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Diseño Inteligente

La reparación del ADN necesita trabajo en equipo

David Coppedge, Graduado en Física (con honores)

Como si el código genético mismo no fuese ya increíble, los investigadores han estado descubriendo sistemas que lo reparan. Hay numerosas rutas en las que puede actuar la célula para reparar errores del ADN. Recientemente, en la revista Science se describieron dos actores clave con mayor detalle.

Un código genético dañado es peor que un libro con erratas. Las hebras rotas o mal alineadas de ADN pueden ser causa de graves enfermedades, e incluso llevar a la muerte. Es esencial que los daños en el ADN sean reconocidos y reparados rápidamente. Science Daily informó de resultados de investigaciones realizadas por un equipo en la Universidad Rockefeller y la Facultad de Medicina de Harvard que descubrieron dos proteínas esenciales que operan como «sastres moleculares» que pueden cortar un error y remendarlo cosiendo las moléculas correctas. Estas proteínas, FANC1 y FANCD2, reparan conexiones reticulares que se establecen entre hebras, «uno de los tipos más letales de daños en el ADN». Este problema «ocurre cuando las dos hebras de la doble hélice se unen entre sí, bloqueando la replicación y la transcripción». Cada una de nuestras células puede recibir unas 10 llamadas de alarma cada día debido a conexiones reticulares entre hebras.

El motor giratorio más pequeño en los seres vivos, con un detalle sin precedentes

David Coppedge, Graduado en Física (con honores)

Todas las células intercambian la moneda energética llamada ATP (adenosina trifosfato).

Estas partículas energéticas son producidas en gran abundancia por máquinas moleculares dotadas de motores giratorios. Estos motores contienen todas sus piezas necesarias: rotor, estátor, aporte de energía y producción de par. Están incorporadas en las membranas de las mitocondrias y giran accionadas por la fuerza motriz aportada por protones.

Son los motores giratorios más pequeños del universo (que sepamos nosotros), con un tamaño de alrededor de 10 x 20 mil millonésimas de metro. Ahora, científicos canadienses han conseguido imágenes más detalladas que nunca, con una resolución de 1,6 Angstroms.

Sus resultados aparecieron publicados en PNAS.1

De cómo el pulpo construyó su propio cerebro para poder pescar mejor

David Coppedge, Graduado en Física (con honores)

El pulpo se alegró de ver como surgían los peces por evolución, pero encontró que necesitaba un cerebro de mayor tamaño para poder atraparlos, de modo que desarrolló evolutivamente uno de los cerebros más complejos del reino animal.

¿Es esta es la sustancia del reportaje que aparece en el blog Origins de la revista Science? Greg Miller escribe allí, al estilo de un cuento para niños:

Los cefalópodos —pulpos, calamares y sus parientes— dominaban los mares en la era Cámbrica, hace unos 500 millones de años. Pero su mundo cambió en gran manera con la Explosión Cámbrica, una rápida diversificación de la vida en la Tierra que incluyó el origen de los peces. Repentinamente, los cefalópodos se encontraron con nuevas oportunidades —¡unos deliciosos peces!— y con sus primeros competidores serios y potenciales predadores. Tuvieron que hacerse listos a toda prisa.

Las plantas usan un mecanismo de reloj de arena

David Coppedge, Graduado en Física (con honores)

28 de Agosto 2009 - Las plantas necesitan saber cuándo florecer y producir semillas. Pueden leer la luz del sol, pero, ¿qué sucede con las plantas que viven en zonas umbrosas o nubosas? Sucede que poseen dos mecanismos para computar el tiempo: un fotómetro y un reloj de arena. Si el fotómetro no se activa, el reloj de arena le dice a la planta que mejor que florezca mientras tiene una posibilidad de producir semillas.

Science Daily informaba acerca de investigaciones en el Instituto Max Planck para Biología del Desarrollo, publicadas en Cell1. El funcionamiento del «reloj de arena» tiene lugar mediante micro-ARNs. Ligándose a ARNs mensajeros destinados a activar el proceso de florecimiento por medio de proteínas SPL, inhiben sus acciones.

«Jia-Wei Wang y colegas demuestran que con independencia de indicaciones externas, la concentración de micro-ARNs declina con el tiempo, lo mismo que la arena que va cayendo en un reloj de arena», explicaba el artículo. «Cuando la concentración de micro-ARNs cae por debajo de un cierto nivel, se producen suficientes proteínas SPL para activar el proceso de florecimiento incluso en ausencia de otros reguladores que midan la duración del día o la temperatura externa.»

Galería de máquinas moleculares

David Coppedge, Graduado en Física (con honores)

En revistas científicas se siguen exhibiendo los exquisitos mecanismos de la célula para gestionar toda clase de situaciones, mediante la operación de máquinas moleculares.

A continuación damos unos recientes ejemplos del número de 3 de septiembre de 2009 de la revista Nature:

¿Qué sucede cuando una célula se hincha?

Un exceso de agua en una célula puede aumentar la presión contra la membrana, «poniendo en potencial compromiso la integridad de la célula», decían Valeria Vásquez y Eduardo Perozo en Nature esta semana.1 Estaban describiendo unos descubrimientos acerca de un tamiz molecular designado como MscL por Liu et al en el mismo número de Nature.2

En las bacterias, el MscL está compuesto de múltiples componentes proteínicos que constituyen un poro en la membrana de la célula. El equipo de investigación de Caltech y del Instituto de Medicina Howard Hughes descubrió que los componentes se aplanan y giran, de modo que abren el poro como un iris cuando se aplica una presión suficiente. Esto se designa como «mecanosensación» porque opera automáticamente en respuesta a la presión mecánica. «Estos canales actúan como «válvulas de alivio de emergencia», protegiendo a la bacteria de la lisis [perturbación] debida a un choque osmótico agudo, decían los autores.

Las células usan computación en nube

David Coppedge, Graduado en Física (con honores)

La «computación en nube» es la tendencia en desarrollo más reciente en tecnología de la información. Permite que los procesos corran en paralelo en procesadores múltiples en red con más robustez, debido a que otros procesadores pueden dar su apoyo si falla un servidor principal. Los científicos están observando que las células han estado usando esta tecnología desde siempre.

Science Daily informaba de una investigación de biólogos en España e Israel trabajando con la Universidad Carnegie Mellon. El artículo comenzaba así:

«Las redes de regulación génica en los núcleos de las células son similares a redes de computación en nube, como Google o Yahoo, informaban hoy los investigadores en la revista en línea Molecular Systems Biology».

Los ojos operan un rompecabezas de alta precisión

David Coppedge, Graduado en Física (con honores)

En nuestros globos oculares tenemos dos videocámaras gemelas de 125 megapíxeles cada una. Cada píxel, un bastón o un cono conectado a una neurona, ve sólo un pequeño fragmento de la totalidad de la imagen.

¿Cómo se ordenan juntos estos bits, que son como piezas de un rompecabezas?

Científicos en el Instituto Salk han descubierto que están finamente ajustados para encajar entre sí para una claridad óptima.

Toda la información visual que llega al cerebro se transmite mediante las células ganglionares de la retina, cada una de las cuales es sensible a una pequeña región de espacio conocida como su campo receptivo. Se cree que cada uno de los más o menos 20 tipos de células ganglionares específicas transmite una imagen visual completa al cerebro, porque los campos receptivos de cada tipo forman una parrilla regular que cubre el espacio visual.

El ojo del calamar supera al objetivo de Zeiss

David Coppedge, Graduado en Física (con honores)

Un calamar con un nombre científico que significa «vampiro salido del infierno» lleva una lente con unas magníficas especificaciones. Elisabeth Pennisi comunicaba en Science sobre una ponencia dada en una conferencia científica en Arizona acerca del calamar vampiro, cuyas

«lentes están diseñadas para contemplar detalles, incluso en la práctica oscuridad»

Los investigadores dedicados al estudio de los ojos de los cefalópodos han encontrado interesantes características ópticas en los ojos de esta especie.

La complejidad biológica sigue causando pasmo

David Coppedge, Graduado en Física (con honores)

Hay mucho más en tu aparato pensante de lo que piensas. Nuevos descubrimientos científicos siguen desvelando nuevos niveles de complejidad y de sistemas de control. Aquí tenemos unos pocos ejemplos:

Tu organismo tiene códigos que dirigen otros códigos. Los genetistas se sintieron inicialmente desalentados al encontrar sólo entre 20.000 a 30.000 genes en el genoma humano. «Teníamos la expectativa de que algo tan sofisticado, complejo e inteligente como nosotros tendría al menos cien mil genes», afirmaba un genetista citado en Nature News.

Algo ha sucedido desde entonces, «que restaura la dignidad de la complejidad al genoma humano». Se llama splicing alternativo —o, empalme alternativo. Un gen determinado puede producir múltiples transcripciones de ARN, dependiendo de cómo se ensamblan las piezas. Éstas, a su vez, pueden producir diversas máquinas proteínicas: «Este proceso, llamado splicing alternativo, puede producir moléculas de ARNm y proteínas con unas funciones espectacularmente diferentes, a pesar de ser formadas a partir del mismo gen».

Resulta que sólo un 6% de los genes humanos producen una transcripción de un segmento lineal de ADN. La mayoría de los demás ensamblan partes de diferentes lugares en el cromosoma. Con empalme alternativo, es posible producir docenas, o cientos o miles de diferentes productos a partir del mismo gen. Esto suscita otra cuestión: ¿qué código está dirigiendo el ensamblaje de estos fragmentos de código de ADN?

¿Qué situación tiene el Diseño Inteligente en el seno de la comunidad científica?

Jonathan Bartlett, Analista de Sistemas

En muchas discusiones he oído a los evolucionistas decir cosas como que «el Diseño Inteligente (DI) ha sido refutado por la comunidad científica», o que «los científicos que mantienen el DI no publican en revistas con revisión paritaria». Desafortunadamente, la mayoría de la gente no tiene la capacidad de confirmar o refutar tales declaraciones, y básicamente tienen que aceptarlos o rechazarlos basándose en autoridad o en fe.

Lo cierto es que las revistas científicas no tienen artículos como «¿Es el DI cierto o no?», o «Enterremos en neodarwinismo». Por ejemplo el mejor artículo contrario al neodarwinismo que jamás he leído es «Sobre las funciones de elementos repetitivos del ADN en el contexto de un sistema genómico-epigenético unificado [On the roles of repetitive DNA elements in the context of a unified genomic-epigenetic system]».1 Cuando uno lee el título y el sumario, parece bastante suave. Sin embargo, si se lee realmente el artículo, alrededor de la mitad del mismo se dedica de forma explícita a derribar la filosofía neodarwinista en la genética.

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