Cortar y pegar genes



Fue considerada el avance científico del año por la revista Science y motivó una cumbre en Washington para discutir los aspectos éticos de su aplicación en humanos; la llaman Crispr-Cas9

 


"Este es un ejemplo de cómo la investigación básica y aplicada se nutren mutuamente -explica Marcelo Rubinstein, investigador del Instituto de Genética y Biología Molecular (Ingebi), del Conicet, y profesor de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA-. Científicos de una empresa láctea francesa estaban interesados en estudiar cómo evitar que las bacterias lácticas utilizadas en la fabricación de yogur no se murieran por virus (bacteriófagos, o "fagos", a secas), lo que a veces obligaba a tirar hectolitros de producto. Descubrieron que había bacterias que tenían mecanismos naturales de inmunidad: cortaban una partecita del genoma viral y lo metían en su propio genoma, de manera que las «hijas» nacían con inmunidad contra esos virus. Los neutralizaban identificando una zona particular del genoma y cortando el ADN con una enzima. Después, se dieron cuenta de que podían trasladar a otros grupos ese mecanismo."
Según Doudna, Crispr-Cas9 puede usarse para replicar la base genética de enfermedades humanas en modelos de laboratorio, abriendo la puerta a un conocimiento sin precedente de desórdenes previamente enigmáticos. También hace más fácil corregir defectos genéticos en animales adultos y en tejidos de cultivo producido a partir de células madre, estrategias que eventualmente pemitirían tratar o curar enfermedades.
Las instrucciones para fabricar un organismo son como un largo texto en código almacenado en su ADN. La humanidad viene modificándolo desde hace mucho con distintas técnicas, como hacer cruces o seleccionar las mutaciones que se producen al azar. Lo singular del hallazgo de Doudna y Charpentier es que permite intervenir a la manera de un procesador de texto, como si tomáramos una oración, la cortáramos y volviéramos a deletrearla con las letras correctas.
La técnica Crispr-Cas9 tiene dos componentes: una enzima (Cas9) que corta el ADN como si fuera una tijera molecular, y una guía de ARN sintético [el ácido nucleico que actúa como mensajero de la información genética para la síntesis de proteínas] que le dice a la enzima exactamente dónde cortar.
Aunque resulta efectivo, este proceso no es perfecto. Puede cortar demasiado ADN y alterar otros genes importantes, pero investigadores del Broad Institute, del MIT y Harvard creen haber resuelto el problema moficando la estructura molecular de la enzima y reduciendo el riesgo de cortes fuera de registro.
Los investigadores que la emplean están maravillados por su versatilidad y rapidez.


Leer mas en: http://www.lanacion.com.ar/1861124-cortar-y-pegar-genes-una-nueva-tecnica-que-entusiasma-e-inquieta

No más agujas para sacarte sangre!!!

Parece que las ambiciones de Google no tienen límites. Ya poseen todo sobre nuestra información digital y todo apunta a que ahora quieren hasta nuestra sangre. Tras la formación de Alphabet quedó clara la intención de la compañía por expandir sus horizontes, y esta patente filtrada es un claro de ejemplo de ello.
Reportada por The Verge esta nueva tecnología, denominada como Needle-Free Blood Draw, se describe como un complemento ideal para wearables que se integra a la muñeca del usuario similar a un reloj. Lo más curioso de este dispositivo es que su operación no requiere agujas para tomar muestras, pero sí sustrae sangre atravesando la piel.
Para lograrlo, el aparato utiliza una especie de cañón de gases, que aprovecha su potencia comprimida para disparar una micropartícula que abre la dermis lo suficiente para que la sangre fluya al interior del dispositivo, donde se aplica un sistema de succión y vacío que traslada la muestra a un contenedor interno.
Esta tecnología sería perfecta para aquellos pacientes con una marcada aversión a las agujas, además de que puede complementarse con una amplia gama de gadgets que podrían aprovechar la muestra para realizar algunos análisis al momento, como por ejemplo para conocer los niveles de glucosa en la sangre.
No existen muchos detalles sobre el uso y futuro de la patente Needle-Free Blood Draw, sin embargo representa una muestra clara de los proyectos en los que ahora está involucrado el gigante informático, de modo que es probable que sea la primera muchas sorpresas.

Fuente: www.fayerwayer.com

IMPORTANTE Avance en el estudio del PARKINSON


La identificación del nuevo gen, publicada en la revisa Elife, desempeña un importante papel de mediación en otros genes previamente reconocidos (PARKIN y PINK1). Concretamente, el nuevo gen es MUL1 y fue descubierto gracias a un estudio con moscas de la fruta y ratones. El equipo de investigadores halló que el suministro de una cantidad extra del gen MUL1 ayuda a mejorar el daño mitocondrial, debido a estos genes mutados, y por tanto, la inhibición de este nuevo gen exacerba el daño.

“Demostramos que la dosis MUL1 es clave y optimizar su función es crucial para la salud del cerebro y para prevenir la enfermedad de Parkinson. Nuestro trabajo demuestra que la salud mitocondrial es de vital importancia para evitar que suframos de neurodegeneración. Además, la búsqueda de un medicamento que pueda mejorar la función de MUL1 sería de gran beneficio para los pacientes con la enfermedad de Parkinson”, afirma Ming Guo, líder de estudio.

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Este nuevo descubrimiento podría conducir a grandes avances en el tratamiento de la enfermedad, así como su prevención, y abre la esperanza a una potencial cura para este trastorno.

Muchas más proteínas que genes (y un ejemplo tumoral)

ResearchBlogging.orgEn nuestro ADN tenemos algo más de 20.000 genes. Es nuestro genoma. Que se reparte en 24 cromosomas diferentes cuya longitud oscila entre 50 y 250 millones de pares de bases (50.000-250.000 Kpb). En realidad, 23 parejas; y en cada una de ellas, uno de papá y otro de mamá.

Dentro de los cromosomas hay genes (y muchas otras cosas, porque los genes son solo un 2% de esos millones de paras de bases). Los genes no son otra cosa que instrucciones para montar proteínas. Lo hacen gracias al código genético, que asigna un aminoácido a cada triplete en la secuencia de bases del gen. Y también gracias a las moléculas que intervienen para que el código genético sea una realidad (ARN polimerasa, espliceosoma, ARNm, ribosoma, ARNt, aminoacil-ARNt-sintetasa).

Pero… Pero tenemos algo más de 20.000 genes, como ya te dije. Sin embargo fabricamos más de 100.000 proteínas diferentes.

¿Cómo hacemos para lograrlo?  :-o

Pues no es difícil, la verdad. Con el splicing. O sea, con el corte y empalme alternativo del ARN. Caaaaalma. Ya verás que es más fácil la idea que esos nombres, que el vocabulario que dice quién hace qué.

Resulta que el ADN hace copias de los genes. Pero en ARN. El ADN no sale del núcleo. Jamás. Y esas copias, antes de llegar a ser leídas, sufren un proceso por el cual pierden unos trozos, llamados intrones. Y quedan otros, llamados exones. Los intrones están intercalados entre los exones. De ahí lo de corte y empalme. Pero si unas veces quitas unos intrones y otras veces quitas otros puedes sacar dos versiones diferentes del mismo ARN. De ese modo logramos variantes de una proteína. Isoformas las llaman.

Tú podrías pensar que para qué queremos esto. Y sería una pregunta muy lógica. Con varias respuestas. Y una de ellas es relativamente sencilla. Porque las condiciones fisicoquímicas en, digamos el corazón, no son las mismas que en, digamos los riñones. Por tanto no viene mal tener preparadas unas variantes (isoformas) de una proteína que funcionen bien el corazón y otras que hagan lo propio en los riñones.

Pero, además, las isoformas pueden tener características diferentes. Te cuento el caso de una que me ha llamado la atención: la piruvato quinasa. Es un enzima importante, que cataliza el último paso de la glucólisis. La glucólisis es una ruta metabólica muy antigua (existe desde antes de que el planeta tuviera oxígeno en su atmósfera) que produce energía (poca) a partir de la glucosa y sin necesidad de oxígeno. Cuando hay oxígeno se logra mucho más rendimiento pero cuando no (anaerobiosis se llama eso), la glucólisis es la única manera de producir energía (p.ej., al realizar un ejercicio intenso en un tiempo breve). Pero esa es solo una de las facetas de este enzima. Resulta que tiene dos isoformas: PKM1 y PKM2. La habitual es PKM1; PKM2 se expresa, sobre todo, en época fetal y poco a poco va siendo sustituida por la PKM1. La diferencia es que PKM2 quita un exón (el 9) que sí aparece en PKM1 e incluye otro (el 10) que no está en PKM1 (que codifica para una región a la que se le puede añadir un marcador, un grupo acetilo, que hace que altere su forma y, lógicamente, modifica su función.). Y eso cambia muchas cosas. Tantas que PKM2 es un enzima que se expresa en células cancerígenas de muy diversos tipos; mientras que PKM1 no lo hace o lo hace poco. De hecho, los análisis de sangre que revelan concentraciones anormalmente elevadas de PKM2 son elementos diagnósticos para varios tipos de cánceres. Porque la piruvato quinasa puede actuar también, además de en la glucólisis, catalizando reacciones de fosforilación de proteínas en el núcleo. Proteínas que pondrán en marcha determinados genes relacionados con la reproducción celular. Pero solo bajo la forma de PKM2. En cambio, concentraciones elevadas de PKM1 inhiben, no se sabe cómo, el desarrollo del tumor.

Son las dos caras de una molécula. Dos caras en dos isoformas pero también en dos funciones. Una en el citoplasma (glucólisis) y otra en el núcleo (fosforilación de proteínas).

Todo por quitar el exón 9 y poner el exón 10…

McCarthy, Nicola (2013). Nuclear or cytoplasmic? Nature Reviews Cancer DOI: 10.1038/nrc3630
Jill D. Dombrauckas, Bernard D. Santarsiero, & Andrew D. Mesecar (2005). Structural Basis for Tumor Pyruvate Kinase M2 Allosteric Regulation and Catalysis Biochemistry DOI: 10.1021/bi0474923

Rajoy se convierte en abanderado de la energía nuclear y afirma que los temores sobre Fukushima son infundados

“Poderoso caballero es Don dinero” dice una conocida frase popular. Nuestro presidente Martiano Rajoy parece conocerla y hacerle caso. En su visita a Japón a visita la ciudad de Fukushima  (por supuesto no la central nuclear) situada a unos 60 kilómetros de la zona contaminada y alejada del mar. En una visita de menos de […]

Adolescencia, Alcohol y Sistema Nervioso

El biólogo Jorge Barcia combina la docencia de Anatomía y Embriología Humana en la Universidad Católica de Valencia San Vicente Mártir con la investigación sobre los efectos de las drogas en el tejido nervioso. Su compromiso personal con la prevención de conductas adictivas, especialmente entre la juventud, le ha llevado a implicarse en acciones de sensibilización y formación desde la Fundación Sida y Drogas. El investigador también participa actualmente en un ambicioso proyecto de estrategias de rescate y regeneración tisular en diversas enfermedades.



¿De qué modo afecta el alcohol y las drogas al sistema nervioso?
Las drogas en general producen daño celular promoviendo estrés oxidativo, como ocurre en muchas enfermedades. Las consecuencias varían desde la muerte celular a modificaciones morfológicas y funcionales incluso a bajas dosis, particularmente en sistemas neurales como el hipocampo o la retina. Además de constatar estos efectos, en el grupo de investigación hemos demostrado que agentes tóxicos como el etanol o la cocaína frenan la producción de células en el hipocampo adulto afectando principalmente a las células hijas. Lo más interesante fue observar que la administración de productos antioxidantes mejoraban o normalizaban estos procesos.
¿Por qué decidieron centrarse en la retina?
La retina forma parte del entramado neural y es compleja al estar dispuesta en capas interconectadas, como si fuera un milhojas, como ocurre en  la corteza cerebral y cerebelar con varias capas de diversos tipos celulares. Además, la retina es parte del sistema nervioso y de algún modo los hallazgos que se consigan en esta zona, muy probablemente sean trasladables a otras.
¿En qué aspectos de la retina trabajan?
Entre otros aspectos, abarcamos los efectos del etanol sobre la retina estudiando al detalle tanto el deterioro subcelular como las diferentes capas que pueden estar dañadas. Para ello, en este momento cultivamos células del epitelio pigmentario. De las muchas capas de la retina, aun siendo de estirpe neuroectodérmica y no formando parte de la red retiniana, es vital para su mantenimiento y se considera al epitelio pigmentario como un 'mantenedor' de la retina.
Tras estos experimentos in vitro, el siguiente paso es pasar a roedores. Sin embargo, aplicar los resultados a sistemas vivos es el salto más complicado porque cada nueva célula que se incorpore ha de conectar con otras y ser conectada para que sea funcional. El sistema nervioso es una gran red y cada célula puede tener centenares de contactos recíprocos. Por ello, debemos estudiar también las señales que intercambian las células de diferentes capas. De hecho, aún estamos por ver si la regeneración neuronal podrá llegar a ser completa por la dificultad de regenerar tejido neural. Se trata de uno de los grandes retos de la ciencia actual.
¿Investigan también enfermedades de la retina?
Sí, es otra de nuestras líneas de investigación. Trabajamos con modelos animales de enfermedad, especialmente con un tipo de degeneración de retina donde los conos y bastones van muriendo. Estamos poniendo en marcha estrategias y métodos de regeneración retiniana. Se trata de un proyecto financiado por el anterior Ministerio de Ciencia e Innovación cuyo investigador principal es Francisco Javier Romero. Recientemente participamos en otro proyecto de la Fundación Ramón Areces sobre la aplicación de biomateriales para la regeneración del sistema nervioso central donde realizamos intervenciones con bioplímeros con el objetivo de introducir andamiajes tisulares para sostener las células dentro del tejido a regenerar. Los resultados fueron muy reveladores y fueron publicados en Neuroscience.
¿Para ello emplean células madre?
Efectivamente. Estamos viendo que las células madre al introducirlas en diferentes matrices diferencian a distintos tipos celulares de la retina, como conos y bastones o incluso astrocitos, de modo que a partir de una misma célula podemos obtener diferentes formas celulares. En este sentido, investigamos los factores que determinan que una célula se diferencie a una célula u otra. Conocer y entender el lenguaje celular es otro de los grandes retos en ciencias biomédicas. Los científicos andamos tras la herramienta que permita ordenar a una célula a convertirse en otra e incorporarse a un tejido, aunque queda un largo camino para conseguir esto.
¿Qué otras estrategias están poniendo en marcha para la regeneración tisular?
Ya comprobamos en modelos animales que administrando antioxidantes podemos mejorar muchos aspectos celulares negativamente afectados por diversos motivos como diabetes o exposición a etanol. En el mencionado estudio de regeneración de corteza cerebral postraumática, el antioxidante ácido lipoico produjo diversos efectos interesantes que nos abrió muchas nuevas incógnitas y parece ser prometedor en regeneración tisular, como ya ha sido demostrado en otros modelos.
¿Influye la edad en los efectos del etanol sobre el cerebro?
Es bastante probable. Sobre la infancia y la adolescencia los perjuicios están sobradamente descritos, no tanto en la franja de mayoría de edad comúnmente cifrada en los 18 años. Algunos trabajos científicos sobre el nivel de maduración cortical de personas han establecido que la maduración –que no el crecimiento–, no concluye hasta los 21 años. El cierre absoluto del cráneo tampoco se produce hasta los 20 años. De manera que la mayoría de edad que hemos establecido legalmente no es una mayoría de edad biológica.
Nuestro grupo decidió ver qué pasaba en una hipotética franja de 17-18 años usando ratas que por peso se situarían alrededor de esa etapa bautizada como adulto-joven y comparamos los resultados con un adulto-maduro equivalente a unos 40 años en un humano. La sorpresa fue que encontramos diferencias basales que no esperábamos, esto es, que determinadas células del giro dentado del hipocampo ya presentaban diferencias anatómicas –en particular unas pocas células de la capa subgranular que son las encargadas de expresar óxido nítrico neuronal que es fundamental para muchas actividades neurales–. Además, es casualmente en esa zona donde se produce la neurogénesis de la que hablábamos antes. Otra sorpresa fue observar que al administrar etanol de forma crónica a las dos poblaciones, esas células del hipocampo respondían de forma diferente. Esto es muy relevante porque pone de manifiesto que las células neuronales de los adultos jóvenes no se comportan igual y, por tanto, no son exactamente iguales.
Entonces, ¿qué hay de las recomendaciones de una copa de vino al día?
Me lo han preguntado muchas veces. El etanol es un agente tóxico y la mejor recomendación sería tomar vino sin alcohol o mosto porque conserva las propiedades beneficiosas de la uva como los afamados polifenoles. En el caso de la cerveza pasa lo mismo, lo ideal sería tomarla sin alcohol. Por eso esas frases pueden llevar a engaño. El gran objetivo en la lucha contra el alcoholismo y  las otras adicciones es impedir que la población juvenil entre en el ciclo.  Es tremendo ver chavales muy jóvenes que ingresan en Proyecto Hombre u otros centros intentando superar adicciones. La edad de inicio en el consumo de cocaína está en 14 años y de etanol o cannabis es aún menor. Por tanto, el coqueteo con las drogas se inicia a muy corta edad. Obviamente muchos no se enganchan pero otros muchos sí.
La batalla hay que darla en las edades jóvenes porque la percepción de riesgo es nula o escasa y los adultos no damos ejemplo. En este sentido, hay mucha más labor social que científica por hacer. En otros países han puesto en marcha programas de educación social para prevenir la adicción basados en ofrecer actividades lúdicas a la juventud o hacer intervenciones familiares porque consideran que son más eficaces que las campañas de concienciación basadas en mensajes negativos como "el alcohol mata" o lo de las cajetillas de tabaco. Es necesario ir más allá del anuncio publicitario e ir a la acción sobre aspectos más humanos como la familia y multitud de factores como el entorno vecinal, amistades, cohesión familiar, etc.

En 7 años casi la mitad del Reino Unido tendrá cáncer



Concretamente se calcula que para el período entre 2020 y 2030 la tasa de personas que antes de morir tendrá alguno de los más de 200 tipos de cáncer que se conocen hoy en día habrá alcanzado el 47%. Para hacerse una idea, en 1992 la proporción de personas con cáncer era del 32%. 18 años después, en 2010, el porcentaje ya era del 44%. Según Macmillan, una de las causas del aumento de esta cifra es la prolongación de la vida de la gente. Otro detalle que la asociación destaca es que habrá más sobrevivientes. Si en 1992 solo un 21% de los enfermos sobrevivía, en 2010 la cifra llegó al 35%. Los expertos calculan que para 2020 la tasa de sobrevivientes llegará al 38%. Sin embargo, puntualizan que por buena que sea la noticia, va a tener también un aspecto negativo: el sistema nacional de salud no está preparado para aguantar el peso de tantos pacientes que necesitarán medicación y rehabilitación posteriores al tratamiento principal. En cuanto a las cifras globales, la Organización Mundial de la Salud (OMS) estima que hoy en día el cáncer está afectando a una de cada tres personas en el mundo y que en 2050 la mitad de la población mundial tendrá la enfermedad.

Fuente:http://www.diariouno.com.ar