miércoles, 31 de julio de 2013

Virus gigantes abren la Caja de Pandora

Se puede observar incluso a través de un microscopio óptico. Su genoma viral lleva 2,300 genes nuevos para la biología


El Pandoravirus posee más ADN que ciertas bacterias. Créditos: Abergel Chantal y Jean-Michele Claverie.
Durante mucho tiempo se considero a los virus como seres simples, su tamaño dificultaba la observación excepto con un microscopio electrónico. Pero tal percepción comenzó a cambiar con el descubrimiento de virus gigantes cuyo genoma posee más de un millón de pares de bases de largo, y cerca de mil genes.


Con todo esto, el ciclo de vida de los virus parece ser similar, y mediante su infección a un organismo huésped se hizo posible observar los Megavirus.

No obstante un artículo de Science, acaba de dar un nuevo giro al mundo de los virus. Sus autores: Jean-Michel Claverie y Chantal Abergel, biólogos evolutivos, describen un virus con un genoma dos veces el tamaño de un Megavirus  y cuyo tamaño lo hace visible incluso a través de un microscopio óptico. Tal virus, parece ajeno a la familia de los Megavirus y podría tener incluso su propia rama fili, además su ciclo de vida es ajeno a estos últimos, puesto que toma el relevo en el núcleo de la célula huésped para poder replicarse.

El trabajo realizado por un equipo francés, celebre en el estudio de grandes virus, inició con el cultivo de amebas obtenidas de diversos lugares del mundo. Luego con antibióticos aniquilaron a los parasitos bacterianos y buscaron muestras con células que tuvieran la tendencia a estallar de forma espontánea (un método de propagación viral). Las muestras que destacaron provenían del océano cerca de Chile y del segundo mayor lago de agua dulce en Melbourne Australia. La investigación posterior mostraría que los dos virus están estrechamente relacionados, siendo el más pequeño el que carece de una de las cuatro regiones del genoma viral.

El otro virus que destacaba por su tamaño, que se observó luego de que una célula infectada explotará dejando un rastro de partículas cuyo diámetro era más o menos un micrometro de longitud, apto para ser visto con un microscopio óptico. En cambio el microscopio electrónico mostró que los virus habían construido una cascara gruesa, oval con un poro en un extremo. Cuando la ameba envolvía el virus, las membranas del poro se fusionaban con la membrana de la célula, que permitía luego que el contenido del virus ingresara en la célula. A partir de este momento no se podía observar el virus.


No obstante no había señales de que el virus siguiera activo. Luego de cuatro horas de la infección, el núcleo de la célula (donde se encuentra el ADN) comenzó a mostrarse desorganizado y fragmentado. Diez horas más tarde nuevas partículas se hicieron visible, con un crecimiento a partir de los poros y que comenzaban a construir una partícula viral completa. Cuando la célula estalló libero aproximadamente cien virus.

En cambio los Megavirus crean zonas que funcionan como fábricas dentro de la célula, alejados del ADN del huésped. Tomando en cuenta esta diferencia los autores del estudio nombraron al virus recien descubierto como Pandoravirus (técnicamente Pandoraviridae).

En la búsqueda de más información se secuenció su genoma. Lo primero que destacó es su tamaño: 2.8 millones de bases de largo, mucho mayor que varias bacterias parasitarias (para la comparación, el genoma de E. coli es de 4.6 millones de bases). Posee 2,500 genes en esa secuencia, siendo en parte nuevos para la Biología. Sólo el quince por ciento coincidía con secuencias conocidas y la mitad sólo tenía una pequeña similitud en el centro con un gen. El siete por ciento comprende a genes que no se conocían en bases de datos. 17 genes coinciden en secuencias encontradas en Mega Virus y un cinco por ciento parece ser obtenidos en la transferencia con la ameba. El virus es claramente nuevo.

Pese a la dificultad por aportar información sobre los genes (puesto que muchos son desconocidos), una serie de cosas no están presentes, no hay ribosomas que contribuyen a fabricar proteínas, tampoco genes necesarios con la información para extraer energía de los azucares y los necesarios para copiar el ADN. Además una parte de ellos tenían secuencias llamadas intrones, parte del material genético del huésped. Ninguna de las enzimas que se encargan están presentes, lo que señala que el virus luego de que se hace del núcleo de la célula huésped emplea sus genes para fabricar proteínas o copiar su ADN.

La alineación de los genes de los virus con sus respectivas familias indica que el Pandoravirus en una rama diferente en el árbol de la familia viral, siendo su familiar más cercano los Mega Virus. Los cuales de alguna forma habían escapado a la secuenciación de ADN tan común en los últimos años. No obstante no son completamente nuevos, hace doce años el laboratorio había otenido partículas similares que se desarrollaban dentro de una ameba. Sólo que no se habían percatado de que algo con ese tamaño fuera un virus.

Referencias:

sábado, 27 de julio de 2013

XII

¿Escucharon? Es el sonido de su mundo derrumbándose, es el del nuestro resurgiendo. El día que fue el día, era noche. Y noche será el día que será el día.

[21 de diciembre de 2012]

27

Tener esperanza


Tener esperanzas en tiempos difíciles no es una estupidez romántica. Se basa en el hecho de que la historia humana no se refiere sólo a la crueldad sino también a la compasión, el sacrificio, el coraje, la bondad.

Lo que elijamos enfatizar en esta historia compleja determinará nuestras vidas. Si sólo vemos lo peor, lo que vemos destruye nuestra capacidad de hacer algo. Si recordamos los momentos y lugares –y hay tantos...– en los que la gente se comportó magníficamente, eso nos dará la energía para actuar, y por lo menos la posibilidad de empujar a este mundo, que gira como un trompo, en otra dirección.

Y si actuamos, por pequeña que sea nuestra acción, no tenemos porqué sentarnos a esperar que llegue un futuro grandioso y utópico. El futuro es una sucesión infinita de presentes y vivir ahora como pensamos que deberían vivir los seres humanos, a despecho de todo lo malo que nos rodea, es en sí mismo una victoria maravillosa.

[Howard Zinn, You can´t  be Neutral on a Moving Train: A Personal History of Our Times, Beacon Press 1994.
Howard Zinn,A Power Governments Cannot Suppress, City Lights, 2007]

9862 días

jueves, 11 de julio de 2013

Nueva evidencia sugiere que el Tiranosaurio rex si era un cazador

Un diente incrustado en la cola de un hadrosaurio muestra que el T. rex cazaba, no sólo era carroñero.

T. rex. Créditos: Jeff /Flickr.

El  Tyrannosaurus rex vuelve a recuperar su papel de tirano, luego de momentos en que grupos de investigadores sugirieran que no era un cazador o que su cuerpo esta cubierto de plumas.


El grupo de palontólogos (que incluye al conocido Jack Horner) consideran que el tiranosaurio era inadecuado para la caza, siendo más porbable su papel como saqueador de carroña, debido en parte a su voluminoso tamaño. Una opinión que sin duda no alegró a más de uno.


La propuesta ha sido desde entonces un debate constante. Existe evidencia que muestra como distintos dinosaurios fueron alimento del Tyrannosaurus pero no hay sólidos argumentos que permitan explicar como acabaron siendo sus presas. Las marcas de dientes pueden señalar que es un carnívoro, pero al mismo tiempo deja la sospecha: ¿fue resultado de una caza o ya estaba muerto cuando se volvió alimento?

La forma más clara de mostrar la diferencia entre ambas es evidencia de un altercado en el cual la presa haya sobrevivido. Las heridas cicatrizadas lucen diferentes las mortales, Pero inclusive descubriendo tales cicatrices, es aún difícil saber quien fue el predador.

Cuando el equipo de paleontólogos que trabajó con rocas del Cretácico Tardío en la Formación Hell en Dakota del Sur encontraron un par de vertebras fusionadas y entre el crecimiento de estas, los restos de un diente, no puede imaginar la emoción que desperto su hallazo.

Las vertebras provenían de la cola de un hadrosario (también llamado dinosaurio con pico de pato) y más aún el diente, era de un tiranosaurio. Al observar de cerca el hueso se podía deducir que el T. rex lo había perdido al hundirlo en la cola del hadrosaurio, que luego se infecto antes de sanar. Tomando en cuenta a los animales modernos y fisiología de dinosaurios, se estima que la curación debió durar al menos varios meses o años.

Lo interesante del descubrimiento, no sólo es el hecho de que se confirma que el T. rex cazaba, sirve también para conocer sobre como lo hacía. Los investigadores señalan que las estrategias de los grandes predadores es sorprender a su presa con un ataque a sus patas traseras, evitando la fuga. Al menos en este caso el Tiranosaurio atacó al hadrosaurio por la parte trasera, en lugar de ir por la parte posterior de su cuello o su garganta.

Además la investigación sobre la cadena alimenticia en la época Cretácico, situa al T. rex como un depredador y no como carroñero, debido a la abundancia de alimento y a su gran tamaño. Se requería una gran cantidad de animales muertos para alimentar a toda la población de T. rex.


Por esta razón el hallazgo en Dakota aporta evidencia sólida del Tiranosaurio como un cazador, aunque para ello tengamos que acostumbrarnos visualizarlos con plumas (incluso pelos). Pero el rey seguirá siendo el rey.

Referencia:

jueves, 4 de julio de 2013

Las colisiones de estrellas de neutrones producirían elementos pesados

Explosiones "Kilonova" pueden ser signos de producción de elementos pesados.

Impresión del artista sobre el choque de dos estrellas de neutrones. Tal acontecimiento se considera sea la causa de estallidos de rayos gamma de corta duración. Una nueva observación pretende mostrar que este tipo de eventos producen también elementos pesados ​​como el oro. Créditos:Dana Berry, SkyWorks Digital, Inc.
La mayoría de los elementos químicos más pesados que el helio surgen de forma simultanea en medio de la muerte de una estrella, la energía explosiva de una supernova es la responsable de generar la mayor parte de los elementos presentes en la tabla periódica. Una nueva observación señala que na explosión originada por un choque de dos estrellas de neutrones sería responsable de la producción de elementos con núcleos pesados, incluyendo el oro por citar uno.

Los astrónomos del Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica identificaron un punto de luz roja en el mismo lugar donde ocurrió una poderosa explosión, la cual es conocida como estallido de rayos gamma de corta duración. Esta es la primera identificación de una contraparte óptica a este tipo de estallido de rayos gamma, y ​​que podría ser responsable de originar nuevos elementos ricos en neutrones que se producen como consecuencia de la explosión. Si esta conclusión es correcta, entonces esta observación es un fuerte apoyo para la idea de que los choques de estrellas de neutrones son responsables de muchos de los estallidos de rayos gamma y el origen de elementos pesados.

Los estallidos de rayos gamma (GRBs) son fuentes intensas de rayos gamma, pero con corta duración que se desvanecen en una escala de tiempo que depende del evento que los produjo. GRBs de larga duración se consideran actualmente producidas por supernovas con altos niveles de energía, o hipernovas, que se encuentran en las regiones de formación de nuevas estrellas. GRBs de corta duración, por otro lado, ocurren en galaxias que contienen estrellas viejas u otras regiones que carecen de las estrellas de gran masa. A su vez, hasta el momento ninguna explosión de supernova se ha observado en la ubicación de un GRB de corta duración.

En los últimos 10 años, astrónomos han recogido cantidades cada vez mayores de datos que apoyan la idea de que los GRBs de corta duración son resultado de colisiones entre estrellas de neutrones. Las estrellas de neutrones son restos de núcleos de las estrellas que  tuvieron al menos ocho veces la masa del Sol. A medida que envejece su masa se comprime en un objeto de unos 10 kilómetros de diámetro, comparable a una ciudad en la Tierra. El resultado de esto es una increíble densidad en una estrella de neutrones, con una física exótica, fuerte gravedad y fuerzas nucleares peculiares.

Dos estrellas de neutrones en órbita mutua pueden chocar cuando las ondas gravitacionales llevan suficiente energía y desestabilizan la órbita. Los astrónomos han medido este efecto en otros sistemas, como el famoso pulsar binario Hulse-Taylor. Todas las estrellas de neutrones binarias observadas se encuentran dentro de la Vía Láctea, pero falta observar choques de estas. La mayoría de los GRBs se encuentran en galaxias lejanas. Eso hace que sea más difícil para conectar de forma inequívoca los dos fenómenos. Sin embargo, la evidencia circunstancial es fuerte, basada en la correlación entre la ubicación de los GRBs y la ubicación de estrellas de neutrones.

Las nuevas observaciones ayudan a que la correlación más fuerte. E. Berger, W. Fong y R. Chornock combinaron observaciones ópticas e infrarrojas (IR) de la región del cielo donde un GRB de corta duración ocurrió. La explosión, denominada GRB 130603B, apareció el 3 de junio de 2013 (de ahí la denominación), los astrónomos realizaron el seguimiento de las observaciones nueve días más tarde usando el Telescopio Espacial Hubble y el telescopio Magellan/Baade en Chile.

Encontraron un punto de luz de color rojo en la misma posición en el cielo como GRB 130603B y se determinó que tanto el GRB y el punto rojo estaban a la misma distancia de la Tierra: 3.9 mil millones de años luz. La mayoría de los GRBs están más lejos, por lo que la capacidad de detectar una contraparte óptica / IR se debe en parte a la relativa cercanía del sistema.

Suponiendo que el punto rojo es en realidad parte del mismo evento que el GRB, los astrónomos consideraron dos posibilidades: o era el resplandor de una explosión o es la luz emitida por la producción de nuevos núcleos. Esta última opción se llama "kilonova", ya que produce nuevos elementos como una supernova, pero con mucha menos luz y con salida de la materia. (La idea de "kilo" se refiere a que es una cantidad inferior a "super." El nombre no ayuda mucho) Si un GRB de corta duración lleva a un kilonova, entonces podría ser una fuente de átomos. Esta lista podría incluir el oro, aunque el trabajo de investigación no menciona ningún elemento por su nombre.

Si GRB 130603B es un kilonova, entonces es una fuerte evidencia de que los GRBs de corta duración son causados ​​por colisiones de estrellas de neutrones. Los investigadores compararon la salida de luz óptica/y la contraparte IR en diversos modelos, encontrando que una colisión entre dos objetos de aproximadamente la misma masa, junto con los procesos nucleares que forman los elementos pesados. Eso favorece la interpretación kilonova.

La verdadera alquimia de hacer oro parece que no requiere la piedra filosofal, sino algo mucho más difícil de obtener: estrellas de neutrones.

Referencia:

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