo en EE. UU. consume una cuarta parte del consumo de energía. Metales como Ru, Te, Pd, Rh, Au, Pt, Re, Os, Ir son catalizadores fantásticos, pero son menos elementos comunes en la corteza terrestre en relación con el silicio. Princeton Paul Chirik añade algunos detalles más: el estilo de vida actual requiere algo así como 80 elementos diferentes. En este momento, 19 de ellos proceden exclusivamente de diferentes países.

Mientras que la oferta es un reto, la eliminación es un problema también. Stephen Miller de la Universidad de Florida, explica que, a nivel mundial, se producen más de 200 millones de kilogramos de plástico cada año. Muy poco de eso se recicla o se degradan de forma natural y esto nos deja con un problema de eliminación importante. La principal fuente de las materias primas utilizadas en estos plásticos son los combustibles fósiles, y están sujetos a los mismos precios caóticos que otros energéticos han enfrentado.

Carbón sustentable


Entonces, ¿qué podemos hacer en torno a estos desafíos? Miller está trabajando en la fabricación de plásticos sostenibles, tanto en su origen como en su disposición. Añade que, en estos momentos, la biomasa de la Tierra incorpora carbono equivalente a 1,000 veces la producción mundial de polímero cada año, pero sólo un cinco por ciento de la producción química está basada en la sustentabilidad. El uso de fuentes renovables de carbono se espera que aumente un 25 por ciento en 2030, y la obra de Miller puede ayudar a conseguirlo.

En este momento, la gran historia de éxito de los bioplásticos es el poli-láctico, o PLA. Puede ser fácilmente elaborado a partir de maíz, tiene las propiedades adecuadas para ser utilizadas en bolsas de plástico, y es, al menos en teoría, biodegradable. Por desgracia, para conseguir que se degrade, hay que calentar y someterlo a la trituración mecánica. Para evitar esto, el grupo de Miller ha introducido una segunda sustancia química sostenible para la polimerización, que forma un enlace acetal (Un enlace OCO) al polímero. Bonos de Acetal están presentes en la celulosa, y Miller razona que debe hacer al polímero resultante más fácil de romper. Él encontró que pierde alrededor de un dos por ciento de su masa dentro de los 45 días, y se metaboliza completamente en un periodo no mayor a seis años. Evidentemente, esto reducía el problema de los residuos.

Su grupo también está tomando ventaja de una compañía que ha descubierto la manera de convertir la lignina de la materia vegetal (un polímero complejo que ayuda a proporcionar una resistencia a la celulosa) en vainillina. Este último se puede utilizar como un bloque de construcción para los polímeros que contienen una rama con una estructura de anillo de benceno-like. Eso hace que sea similar a un polímero existente, PET, que se encuentra en las botellas de agua. Después de ajustar algunos parámetros de la química implicada, el equipo de Miller ha creado algo que tiene una temperatura de transición vítrea superior a PET, que le permitiría a contener líquidos calientes. Están esperando elevarla aún más para proporcionar un material que podría actuar como un reemplazo para el poliestireno.

Catalizadores baratos


La mayoría de estas reacciones, ya sea sostenible o no, requieren catalizadores que hagan posible la reacción, lo que les permite proceder en condiciones más suaves o asegurar que producen el producto deseado. Y, ahora, los catalizadores suelen provenir de metales de tierras raras, como los mencionados en la introducción. Chirik trabajo en deshacerse de ellos.

La ventaja de estos catalizadores, expresa, es de dos electrones que pueden donar a los reactivos, que son clave para la química orgánica interesante ¿La desventaja? Los metales como el platino cuesta más de 10,000 dólares por mol, y algunos inevitablemente se pierden en cada reacción. Pero los sistemas vivientes catalizan reacciones con metales como el hierro, que sólo tiene un electrón para donar y sólo cuesta unos 4 dólares por mol. El truco, Chirik agrega, se debe a que en los organismos complejos una molécula orgánica dona un electrón al hierro (normalmente un átomo de nitrógeno), haciendo que se comporte como si fuera un metal más costoso.

El cambio de catalizadores a base de hierro (o los realizados con otros metales baratos y abundantes) tiene el potencial de hacer que los procesos industriales sean mucho más sostenibles.

Chirik dio algunos ejemplos específicos de las reacciones que le gustaría arreglar. Uno de ellos consiste en romper un enlace doble carbono-carbono para formar un enlace a silicio, una reacción catalizada por platino. Cada año, $ 350 millones de dólares de platino se pierde en el polímero resultante, que se utiliza para cosas como la superficie antiadherente de sellos y etiquetas adhesivas. Chirik estima que 30 a 40 por ciento del coste de estas etiquetas proviene del platino dejado atrás en el respaldo. Pero su grupo ha desarrollado un catalizador de hierro-orgánico que es más activo que el platino y no produce productos secundarios no deseados, sino que también puede catalizar una amplia gama de reacciones más que el platino.

Hay una historia similar, con baja resistencia a la rodadura neumáticos, donde el catalizador de platino existente, crea el producto de reacción sólo 40 por ciento del tiempo. El reemplazo de hierro-orgánico da un rendimiento de 95 por ciento, y empuja la reacción directa sin necesidad de cualquier calor o la adición controlada de reactivos. El trabajo no se limita a hierro, el grupo de Chirik está trabajando con una compañía farmacéutica para desarrollar un catalizador de cobalto que produce una forma específica de un fármaco de quimioterapia.

Los volúmenes necesarios y la diversidad de reacciones utilizadas en química industrial significa que este trabajo es un buen paso hacia la sustentabilidad, pero es sólo un comienzo para poner el campo en conjunto sobre una base sostenible. Y las industrias químicas son inherentemente conservadores, ya que sus usuarios finales tienen requisitos específicos para cosas como las propiedades del material y la pureza. Las nuevas reacciones tendrá que ser validadas y ampliadas poco a poco. Sin embargo, la sesión deja claro que las barreras para la sostenibilidad no se encuentran en la propia química, simplemente en encontrar la química adecuada para hacer del camino la fuente a través de un catalizador verde.

Referencia:

martes, 5 de marzo de 2013

Médicos en Mississippi "funcionalmente curan" a un niño de VIH


Primer caso reportado de una cura para lactantes, la investigación continúa para ver si es replicable.

Médicos en Mississippi informan que "funcionalmente han curado" a un niño de dos años de edad, de VIH, de acuerdo con los resultados presentados en la Conferencia sobre Retrovirus e Infecciones Oportunistas (CROI). "Funcionalmente curado" en este caso significa que el niño está sin niveles detectables de virus y no se ha demostrado ningún signo de la enfermedad después de 10 meses sin terapia antirretroviral. Es el primer caso bien documentado de tales resultados en un bebé y sólo la segunda persona en general documentada con una cura. La primera ocurrió en 2012 como Timothy Brown, más tarde conocido como "el paciente de Berlín", fue curado por medio de un trasplante de médula ósea.

La investigación sobre el caso todavía está en curso, y aún no se ha determinado si estos resultados pueden ser replicados en estudios clínicos con otros niños expuestos al VIH. El Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas (NIAID) y Instituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano Eunice Kennedy Shriver (NICHD) -ambos componentes de los Institutos Nacionales de Salud- quienes proporcionaron fondos para apoyar el análisis presentado en la CROI. El niño permanece bajo el cuidado médico de Hannah Gay, MD, pediatra especialista en VIH en el Centro Médico de la Universidad de Mississippi en Jackson.

Cuando el niño regresó y no mostró signos de VIH, Hannah pensó que era un error. "Mi primer pensamiento fue, 'Oh, Dios mío. Hemos estado tratando a un niño no infectado",  explicó a NBC News. "Pero he comprobado los registros que confirman que era, de hecho, el virus".

La publicación del anuncio de prensa proporcionó una descripción detallada de los antecedentes del niño hasta la fecha:

"En julio de 2010, el niño nació prematuramente en Mississippi a las 35 semanas, de una madre infectada por VIH que no había recibido medicación antirretroviral ni cuidado prenatal.

Debido al alto riesgo de exposición al VIH, el bebé inició a las 30 horas de nacer en el tratamiento antirretroviral líquido que consiste en una combinación de tres fármacos anti-VIH: zidovudina, lamivudina y nevirapina. El recién nacido con infección por VIH se confirmó a través de dos muestras de sangre obtenidas en el segundo día de vida y se analizaron mediante reacción en cadena de polimerasa de alta sensibilidad (PCR). Pruebas de PCR realizadas en ocasiones separadas indicaban la presencia de VIH en un bebé expuesto que confirmaron el diagnóstico de la infección.

El bebé fue dado de alta del hospital a una semana de edad y se coloco en terapia antirretroviral líquido compuesto por una combinación de zidovudina, lamivudina y lopinavir co-formulado con ritonavir. Esta combinación de fármacos es un régimen estándar para el tratamiento de bebés infectados con VIH en los Estados Unidos.

Otros exámenes de carga viral en plasma realizadas en la sangre del bebé durante las tres primeras semanas de la vida de nuevo indicaban infección por el VIH. Sin embargo, por el día 29, la carga viral del bebé se había reducido a menos de 50 copias de VIH por mililitro de sangre (copias/ml).

El bebé permaneció en el régimen de tratamiento antirretroviral prescrito hasta los 18 meses de edad (enero de 2012), cuando el tratamiento se suspendió por razones que no están claras. Sin embargo, cuando el niño fue visto por los profesionales médicos en el otoño de 2012, las muestras de sangre revelaron niveles indetectables del VIH (menos de 20 copias / mL) y sin anticuerpos específicos del VIH. Usando ultrasensibles virales ARN y pruebas de ADN, los investigadores encontraron que los niveles virales eran muy bajos.

Hoy en día, el niño sigue creciendo sin terapia antirretroviral y no tiene niveles identificables de VIH en el cuerpo usando ensayos estándar ".

Referencia:

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