Los cuatro fantásticos

Además de la Cruz Roja y la Comisión para los refugiados de la ONU (UNHCR), que han ganado varios premios de la Paz, las personas que han ganado más de un premio Nobel se cuentan con los dedos de las manos (y sobra un dedo). Los he bautizado «los cuatro fantásticos» plagiando vilmente el título del famoso cómic. ¿Sabéis quienes son?

fantastic four

 

La Bioquímica de los gofres

Todos sabemos lo que es un gofre (si no lo sabéis vuestra vida no ha tenido auténtico sentido) y, aquí en Bélgica, es imposible dar un paso y no encontrar 200 establecimientos que anuncien los auténticos «Waffle». Pero… ¿cómo se hace un gofre? y, lo que es más inquietante, ¿qué secretos químicos esconde su técnica culinaria?

Tranquilos, en Electrones Excitados vamos a resolver el misterio en el primer artículo de ciencia-fusión. Continuar leyendo «La Bioquímica de los gofres»

¿Qué hay en nuestras células?

Como sabréis, estamos hechos de millones y millones de pequeñas células. Pero, ¿qué tenemos dentro de nuestras células? En este artículo vais a encontrar un pequeño resumen de (casi) todo lo que hace que seamos como somos y que las células funcionen a las mil maravillas.

  • La membrana: es una capa de moléculas de lípidos (grasas) que rodean y delimitan la célula. Se encarga de aislarla del exterior y controla todo lo que entra o sale de ella.
  • Citosol: es el líquido que queda dentro de la membrana. Mayoritariamente es agua, pero también tiene disueltas proteínas, iones, ácidos nucleicos… En el citosol hay unos microfilamentos proteicos que mantienen la forma de la célula. Es el llamado citoesqueleto. Además, también puede utilizarse como una cinta transportadora de moléculas de un sitio a otro de la célula.
  • Lisosomas: son orgánulos (estructuras rodeadas de su propia membrana) que se encargan de digerir la comida de la célula. Destruyen proteínas, grasas y glúcidos a pequeños trocitos que puedan después ser procesados. También se encargan de degradar las estructuras «viejas» de la célula para reaprovechar sus unidades básicas (como tirar una casa vieja y utilizar sus ladrillos en una nueva).
  • Ribosomas: son unas mini-máquinas con forma de seta capaces de sintetizar proteínas en muy poco tiempo. Leen el código genético y lo traducen al idioma de los aminoácidos y las proteínas.
  • Retículo endoplasmático y aparato de Golgi: son unas membranas laberínticas que se encargan de procesar y madurar las proteínas que han sintetizado los ribosomas. Son el control de calidad. Retocan los últimos detalles para que no se creen proteínas defectuosas. Además, el aparato de Golgi se encarga de la distribución de las proteínas. Ha de enviar cada una a su destino sin fallos y no es sencillo: hay muchas proteínas y muchos destinos…

Y aún quedan las partes más importantes de nuestra célula, todavía no sabemos nada del DNA ni de cómo se mantienen con vida y energía las células. Estad atentos al blog, a Twitter o a nuestro nuevo club de fans en Facebook porque la segunda parte de ¿Qué hay en nuestras células? se publicará muy pronto.

Extremófilos: la vida al límite

Si hace poco Greco nos descubría unos organismos del Mediterráneo capaces de sobrevivir únicamente con sulfuro de hidrógeno y la famosa gamba que no se congela en la Antártida, hoy me he topado en Science con unos microbios que se mantienen con vida a ochenta grados bajo cero.

Los “extremófilos” (seres vivos que aguantan condiciones extremas) se conocen desde hace tiempo. Las bacterias que viven cerca de aguas volcánicas calientes están adaptadas para soportar temperaturas de hasta 120 ºC. Lo que no se sabía es que hay bacterias (e incluso hongos, como los que son objeto de esta investigación) que pueden aguantar temperaturas tan bajas. Eso sí, lo hacen con una pequeña ayudita química.

La ayudita son unas disoluciones especiales llamadas caotrópicas que favorecen el desorden de las macromoléculas (DNA, proteínas, estructuras membranosas…) que constituyen las células. Se consigue con ellas que no se congele el agua en el entorno de la célula y, además, que ésta sea capaz de seguir viva en vez de quedarse rígida como un cubo de hielo por efecto de la congelación.

El experimento llevado a cabo por investigadores de la Universidad de Belfast ha consistido en cultivar unas esporas de hongo resistentes a la temperatura en dos ambientes distintos: uno caotrópico y otro cosmotrópico (que provoca el efecto contrario). A 30 ºC, el crecimiento era similar en los dos casos. A 2 ºC, el crecimiento era mayor en ambientes caotrópicos. Ya a -80 ºC se producía la muerte celular pero, mientras que en la disolución cosmotrópica morían un 60% de las células, en el medio caotrópico sólo el 5% quedaban sin vida, el otro 95% sobrevivía.

Una vez más, la Ciencia descubre más ambientes habitables más allá de los hasta hace poco conocidos y abre más lugares (en la Tierra y fuera de ella) donde buscar otras formas de vida.

Fuente: Science

Más extremófilos en Electrones:

El plegamiento de una proteína, «en directo»

Hasta ahora, se sabía que las proteínas (secuencias de aminoácidos) no eran simples cadenas. Formando enlaces intramoleculares las cadenas se pliegan y forman láminas y hélices primero (estructura secundaria) y complejas estructuras globulares en tres dimensiones (estructura terciaria) después. Son éstos ordenamientos tridimensionales los que les confieren sus distintas propiedades.

También se conocían métodos para calcular y predecir cómo ocurren los plegamientos y, por seguimiento de procesos de desnaturalización, ver cómo se desmontaba todo el puzzle.

Pero aún no se había podido ver cómo ocurrían estos procesos en la vida real. Investigadores de la Universidad de Illinois, mediante el uso de proteínas fluorescentes han desarrollado un método que permite ver cómo se producen los plegamientos in vivo (en células vivas) y también in vitro (en ensayos de laboratorio) . Se combinan técnicas de fluorescencia láser con estudios químicos de cinética de reacciones y se obtienen imágenes del avance del plegamiento frente al tiempo.

Los malos plegamientos de proteínas originan a menudo enfermedades, por ello los estudios sobre estos mecanismos pueden ayudar a comprender mejor cómo funcionan y a guiar la investigación sobre posibles curas.

Fuente: Scientific American
Enlaces: Simulaciones de plegamientos de proteínas (YouTube)

Los Nobel científicos 2009

Me gustó mucho hablar algo sobre los premios Nobel científicos (Química, Física y Medicina) el año pasado. Por eso quería hacer algo similar con los premiados en 2009, aunque sólo sea por no discriminarlos. Y además lo prometido es deuda. La verdad es que las líneas de investigación galardonadas son muy interesantes.

Medicina

Los tres premiados descubrieron cómo los cromosomas están protegidos en sus extremos (que bautizaron como telómeros de «parte final», en griego) por una cadena repetitiva de bases que estabiliza la estructura. También descubrieron la enzima telomerasa, encargada de añadir dichas bases (TTAGGG) al final de cada cadena de DNA de los eucariotas para formar los telómeros. La importancia de este descubrimiento radica en la relación de los telómeros con la muerte celular. Cuando las células se dividen, los telómeros se acortan en cada replicación. Así pues, el DNA está cada vez menos protegido y las células son más vulnerables a daños en su código genético. Se ha podido estudiar también que muchas células cancerosas tienen altos niveles de telomerasa, lo que hace que su DNA esté aún más protegido y, por tanto, sean más longevas (de ahí que sean más difíciles de eliminar completamente).

Física

Aquí el premio se divide en dos líneas primas hermanas y por tanto se reparte en dos mitades. La primera para Charles K. Kao y la otra para William S. Boyle y George E. Smith.

Kao se lleva el premio por sus investigaciones en fibra óptica y en la transmisión de la luz a través de éste material. Hoy en día las telecomunicaciones no serían nada sin fibra. De esto sabe mucho un asiduo lector del blog, ¿verdad Nacho? Igual se anima y nos escribe un artículo sobre el tema.

Boyle y Smith han sido galardonados por inventar el detector CCD. Seguro que todos vosotros tenéis uno o más de uno en casa. Los CCD son responsables de que ahora las cámaras de fotos ya no lleven carrete. Están formados por millones de diminutas células fotoeléctricas que trasforman la luz que les llega en pulsos eléctricos que luego interpreta un software para «revelar» la fotografía. Además de en las cámaras de fotos, los chips CCD se utilizan en multitud de aparatos de análisis avanzado.

Química

Este premio es, como el de Medicina, compartido entre los tres. Y es también bastante bioquímico. Se les ha otorgado el premio por sus estudios de la estructura y funciones de los ribosomas. Los ribosomas son unos pequeños traductores que viven en las células. Son los encargados de pasar del lenguaje del DNA (de cuatro «letras» que son las bases nitrogenadas) al idioma de las proteínas (de veinte «letras», los aminoácidos). Se valen para ello del código genético; cada codón (secuencia de tres bases) es convertido en un aminoácido y enlazado con el siguiente, y así sucesivamente hasta que se llega a la señal de «terminación» (una combinación de bases que no corresponde con ningún aminoácido). La proteína resultante (una proteína es una cadena de aminoácidos) está lista para realizar su función. Podéis ver una animación del proceso de traducción en Youtube.

Imágenes: Web oficial de los premios Nobel

Lee también sobre los Nobel científicos 2008.