más de Marte

Descubren océano congelado en Marte

La sonda "Mars Express" ha descubierto una enorme masa de agua congelada bajo el polo sur marciano, reveló hoy el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL), de la NASA.

Un comunicado del JPL señaló que esa región polar contiene suficiente agua congelada como para cubrir toda la superficie del planeta con una capa líquida de 11 metros de profundidad.

"Los depósitos del polo sur de Marte cubren una región mayor que la superficie del estado de Texas. La cantidad de agua que contienen había sido calculada antes, pero nunca con tanta precisión", manifestó Jeffrey Plaut, científico del JPL.

La misión de "Mars Express" es una operación conjunta de la NASA y de la Agencia Espacial Europea y la masa de hielo fue detectada por el Radar Avanzado para Investigación Subterránea y Ionosférica de Marte (MARSIS, por sus siglas en inglés).

El comunicado del JPL cita declaraciones de Giovanni Picardi, de la Universidad de Roma La Sapienza e investigador principal a cargo del instrumento, quien manifiesta que "MARSIS demuestra ser un instrumento muy poderoso para investigar bajo la superficie de Marte".
Las capas de hielo polar contienen la mayor parte del agua existente en Marte, aun cuando hay otras zonas que parecen haber sido húmedas en el pasado, según el JPL.

Marte se recalienta por un cambio climático

Científicos de Estados Unidos han descubierto que Marte también experimenta un cambio climático que se refleja en el aumento de sus temperaturas medias y tiene su origen en las variaciones en la luz solar que llega a su superficie.

Los resultados de la investigación, que recoge en su último número la revista científica Nature, cifran en 0,65 grados centígrados el aumento en las temperaturas medias de Marte desde la década de los 70 hasta los años 90 del pasado siglo.

Según el estudio, el recalentamiento del planeta ha contribuido además a la "rápida" y "acusada" disminución de la capa de hielo del polo sur de Marte observada en los últimos cuatro años.

El informe explica cómo las variaciones de los rayos del sol en la superficie del planeta rojo están relacionadas con el mayor movimiento de las partículas de polvo en el aire y el incremento de la circulación del viento que Marte experimenta, lo que, a su vez, propicia el aumento de las temperaturas.

Método para la desalinización del agua

Existen diversas formas para potabilizar del agua, una de ellas, como muchos de ustedes saben, es mediante el uso de nanotubos de carbono. Es cierto que por sus propiedades físicas y químicas, el uso de nanotubos resulta ser de gran confiabilidad por su selectividad para atrapar pequeñas impurezas que quizás con otros materiales no se pudiera conseguir tal cosa. Específicamente se han tratado de usar para la desalinización del agua. Recientemente investigadores del Rensselaer Polytechnic Institute de Troy, en Nueva Cork, ha logrado hacer una membrana de nanotubos de carbono que mediante la aplicación de un método electroquímico es capaz de regular con precisión la absorción y aspiración del agua a través de los nanocanales. Con esto se ha conseguido un sistema de filtración muy eficiente el cual puede eliminar pequeñísimas impurezas tales como la sal de agua de mar. Lo anterior se logra, ajustando e invirtiendo los voltajes, con lo cual se evita el alto nivel de rechazo de los nanotubos al agua; se suministra a la membrana del nanotubo un potencial positivo pequeño, de sólo 1,7 voltios, y al agua un potencial negativo. De esta forma, los nanotubos dejan rápidamente de repeler el agua para pasar a bombearla a través del tubo. Sólo con invertir la polaridad de los nanotubos, el equipo descubrió que podían poner en marcha o detener el flujo del agua a través de ellos. Si se administra una pequeña carga positiva, el agua se mueve por el tubo, y cuando la carga se invierte, el agua deja de fluir.
Durante la realización de este experimento, se presentó una oxidación en las paredes de los nanotubos, debida a que los átomos de oxígeno cubrieron la superficie como consecuencia de la electrólisis, este proceso favorece el paso del agua a través del tubo. Cuando se invierten las cargas, la oxidación se detiene y el agua no fluye en donde la oxidación del tubo no sepresente.

Estado de miedo.- Michael Crichton

Estado de miedo

Cómo analizar la amenaza del cambio climático

Según Isaac Asimov, la ciencia ficción “no trata tanto los contenidos científicos como la respuesta humana a los avances de la ciencia”. Precisamente, el argumento central de esta novela de Michael Crichton es la politización de las actuales teorías científicas sobre las crisis ecológicas. En esta novela, el cambio climático no es una amenaza real, sino que la amenaza son los científicos que lo estudian. Sin duda, un punto de vista alarmante. Desde los glaciares de Groenlandia hasta los volcanes de la Antártida, y desde el desierto de Arizona hasta las casi extintas junglas de las islas Solomon, la novela de Crichton lleva al lector por todo el mundo destapando los entresijos de una supuesta conjura mundial entre ciertos poderes fácticos que pretenden manipular la opinión pública sobre el cambio climático para su propio beneficio, o sea que el autor se convierte en un firme defensor de la contaminación causada por los combustibles fósiles. Según palabras del propio Crichton, es imposible tener ningún tipo de seguridad sobre los resultados que se publican en las predicciones científicas que se están realizando sobre calentamiento global y cambio climático. Precisamente, en algunas de las conferencias que ha ido realizando por todo el mundo y, especialmente, en Europa, para promocionar su libro, ha comparado el apoyo popular a las teorías de cambio climático, con el apoyo que recibió a principios de siglo el movimiento a favor de la eugenesia o de la superioridad de la raza. Según el autor, el cambio climático sería comparable a lo sucedido con las prácticas eugenésicas “para la mejora de la raza” como la esterilización forzada o el uso de cámaras de gas y crematorios contra judíos, negros, discapacitados o lo que se llamó “basura humana”. Crichton denuncia el apoyo popular que recibió la eugenesia sin que ésta tuviera una base científica real, cuando lo que realmente escondía era un programa social estrictamente racista. Es en este sentido que Crichton compara los "estudios científicos" a favor de las teorías eugenésicas financiados por los gobiernos y ciertas élites privadas, con los actuales estudios científicos sobre cambio climático y calentamiento global. Según él, las medidas correctoras propuestas carecen de base científica y obedecen a grupos con agendas ocultas detrás de este movimiento que esgrimen el falso argumento de que hay personas sufriendo por una causa abstracta. El hilo argumental de su novela trata de destapar los intereses de los grupos de poder que se esconden detrás de la promoción de la trama de la crisis ecológica global, -inexistente según el autor-.

Avance en las investigaciones sobre el ADN

Según un articulo de PhysOrg, un equipo de la Universidad de Oregon acaba de lograr avances muy importantes para la determinación la estructura de todas las posibles de secuencias de ADN. Este descubrimiento podría suponer el avance más importante desde que Watson y Crick esbozaron la estructura en doble hélice del ADN en 1953.

Uno de los problemas básicos en bioquímica es cómo predecir la estructura de una molécula desde su secuencia. Tal es la complejidad de este problema, que es conocido como "el Santo Grial" de la química de proteínas.

Pero el equipo de científicos de la Universidad de Oregon ha utilizado cristalografía de rayos X para determinar las estructuras tres dimensionales de casi todas las posibles secuencias de una macromolécula y así crear un mapa de estructura ADN.

Este avance podría tener enorme importancia para explicar la función biológica de genes, expresión genética, mutación y reparación de ADN y la susceptibilidad de algunas estructuras de ADN a daños y mutaciones.

Los científicos dicen que comprender la estructura de ADN es tan importante que la definición de la secuencia genética. Según el catedrático y director del Departamento de Bioquímica y Biofísica de la Universidad de Oregon, Pui Shing Ho, "Puede haber 400 millones de nucleótidos en una cromosoma humana, pero tan solo un 10 por ciento de ellos codifican para genes. El restante 90 por cien de los nucleótidos pueden jugar un papel distinto, como por ejemplo la regularización de la expresión genética, y muchas veces lo hacen a través de variaciones en la estructura de ADN. Ahora por primera vez empezamos a comprobar la aparencia real en tres dimensiones de la genoma en vez de solamente la secuencia de genes. El ADN es más que un hilo de letras. Es una estrucutra real que debemos estudiar para comprender su función biológica".

Desarmando el Rompecabezas Proteínico

Basado en una nota de prensa del Centro Ames de Investigación de la NASA

Gracias a un nuevo supercomputador, es posible que los científicos puedan acercarse un paso más a la comprensión de uno de los más complicados rompecabezas de la naturaleza. Los científicos del Centro Ames de Investigación de la NASA están utilizando el procesador SGI 512 Origin 3000, el más poderoso supercomputador paralelo de su clase, para intentar determinar la estructura de las proteínas.

Las proteínas juegan un papel fundamental en las células vivas, actuando como catalizadores de todas las reacciones químicas. Las proteínas también actúan como una especie de “sistema nervioso” de la célula, trasmitiendo señales desde el medioambiente exterior. Ayudan a transportar nutrientes hacia la célula, y también ayudan a convertir ese mismo alimento en energía.

La función de una proteína particular está determinada por su forma. Una proteína consiste en una columna vertebral rígida de átomos de carbono, oxígeno y nitrógeno. Unidas flojamente a esta columna vertebral se encuentran cadenas de aminoácidos (la unión entre cada aminoácido es denominada enlace péptido). Esta molécula en forma de cadena, que puede contener desde 50 hasta varios centenares de aminoácidos, es conocida como polipéptido. Algunas proteínas consisten solamente de una cadena polipéptida, mientras que otras están compuestas por varias cadenas unidas por débiles enlaces moleculares. Estas cadenas de aminoácidos determinan la forma de la proteína.

“Comenzando con información sobre la secuencia de aminoácidos, sería posible, utilizando métodos computaciones, descubrir la estructura de una proteína a partir solamente de la secuencia,” dice Andrew Pohorille, un científico del Centro de Investigación Ames.

Pero los científicos han encontrado muy difícil el determinar la estructura de una proteína aún cuando conozcan la secuencia de sus aminoácidos, ya que cada uno de ellos puede tener cinco orientaciones diferentes posibles. Ya que las proteínas contienen al menos 50 aminoácidos, aún las más cortas de ellas pueden tener sus aminoácidos dispuestos en miles de posibles combinaciones diferentes.

Las cadenas de aminoácidos se enroscan entre sí en una variedad de formas, plegándose en una configuración distintiva. La manera en que se pliegan entre sí determinan tanto la estructura como la función de la proteína. La dificultad en determinar la estructura de una proteína a partir de sus aminoácidos constituyentes se conoce como “el problema del plegado proteínico”, o PFP (siglas de su nombre en inglés: Protein-Folding Problem).

Pohorille dice que existe una variedad de métodos computacionales que apuntan a resolver el PFP. Los métodos más directos intentan determinar la serie de pequeños pasos que llevan a que la proteína se pliegue en una configuración determinada.

Este método, sin embargo, consume muchísimo tiempo, puesto que existen aproximadamente mil billones (1015) de pasos. Un computador capaz de calcular un millón de esos pasos cada segundo, tendría que trabajar las 24 horas del día durante 32 años para completar su tarea. Las mayores simulaciones computacionales hasta ahora se han extendido a solamente un billón (1012) de pasos.

“Tenemos la esperanza de que por medio de una combinación de nuevos y poderosos computadores, una programación paralela eficiente y nuevos algoritmos, seremos capaces de alcanzar nuestra meta,” dice Pohorille. “Las técnicas de visualización 3D y de manipulación de estructuras que están siendo desarrolladas por Chris Henze y su grupo podrían impulsar fuertemente nuestros esfuerzos.”

“Lo que llevaba un año entero calcular en un procesador solitario, podría ser realizado en menos de un día en un procesador 512,” dice Henze, otro científico de Ames que está trabajando en las simulaciones de formación proteínica con Pohorille. “Sin embargo, con el poder de supercomputación actual, tomaría meses o años de cálculos la simulación de cómo aún una pequeña proteína se pliega de determinada manera.”

Esta investigación forma parte de un proyecto mayor financiado por el Instituto de Astrobiología de la NASA para construir modelos de laboratorio de las protocélulas (los ancestros de las primeras células) por medio de una combinación de estudios experimentales y computacionales. Las proteínas de las modernas células son mucho más complicadas de lo que pudieron ser en las protocélulas primitivas. Ya que las protocélulas no existen hoy en día, la única forma de entender cómo podrían haber funcionado es reconstruirlas en un laboratorio.

“Una de las metas de la astrobiología es entender el origen de la vida sobre la Tierra y en otros lugares del universo,” dice Pohorille. “Sin duda, las proteínas han jugado un importante papel en este proceso. Hasta la fecha, los intentos de construir proteínas simples pero funcionales han sido enormemente infructuosos. Queremos diseñar esas proteínas.”

Alquimia Genética

Convirtiendo Langostas en Moscas de la Fruta

Por Leslie Mullen

Biólogos de la Universidad de California en San diego, tienen evidencias genéticas que explican cómo fue posible que ocurriesen las drásticas alteraciones de los esquemas corporales durante las primeras evoluciones de los animales.

¿Cómo fueron capaces las estructuras corporales de someterse a cambios a gran escala durante el curso de la evolución? Por ejemplo, ¿cómo pudo algo que parecía un ciempiés evolucionar hasta algo tan diferente como una mosca de la fruta? Esta es una cuestión que ha preocupado durante mucho tiempo a los biólogos que estudian la historia de la evolución. Las mutaciones genéticas que alterarían dramáticamente la estructura de los cuerpos podría potencialmente matar a un organismo antes incluso de que tuviera la oportunidad de vivir.|

Biólogos de la Universidad de California en San Diego, tienen evidencias genéticas que explican cómo fue posible que ocurriesen las drásticas alteraciones de los esquemas corporales durante las primera evoluciones de los animales.

En un artículo publicado en el ejemplar del día 21 de Febrero de Nature, Matthew Roshaugen, Nadine McGinnis, y William McGinnis describen cómo una simple mutación genética fue la causa de que artrópodos acuáticos, con extremidades en cada segmento de sus cuerpos, evolucionaran hace 400 millones de año hasta los radicalmente diferentes cuerpos planos de los insectos terrestres de seis patas.

El equipo UCSD indica que una mutación ocurrió en una clase de genes regulatorios conocidos como homeóticos, o genes “Hox”. Los genes Hox actúan como interruptores principales, encendiendo y apagando otros genes durante su desarrollo embrionario. Los genes Hox determinan el destino de cada célula en el embrión, asegurando que los órganos y el resto de partes del cuerpo se forman correctamente en el animal en el que se desarrollan.

Un gen Hox particular llamado Ultrabithorax, o “Ubx,” regula la formación de extremidades. En los insectos, Ubx suprime el desarrollo de alas y patas en el abdomen, asegurando que sólo se desarrollen estas estructuras en el tórax. Si el gen Ubx se retira de los insectos modernos como las moscas de la fruta, desarrollarán patas rápidamente desde cualquier segmento abdominal.

El gen Ubx de los insectos puede también suprimir el 100 del desarrollo de las patas cuando es activado de forma no apropiada en el tórax. El equipo UCSD encontró una proteína del Ubx que deriva de un crustáceo con muchas extremidades (Artemia, o Gamba Salada) únicamente pud suprimir el 15 por ciento del desarrollo de extremidades cuando se activó en la región torácica de las moscas de la fruta. Pero cuando los científicos realizaron una cuantas mutaciones en la versión crustácea de la proteína Ubx para hacerla más similar a la del insecto, la proteína fue capaz de suprimir todo el desarrollo de extremidades.

“Este tipo de gen es uno que enciende y apaga montones de otros genes para crear estructuras complejas,” dice Roshaugen. “Lo que hemos hecho es mostrar que este cambio altera la forma en que activa y desactiva otros genes.”

“La diferencia en la supresión de extremidades de la proteína Ubx entre moscas de la fruta y Artemia refleja el desarrollo del gen con el tiempo. El ancestro de estos dos organismos tenía extremidades en todos los segmentos del cuerpo. A lo largo del curso de la evolución, la proteína Ubx se desarrolló para desactivar los genes que se necesitan para la formación de extremidades. Los ejemplos de archivos fósiles muestran varios cuerpos planos de artrópodos que evolucionaron debido al desarrollo de este gen –por ejemplo, los primeros insectos tendían a tener más grupos de alas y patas que los que se ven en los insectos modernos.
“Lo innovador de este estudio es que un cambio en un gen regulador –en este caso el gen Ubx– puede tener consecuencias morfológicas dramáticas,” dice Andrew Knoll, un paleo – biólogo de la Universidad de Harvard, que no estuvo implicado en el estudio. “Hemos sabido desde hace mucho que las mutaciones en redes regulatorias conduce a la evolución morfológica, pero la discusión se enfoca en datar la expresión genética. Se trata de un cambio estructural que altera el patrón regulatorio.”

Los genes Hox se encuentran en todos los animales, incluidos los humanos. Los genes Hox parecen haberse desarrollado bastante pronto en la historia de la vida en la Tierra, y probablemente puedan aportar pistas vitales acerca del curso de la evolución.

Las plantas terrestres contienen homólogos de genes Hox, por lo que parece que un ancestral gen parecido al Hox existió en el último antecesor común de plantas y animales, el cual era un organismo unicelular que vivió por lo menos hace 1200 millones de años,” dice Knoll. “El fólis más antiguo cuya morfología implica genes Hox controlando la pauta anterior-posterior proviene de un animal de 555 millones de años de antigüedad del norte de Rusia.”

Los científicos ya sospecharon que las mutaciones de Hox podrían causar cambios dramáticos en los cuerpos planos. Un argumento en contra de esta posibilidad fue que, desde que cada cromosoma en una pareja tiene sus propios genes Hox, se necesitaría la misma cantidad de genes Hox mutados en ambos cromosomas para observar los cambios en la estructura corporal.

“Es increíblemente improbable que se obtengan mutaciones en el mismo gen en dos cromosomas en un único organismo,” dice McGinnis. “Pero en nuestro caso particular, la variedad de mutaciones que se dan en este gen se llaman mutaciones dominantes, por lo tanto únicamente se necesita mutar uno de los cromosomas para conseguir un cambio en el cuerpo.”

“Todos lo cambios morfológicos parece que están basados en evento genéticos de un tipo de algún modo como este,” añade Knoll. “Por eso, estamos aprendiendo lentamente las bases genéticas para los cambios morfológicos que se observan en los fósiles.