A medida que se expande la población humana, gérmenes patógenos antes desconocidos emergen de las regiones ecuatoriales en donde se originó la vida en la Tierra.
El Ébola, la SRAS, el SIDA la Malaria, la TBC todos estos fugitivos del laboratorio o armas biológicas de la naturaleza.

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“Asesinos microscópicos” es una serie de National Geografic que consta de 6 capítulos de algunas de las enfermedades más dolorosas que han azotado al hombre.

CAPITULO 1: EBOLA
El Ébola y el Marburg, dos virus que corroen el cuerpo desde el interior, asolan aldeas enteras en cuestión de semanas. ¿Qué sucede si el virus del Ébola consigue salir de la jungla y llega a los Estados Unidos transportado en el cuerpo de un soldado que vuelve a casa de licencia? Por medio de gráficos fascinantes, veremos el interior del torrente sanguíneo de esta persona, para mostrar cómo el virus perfora los capilares y causa estragos en el sistema inmunológico.

ebola

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CAPITULO 2: PANDEMIA DE GRIPE
El desarrollo de una enfermedad erróneamente considerada inofensiva, a través de la vida de una mujer común. Casi cien años después de la aterradora pandemia de gripe española de 1918-19 que causó más de 25 millones de víctimas alrededor del globo, los equipos de investigación aún tratan de comprender como pudo llegar este virus a tales magnitudes.

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CAPITULO 3: LA MALARIA
La malaria, la peste negra. Virus que mataron a millones de personas y destruyeron civilizaciones. Hacia mediados del siglo veinte, se había logrado erradicar del mundo desarrollado a dos de los más peligrosos asesinos microscópicos… o eso se creía. En los cuerpos de dos víctimas -una modelo internacional y un artista sin techo- se encontraron dos de los virus más letales: el de la peste bubónica y el de la malaria. ¿Acaso estos arcaicos asesinos hallaron la manera de reaparecer en el presente?

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CAPITULO 4: TUBERCULOSIS
En la historia se la ha conocido como “tisis” o “hectiquez”; hoy en día la llamamos tuberculosis (TB). En muchos lugares del mundo, la tuberculosis es una afección del pasado o una enfermedad que sólo afecta a los pobres. Sin embargo, cada año dos millones de personas mueren de tuberculosis. Este invasor llegó a la ciudad de las estrellas de cine, los ricos y los famosos. Traycee, un ama de casa de Beverly Hills, se infectó con el virus pero aún no lo sabe.

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CAPITULO 5: VIRUS LETALES
Los nombres de numerosos virus detectados a lo largo de los años poseen ecos amenazadores: viruela, poliomielitis, hepatitis C, fiebre de dengue, SIDA, Ebola, Hanta. Mientras que algunos como los de la viruela y la poliomielitis son conocidos y han sido controlados, otros – SIDA, Ebola y Hanta – son aún objeto de intensas investigaciones.

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CAPITULO 6: SUPER GERMENES
Las bacterias son nuestros antepasados más distantes, con una historia de más de 3500 millones de años. ¡Increíble! En Australia los geólogos están intentando localizar, en fragmentos de roca, fósiles de estos distantes ancestros: las cianobacterias. Otros equipos trabajando en la Antártida han descubierto colonias de bacterias que prosperan a temperaturas de -68°C, en un ambiente parecido al de Marte.

cianobacterias

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Un equipo norteamericano construye un circuito electrónico que simula el comportamiento de aprendizaje de las amebas.

Cultivo en agar de Physarum polycephalum.

Cultivo en agar de Physarum polycephalum.

Las amebas son más inteligentes de lo que parecen. Un equipo norteamericano cree haber descubierto la razón. Además ha construido un circuito simple capaz de imitar la inteligencia de Physarum, un microorganismo unicelular.
La amebas son seres unicelulares eucariotas y por tanto no se espera mucha “inteligencia” por parte de ellas. Sin embargo, este humilde microorganismo ha demostrado en los últimos años que es capaz de comportarse de manera inteligente. El año pasado Liang Li y Edward Cox de Princeton University informaron que la ameba Dictyostelium es dos veces más proclive a torcer a la izquierda si la última vez lo hizo a la derecha y viceversa. Esto sugería que las células tendrían algún tipo de memoria rudimentaria.
Este año Toshiyuki Nakagaki de la Universidad de Saporo en Japón ganó de un premio Ig Nobel por su trabajo en inteligencia de las amebas al haber encontrado un efecto memoria en estos seres. Ya se sabía que estos seres se volvían más lentos en condiciones frías, pero el equipo de este investigador descubrió que la ameba se frenaba cuando anticipaba condiciones más frías, incluso cuando el cambio de temperatura se detenía. (Physical Review Letters, DOI: 10.1103/PhysRevLett.100.018101).
Massimiliano Di Ventra, Yuriy Pershin y Steven La Fontaine de la Universidad de California en San Diego, se preguntaron qué era el responsable de este comportamiento. En el pasado los biólogos habían sugerido la existencia de un oscilador natural dentro de las células que cambiaba de frecuencia en respuesta a los cambios ambientales, pero no se tenía la imagen global del fenómeno porque la respuesta de la ameba tenía una vida muy corta. Así por ejemplo, aunque Physarum “aprendía” a anticipar las condiciones frías en el experimento de Nakagaki, pronto se daba cuenta que éstas condiciones no se daban ya más y dejaba de anticiparlas.
En lugar de eso el equipo de Di Ventra piensa que hay un dispositivo intrínseco de almacenamiento de la memoria en las amebas. Este dispositivo, al igual que en cerebro humano, se puede reforzar y así almacenar recuerdos por un tiempo, pero si el recuerdo no es usado entonces gradualmente desaparece.
Creen haber identificado el dispositivo de memoria. El interior de la ameba contiene un coloide (partículas de sólido suspendidas en un líquido) dentro de un gel viscoso. El coloide fluye a través del gel como el agua lo hace en una esponja, creando una red de canales de baja viscosidad. Estos canales son reforzados gradualmente siempre y cuando la ameba continúe respondiendo a un ambiente estático, pero si el ambiente cambia los canales se rompen gradualmente y una nueva red aparece según la ameba se adapta. Por un tiempo corto la ameba retiene la memoria de las condiciones precedentes.
Estos investigadores se aprovecharon de la memorresistencia desarrollada este año para diseñar un circuito simple que modela este sistema de la ameba. El circuito contiene sólo cuatro elementos básicos: una resistencia, un condensador, un solenoide y una memorresistencia. Cambiando el potencial aplicado de pudieron simular el cambio de las condiciones de temperatura externa estudiado por Nakagaki. Al hacerlo así encontraron que el circuito podía “aprender” a predecir fluctuaciones de temperatura futuras.
“Parece que nuestro modelo describe bastante bien los experimentos sobre aprendizaje de amebas”, dice Di Ventra. Advierte que hay un gran salto entre la simple respuesta de una célula animal solitaria y las habilidades cognitivas de especies desarrolladas, pero añade que no hay duda que un conjunto combinado de modelos de circuitos simples tendrán un comportamiento más complejo. “Esto es de hecho lo que ahora estamos interesados en estudiar”, dice.
Pero otros no se dejan convencer de que el comportamiento de las amebas pueda ser explicado por un modelo basado en un circuito. “Bajo mi punto de vista la simulación no es una adecuada aproximación para semejante problema biológico profundo como es la inteligencia”, dice Guenter Albrecht-Buehler de Northwestern University Medical School en Chicago. “Necesitamos encontrar cómo es realizado en células vivas”. Señala que los modelos electrónicos pueden tener memoria genética simulada, pero esto no nos ayuda a entender cómo las células consiguen este truco particular. “Encontrar la doble hélice del ADN fue el logro que realmente importó”, dice.
Klaas Hellingwerf de la Universidad de Amsterdam en Holanda cuestiona la definición del comportamiento de la ameba que usa el equipo de Di Ventra. Dice tener dudas en llamar a esto “aprender” o “inteligencia”. Detectar y anticipar señales regulares no implica aprendizaje, explica. “Creo que aprendizaje implica más, por ejemplo, memoria asociativa”. Un ejemplo de memoria asociativa sería si las células aprendieran una respuesta a un estímulo y pudieran entonces usarla para enfrentarse a un estímulo nuevo pero similar al primero.

Este artículo es básicamente una traducción de una noticia aparecida en New Scientist.

Fuentes y referencias:

Neofronteras
Artículo en ArXiv.

Hongo productor de biodiésel

noviembre 7, 2008

Un hongo descubierto en árboles del bosque húmedo del norte de la Patagonia produce combustible diésel.

Microfotografia de Gliocladium roseum.

Este hongo representa potencialmente una nueva forma de obtener
biocombustibles y los científicos ya trabajan en una hipotética
fabricación del mismo.
Según Gary Strobel, profesor en Montana State University y descubridor de este hongo, Gliocladium roseum
es el único organismo conocido en producir esta combinación de
sustancias, puede hacerlo además a partir de celulosa por lo que podría
ser la mejor fuente de biodiésel hasta el momento.
Las sustancias producidas por este hongo consisten en hidrocarburos que
normalmente pueden encontrarse en el gasóleo, por ello al nuevo
combustible lo denominan “micodiésel”.
Gliocladium roseum vive dentro de las ramas de olmos (Eucryphia cordifolia)
de la Patagonia. Fue encontrado cuando expusieron tejidos de este árbol
a un antibiótico volátil que normalmente elimina casi cualquier otro
hongo. Sorprendentemente Gliocladium roseum prosperaba en
presencia de estos gases cuando los demás microorganismos desaparecían.
Este hongo también producía sus propios compuestos volátiles y cuando
se pusieron a analizarlos descubrieron sorprendidos que consistían en
toda una plétora de hidrocarburos. Estos investigadores creen que este
hongo produce todas estas sustancias para inhibir el crecimiento de
otros organismos que puedan ser potenciales competidores.
El antibiótico volátil utilizado en ese experimento fue otro
descubrimiento que este investigador realizó en el pasado gracias a
otro hongo que encontró en Honduras. Antibiótico que se está evaluando
en la actualidad como antibiótico que sirva para conservar la fruta.
Muchos microorganismos producen hidrocarburos, pero G. roseum
produce en forma de vapor montones de largas cadenas de hidrocarburos y
otros compuestos hasta sumar 55 diferentes. Entre ellos encontraron
octano, heptano, hexano, diversos alcoholes, ésteres… Al ser cultivado
en el laboratorio estos investigadores lograron obtener pues un
combustible muy similar al que ponemos en nuestros automóviles. La
ventaja es que este hongo puede utilizar directamente la celulosa,
además del azúcar, para producir este combustible. La celulosa
normalmente no es aprovechada para la producción de biocombustibles,
pero se trabaja mucho en este campo porque constituye un gran
porcentaje de los tejidos vegetales, especialmente en los desperdicios
agrícolas. Se estima que cerca de 430 millones de toneladas de
desperdicios vegetales, que van de restos agrícolas a aserrín
procedente de la manipulación de madera, se producen todos los años. Ya
se trabaja en varios métodos de procesado y tratamiento de la celulosa
a la hora de obtener biocombustibles (generalmente bioetanol) en los
que intervienen enzimas celulasas. Pero en este caso la producción de
biocombustible sería directa.
Aunque G. roseum produce
menos micodiésel cuando metaboliza celulosa que cuando metaboliza
azúcar, gracias a la ingeniería genética se podría aumentar el
rendimiento. De hecho los genes implicados en este proceso son tan
importantes como el propio hongo. No hay razón que no impida mejorar el
rendimiento aunque el hongo sea ineficiente.
Según Strobel este hongo cuestiona también nuestros conocimientos de
cómo se formaron los combustibles fósiles. Según la teoría actual el
petróleo se formaría a partir de los restos de plantas y animales
marinos expuestos a alta presión y temperatura durante millones de
años. Si este hongo produce micodiésel en el bosque, quizás también
hongos similares hayan contribuido a la creación de combustibles
fósiles en el pasado.
De momento ya se está trabajando en la secuenciación del genoma del
hongo y planeándose experimentos para ver la rentabilidad de obtener
biocombustibles de esta manera.

FUENTES:

Artículo original.


El irRegular juego de la vida

noviembre 6, 2008

irregularbannerThe irRegularGame of Life es un crossover entre los autómatas celulares del Juego de la Vida de Conway . El juego tiene 42 niveles o retos que hay que superar; lo que hay que hacer es colocar el número de piezas disponibles para cada nivel en las posiciones adecuadas para lograr el objetivo, que puede ser que el conjunto crezca, alcance cierto tamaño o desaparezca. El tablero obedece las reglas de «nacimiento y muerte» del juego original y el método de prueba-y-ensayo es a veces la única opción a la que recurrir.

PARA CONOCER MAS ACERCA DE LAS REGLAS DEL JUEGO: Juego de la Vida ( la version de Conway )