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Bacterias que producen medicinas

Las plantas producen compuestos químicos naturales para comunicarse, protegerse de la radiación o defenderse de depredadores y patógenos en un ambiente hostil. Algunos de estos compuestos tienen una actividad medicinal, pero aún somos incapaces de utilizar las máquinas moleculares de las plantas para nuestro beneficio. ¿Estamos más cerca de producir estas preciadas medicinas naturales?

Las plantas y animales colonizaron tierra firme hace alrededor de 443 y 417 millones de años respectivamente. Como las plantas fueron las pioneras de este saldo evolutivo, se tuvieron que adaptar a un nuevo entorno lleno de microorganismos patógenos, condiciones de deshidratación y alta radiación solar. Los animales siguieron el mismo camino, encontrando en las plantas una enorme fuente de alimento en este nuevo ambiente. La coexistencia de plantas y animales desencadenó la evolución de diferentes estrategias biológicas para defenderse el uno del otro. Mientras las plantas desarrollaron un completo arsenal de compuestos biológicamente tóxicos para evitar que depredadores se alimentaran de ellas, los animales respondieron evolucionando mecanismos para evitar la toxicidad de dichos compuestos. Una “guerra química” se había desatado y podría representar una fuente abundante de medicinas para el ser humano.

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Thaumetopoea pityocampa, la procesionaria

Foto tomada este pasado 19 de marzo en El Escorial, Madrid.

Nada más salir del frío, entre marzo y abril, empezamos a ver hileras de orugas cerca de pinos, cedros y abetos. Hileras de larvas con pelos urticantes que provocan más de un susto. Si tienes perros o niños pequeños, sabes que estas orugas son peligrosas. Sus pelos urticantes contienen una toxina termolábil ( la toxina se destruye al alcanzar una temperatura elevada) denominada taumatopina y pueden provocar intensas reacciones alérgicas.

"En julio los adultos se reproducen y cada hembra pone unos 200 huevos por nidada, los huevos permanecen durante agosto. Cuando llega septiembre los huevos eclosionan y las larvas se alimentan de las hojas del árbol hasta que llega el invierno,donde construyen bolsas en las que permanecen protegidas y juntas hasta que pasa el frío. Solo salen del nido al atardecer para alimentarse. Sus nidos son fácilmente identificables ya que forman bolsas de buen tamaño en las copas de los pinos, cedros y abetos. Una vez que pasa el duro invierno, las larvas permanecen en el árbol un mes más alimentándose vorazmente. Bajan del árbol y buscan un terreno donde poder enterrarse y convertirse en crisálida. Permanecen escondidas hasta junio donde salen del suelo como adultos con alas.

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Investigación básica o aplicada (5/5): El enigma genético y el almacén de invasores

Mario Rodriguez

El Proyecto Genoma Humano en forma impresa. Wellcome Collection (Londres).

Allá por el año 1990, al mismo tiempo que el Telescopio Espacial Hubble partía hacia el espacio y justo un año después de que cayera el muro de Berlín, comenzaba a gestarse en EEUU el “Proyecto Genoma Humano” (PGH). Todo había empezado cuando, en 1984, seis años atrás, un conjunto de científicos del Departamento de Energía de Estados Unidos propuso una vía de investigación en la que se desarrollara una técnica capaz de secuenciar el genoma humano y detectar posibles mutaciones en el ADN de los supervivientes a las bombas atómicas lanzadas en Japón durante la II Guerra Mundial.

Este proyecto, que estaría encaminado hacia el cartografiado y la secuenciación de nuestro material genético, acabaría once años y miles de millones de dólares después, fruto de la colaboración entre el sector público y privado. En el año 2000 se presentaría por fin el primer borrador del genoma humano (en la jerga de la bioinformática, el primer Draft), y tres años más tarde, coincidiendo con el 50 aniversario del descubrimiento de la estructura del ADN, se anunciaría que el genoma del hombre había sido secuenciado casi en su totalidad.

La importancia de tal hazaña no pasó desapercibida. Tal es así que el día después de la publicación conjunta en Nature y Science, el hito fue presentado por el Primer Ministro inglés Tony Blair y el Presidente de los EEUU Bill Clinton, quien pronunciaría la famosa frase «Hoy estamos conociendo el lenguaje con el que Dios creó la vida. Estamos conociendo la complejidad, la belleza y la maravilla del más divino y sagrado regalo de Dios (...)». El fenómeno marcó un antes y un después en el mundo de la genética y las ciencias biológicas en general. Los genetistas pasaron de tener escaso material con el que trabajar, a encontrarse con ingentes cantidades de secuencias desconocidas cuya función era necesario esclarecer. Paulatinamente, gracias a la labor de miles de científicos y científicas y la cooperación internacional, el rompecabezas del ADN fue vislumbrándose. Además, durante el transcurso del PGH, se fueron publicando otros genomas completos de organismos más sencillos, como Haemophilus influenzae (el primer organismo de vida libre cuyo genoma completo fue secuenciado, por Craig Venter).

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Microorganismos ayudando a resolver crímenes

Paula Ruiz Hueso

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Bacterias bajo la lupa… Flickr cc/ Toca Boca

La genética forense ha evolucionado mucho a lo largo de las últimas décadas y el ADN es clave en multitud de crímenes para saber quién es el verdadero culpable. Sin embargo, solemos pensar únicamente en la detección de ADN humano, pero no es el único que puede ser útil en algunas situaciones, también pueden ayudarnos virus y bacterias.

Un virus tiene una capacidad enorme de mutar, lo que les permite adaptarse rápidamente a las condiciones de los nuevos hospedadores y así poder escapar a los ataques del sistema inmune. Hay multitud de grupos de investigación que se dedican a estudiar la forma en la que evolucionan diferentes virus, como puede ser la gripe o el VIH, y cuáles son las características a nivel de ADN de estos virus a lo largo de los años. Además de ser útil para poder establecer la “historia” del virus pudiendo llegar muchos siglos atrás (lo cual es muyyyyy interesante), a nivel sanitario permite avanzar en el desarrollo de terapias antivirales y vacunas. Sin embargo, los estudios evolutivos sirven para muchas más cosas y una de ellas es aportar pruebas para resolver un crimen.

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Investigación básica o aplicada (2/5): André Gratia

Mario Rodriguez

André Gratia en su centrífuga, por G. Rulmont / Genetics.org

En este segundo artículo sobre la relación de investigación básica y aplicada, trataremos como una investigación aplicada influyó decisivamente en la investigación básica. Hoy os presentamos al microbiólogo André Gratia.

Curiosidad, investigación básica, aplicada y bacteriocinas: André Gratia.

André Gratia, la estrella de este post, fue quizá uno de los científicos más importantes de principios de siglo XX. Sin embargo, quién sabe si injustamente, su nombre ha permanecido (y lo seguirá haciendo) en un segundo o tercer plano, eclipsado por el de su compañero de profesión y amigo: el gran Alexander Fleming.

André, microbiólogo belga, y pupilo del Nobel en Medicina Jules Bordet, estuvo investigando durante años la antimicrobiosis, es decir, la manera de acabar con diferentes organismos microscópicos como las bacterias. Se interesó bastante a su vez por algo que estaba siendo descubierto en su época, los “bacteriófagos”, partículas por entonces invisibles que causaban la lisis o rotura de diferentes cultivos bacterianos.

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