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viernes, 15 de noviembre de 2013

Telómeros, rematando cromosomas. Envejecimiento celular y cáncer.


Los telómeros son como los herretes de los cordones
Los telómeros, herretes de cromosomas.

¿Telo-qué? En griego Telo- significa final y meros-partes. Parte final... Pero, ¿de qué? Los telómeros son la parte final de los cromosomas y están involucrados en numerosos procesos celulares, destacando envejecimiento y cáncer.  Los telómeros de los cromosomas  en cierta manera recuerdan a los herretes (extremos) de los cordones. 

Aquí os dejamos los resultados de la encuesta sobre los telómeros. Nos alegra comprobar que la mayoría de vosotros sabéis lo que es el ADN, aunque hemos detectado que sigue habiendo ciertas dudas sobre su composición, el proceso de replicación y los telómeros. Vamos a intentar resolver estas dudas. Seguro que al terminar de leer esta entrada os convertiréis en expertos sobre el tema.

Así que, empecemos por el principio: 

¿Qué es la información genética?

Cromosoma formado por ADN.
Los cromosomas son estructuras celulares, en forma de ``bastoncillo´´. En  ellos está codificada la información genética de nuestras células. La información genética  sigue un código compuesto por la combinación de sólo 4 tipos de nucleótidos con 4 bases nitrogenadas distintas: Adenina, Citosina, Timina y Guanina, representadas por su letra inicial, A, C, T y G respectivamente. La información de nuestras células expresada según este código o lenguaje se llama ADN. Este código cumple la función de una enciclopedia celular. Cuando compramos un mueble, leemos las instrucciones y lo montamos. En las células se hace lo mismo: leer el código genético y construir proteínas, que son las verdaderas encargadas de realizar las funciones. ¡Animaos a visitar nuestra entrada sobre Biotecnología si queréis ampliar información sobre el código genético y las proteínas!

¿Qué es la replicación y qué problema surge?

La información genética se usa, en último término, para realizar funciones, pero ¿qué más sucede con el ADN?. Cuando las células se dividen, una célula originaria se divide en dos células hijas y es necesario que cada célula reciba una enciclopedia completa.  Para ello Hay que duplicar la información genética contenida en el DNA. La duplicación de la información genética se denomina ’replicación del DNA’’.


                                          Video: la replicación del DNA con plastilina

La principal enzima (un tipo de proteína ) implicada en la replicación es la ADN polimerasa, que copia  la información genética aunque es incapaz de copiar los extremos de los cromosomas. La consecuencia sería una pérdida sucesiva de la información de los extremos de los cromosomas, de nuestra enciclopedia, cada vez que la célula se divide. ¡Aproximadamente se pierden 15-60 bases nitrogenadas (letras) de media en una célula humana por año!

¿Qué son los telómeros?

Y… ¿Qué pintan los telómeros con la información genética y la replicación del DNA? Los telómeros se localizan en la parte final de los cromosomas, de igual  manera que los herretes están al final de los cordones. Los telómeros están formados  por ADN, pero no codificante, es decir, que no sirve para hacer proteínas.
La función de los telómeros es mantener la integridad de los cromosomas evitando que se acorten o que se fusionen con otros cromosomas.

Imagen.

¿Cómo se evita que los telómeros se acorten y se pierda sucesivamente información?

¡La telomerasa es la solución! La telomerasa es una proteína que se encarga de elongar los extremos de los cromosomas, evitando así su peligroso acortamiento. Está fisiológicamente activada en células con una alta tasa proliferativa, evitando que los telómeros se acorten sucesivamente (por ejemplo en células que se dividen mucho durante el desarrollo o las células de la piel…). Por el contrario, en las células que no tienen una alta tasa de división, la telomerasa no es tan necesaria, y los telómeros se van acortando progresivamente, llevando al envejecimiento.
La telomerasa tiene un gran potencial: se ha demostrado que células en cultivo pueden ser inmortales si su telomerasa está sobreactivada e incluso ¡se ha conseguido generar ratones con telomerasa sobreactivada y ciertos genes alterados envejecen más tarde!.

A raíz de estos resultados algunas empresas han sacado a  la venta ''píldoras activadoras de telomerasa''.  Se trata de complementos nutricionales compuestas por un extracto de vegetales. Al tratarse de un extracto vegetal, en teoría inocuo acorde con estudios científicos publicados, pueden tomarse como complemento nutricional. Sin embargo, por el momento no se comercializan fármacos, propiamente dichos,  activadores de telomerasa. Para que un  nuevo compuesto llegue a ser fármaco se necesitan superar estrictos controles de seguridad y largos ensayos clínicos. Las píldoras activadoras de telomerasa no están exentas de controversia: desde la defensa de  su eficacia contra el envejecimento celular, hasta los potenciales riesgos de una sobreactivacion de telomerasa.


Imagen obtenida de la exposición.

¿Cuál es  la otra cara de la moneda de los telómeros? Las células cancerosas.

Las células cancerosas se caracterizan por su alto potencial proliferativo. Uno de los mecanismos que contribuyen a aumentar la capacidad de división es alargar los telómeros. Así la célula puede dividirse- y replicarse- indefinidamente sin perder valiosa información de su material genético. En esta situación patológica,  hay un exceso de telomerasa,  causando que las células cancerosas  puedan llevar a cabo más ciclos de replicación, sin ir perdiendo progresivamente la información  por acortamiento de los cromosomas.

Imagen obtenida de la exposición.

En definitiva, las células tienen que mantener un equilibrio y una estricta regulación de la longitud de sus telómeros, ya que :
  • Un acortamiento excesivo telomérico conlleva a envejecimiento
  • Por el contrario, un alargamiento excesivo telomérico contribuye al desarrollo de cáncer.
Imagen obtenida de la exposición.

Pero el panorama es muchísimo más complejo ya que numerosos procesos celulares están involucrados en envejecimiento y cáncer. Los telómeros son una importante pieza del puzzle pero no son, como al principio se pensó, la solución definitiva y única a ciertos problemas celulares.

English abstract:
Telomeres play an important role in cancer and cellular ageing. These telomeres are located at the end of the chromosomes which are basically made of  DNA.  At a glance, chromosomes are the biological structures that store DNA which contains the genetic information that is necessary for all the cell functions. When a cell divides into two cells it is crucial that the DNA is duplicated. However there is a problem since the DNA in the chromosomal endings cannot be fully copied.  This problem leads to the loss of genetic information if not solved. However, there is a solution to this problem called telomerase. Telomerase is a protein that copies the DNA belonging to the ending part of the chromosomes and so avoids loosing information for the cell to develop. But still, when cells devide, telomeres get shorter and as a consequence  cells get old.  Nevetheless, if the telomerase is over expressed, cells can develop cancer because their telomers do't get shorten. As a conclusion, we may say that telomeres are important in the cells but  we need to keep in mind that cells are very complex. 


*Esta entrada está basada en la charla ''Telómeros, rematando cromosomas'' del pasado miércoles 14 de noviembre, durante la Semana de la Ciencia de Madrid.
Gran esfuerzo y entusiasmo se puso en la preparación de la misma por Marta Pérez Illana y Lucía de Andrés Bragado, estudiantes del Grado en Bioquímica de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM). La charla encantó al público y finalizó con unos minutos de debate sobre la comercialización y las implicaciones de activadores de la telomerasa. 


¿Quieres saber más?

¿Os habéis quedado cortos cual telómeros envejeciendo? Pincha en los enlaces que os proponemos, ¡pero no os alarguéis demasiado! 
¿Hemos resuelto las dudas? ¿Creéis que habéis aprendido algo con esta entrada? Dejad vuestros comentarios, sugerencias, preguntas, etc ¡ Estamos dispuestas a no dejar ningún cabo suelto!

sábado, 9 de noviembre de 2013

Biotecnología y Sociedad; lo que no sabes.

¿Qué os parece la Semana de la Ciencia? ¿Habéis participado en alguna actividad? ¿Alguna charla, conferencia o taller? Os animamos a acercaros a alguna de las charlas o a participar en cualquier actividad organizada. Merece mucho la pena como experiencia divulgativa...¡Y también divertida!.

Esta semana, haciendo referencia a la charla que tuvo lugar el pasado lunes 4 de noviembre vamos a hablar de Biotecnología. La charla vino de la mano de Lara Pérez Martínez, estudiante de la Universidad Autónoma de Madrid y una de las creadoras de este blog.

Como es habitual, os facilitamos las respuestas recibidas en la encuesta publicada el pasado martes.

En esta entrada, haremos un repaso del concepto de Biotecnología. Así mismo, intentaremos descubrir algunos de los productos biotecnológicos más cercanos a nosotros, presentes en nuestra vida cotidiana muchas veces sin que apenas nos percatemos de ello.

¿Qué sabemos de la Biotecnología?

Empecemos por definir el concepto de Biotecnología:



La Biotecnología es la ciencia que utiliza organismos vivos o propiedades de los mismos para conseguir realizar procesos concretos o bien obtener productos que son beneficiosos para la humanidad. Pero, ¿somos realmente conscientes del alcance de la biotecnología? ¿Supone una ventaja frente a otras técnicas tradicionales? En la charla ofrecimos un ejemplo comparativo entre un proceso industrial y un proceso biotecnológico.


Como hemos podido observar, en los procesos biotecnológicos en general se reduce el número de etapas que nos permiten obtener un producto final (lo que abarata el coste del proceso en su conjunto), se eliminan productos intermedios que pueden resultar perjudiciales para el medio ambiente y, por último, se disminuye en cierto modo la complejidad del proceso.

Llegado a este punto cabe preguntarse si la Biotecnología y sus técnicas tienen aplicaciones en varios ámbitos de nuestra vida cotidiana. ¿Sólo resulta beneficiosa en procesos químicos o industriales como el que se ha explicado en el ejemplo?



¿Dónde podemos encontrar la Biotecnología?

Como veis, la Biotecnología influye en muchos aspectos de nuestra vida. Quizás la forma más visual de entender este hecho sea contemplando la maqueta que se expuso el día de la charla, donde se muestra una casa "biotecnológica" y se destacan algunos de sus productos. Con casa "biotecnológica" queremos hacer alusión al hecho de que en todos los hogares podemos encontrar productos biotecnológicos con mucha frecuencia. Echadle un vistazo a la maqueta y comentadnos si os resulta familiar. En ella podemos observar distintos productos que pueden considerarse biotecnológicos, aunque estemos tan familiarizados con ellos que apenas logremos percibirlos.

Maqueta de una casa biotecnológica.

¿Cuáles son los tipos de Biotecnología que existen?


No obstante, la Biotecnología abarca muchos otros campos, que se identifican por colores: Biotecnología Roja (sanitaria ),Gris (mediambiental), Verde (alimentaria), Azul (marina) y Blanca(industrial), como ya os hemos explicado en el vídeo anterior.

Vamos a intentar ilustrar algunos ejemplos concretos de productos biotecnológicos de las distintas ramas de la Biotecnología:
  • Biotecnología Roja: incluye fármacos, antibióticos, hormonas y tratamiento específico (personalizado) de enfermedades genéticas.
  • Biotecnología Verde: destacan productos modificados genéticamente en los ámbitos agrícolas y alimentarios. Por ejemplo la leche sin lactosa, los productos para adelgazar o las plantas con propiedades alimenticias mejoradas.
  • Biotecnología Blanca: cuyas aplicaciones incluyen detergentes, plásticos biodegradables o la industria textil.
  • Biotecnología Azul: destaca por su labor en obtención de fuentes de energía renovables y biorremediación.
  • Biotecnología Gris: en la que podemos destacar por ejemplo la producción de biodiésel por microorganismos.
Todos estos productos y procedimientos (y muchos otros) se consiguen gracias al conocimiento de la Biología, que permite aprovechar los procesos naturales que ocurren en los seres vivos para mejorar la calidad de vida de los seres humanos, así como ayudar a mantener el mundo en el  que vivimos de una manera sostenible.

¿A qué se aplica la Biotecnología?

Vamos a intentar descubrir alguna aplicación biotecnológica mediante un ejemplo gráfico. ¿Os animáis a hacer este experimento en casa?

Como hemos explicado, la Biotecnología Blanca se encarga de generar productos industriales como detergentes haciendo uso de organismos vivos así como de sustancias generadas por los mismos. ¿Podemos evidenciar este hecho?

Los detergentes contienen sustancias producidas por microorganismos encargadas de degradar las grasas que ensucian la ropa. Para demostrar este hecho, hemos preparado placas de agar con tributirina  (grasas solidificadas en agar ,que es una sustancia semejante a la gelatina).


Placa de Tributirina
Sobre ella vamos a aplicar el componente activo de los detergentes obtenido de los microorganismos, que no es otro que una proteína capaz de degradar las grasas (conocida como lipasa). Tras un tiempo, si efectivamente el compuesto es activo y es capaz de degradar la grasa, la opacidad de la placa desaparecerá en las zonas que alcance esta sustancia.

... Y, pasado un tiempo, éstos son los resultados :

Placas de tributirina +  lipasa
En este ejemplo hemos visto cómo se puede aplicar una sustancia procedente de un microorganismo en la vida cotidiana. La Biotecnología en su conjunto sigue este mismo procedimiento y se aprovecha de sustancias producidas de forma natural en los seres vivos para generar productos concretos.

Hace apenas unos segundos hemos hecho alusión al concepto de "proteína". Comúnmente asociamos las proteínas a productos cárnicos y otros alimentos también de origen vegetal pero... 

¿Qué es realmente una proteína?

Proteína.

Una proteína es una molécula biológica encargada de realizar distintas funciones en las células y organismos vivos. Sus funciones pueden variar: desde soporte estructural hasta degradación de sustancias, como es el caso de la lipasa que utilizamos en el experimento. Las proteínas se generan a partir de la información de los distintos genes de un organismo. Para ello, es necesario que distintas maquinarias celulares lean esta información del material genético y la conviertan en una información "útil", capaz de realizar funciones. Es decir, una herramienta (proteína) compuesta por distintas piezas (llamadas aminoácidos) que se ha construido a partir de unas instrucciones (material genético).


Código genético. Imagen.



En Biotecnología se utilizan distintas proteínas de varios organismos para realizar procesos beneficiosos para la humanidad. La mayoría de los ejemplos de productos biotecnológicos ilustrados anteriormente son proteínas de un organismo concreto, que permiten generar productos específicos que utilizamos a diario.

English abstract:
Biotechnology is a multidisciplinary discipline in which researchers make use of living organisms to generate useful products. It can be divided into five different groups, according to their main objective and the products they generate. Thus, we may find Red, White, Blue, Green and Grey Biotechnology. Each of these groups deals with different current problems in society and tries to solve them. As a matter of fact, Red Biotechnology produces different drugs, White Biotechnology helps generating industrial products such as detergents, Blue Biotechnology focuses on the uses of marine biology, Green Biotechnology deals with modified crops and proccesed food products and Grey Biotechnology aims to protect Biodiversity and the environment. As shown here, Biotechnology lives very close to us and helps us pushing boundaries for the future.


¿Quieres saber más?

A continuación podéis encontrar algunos enlaces a vídeos explicativos de algunos de los procesos que hemos tratado en esta entrada.
También os puede interesar profundizar en el proceso de lectura del material genético y su conversión en proteínas que realizan funciones.
  • Dogma Central de la Biología Molecular: en este vídeo se representa la teoría  que ilustra la conversión de la información de los genes de los seres vivos en una serie de herramientas útiles capaces de realizar funciones.
Y, por último, vamos a intentar entender cómo los biotecnólogos obtienen las proteínas necesarias para un proceso concreto del que más tarde la humanidad hará uso. Para ello, los investigadores utilizan una serie de técnicas que permiten obtener en grandes cantidades la proteína deseada para un proceso concreto.
  • Ingeniería genética y métodos biotecnológicos: en este vídeo se explica una técnica ampliamente utilizada en Biotecnología que nos permite obtener proteínas específicas de un organismo en otro. Este segundo organismo nos permite producir la proteína a gran escala para que tenga aplicaciones en  la sociedad.
Contadnos vuestra opinión. ¿Hemos conseguido convenceros de que la Biotecnología está muy cerca de nosotros día a día? Cuéntanoslo y envía tus preguntas. Estaremos encantadas de responder a todas vuestras inquietudes.

La semana que viene volveremos para comentar otra de nuestras intervenciones en la Semana de la Ciencia. Esta vez, trataremos el tema de los telómeros. ¡No os la perdáis!

viernes, 1 de noviembre de 2013

¡Vuelve la Semana de la Ciencia! Y más divulgación científica

Una semana más volvemos para informaos, esta vez no de un nuevo descubrimiento, sino de un evento que seguro que despertará vuestro interés porque... ¿A quién no le gusta aprender sin tomar apuntes? ¿A quién no le gusta participar en un experimento? ¿A quién no le gusta poder "cacharrear" y experimentar la ciencia con sus propias manos?

Si éste es vuestro caso continuad leyendo, pues el 4 de Noviembre vuelve la XIII edición de la Semana de la Ciencia.

En primer lugar,  como en todas nuestras entradas, podéis pinchar en los Resultados de la encuesta  de esta semana sobre la Semana de la Ciencia.

En segundo lugar,  os animamos a ver esta entrevista a Pilar Martínez, de la  Biblioteca Tomás Navarro Tomás (CCHS-CSIC) y colaboradora de la Semana de la Ciencia. En ella nos detalla  aspectos sobre este evento científico.


Y os preguntaréis...

¿Qué es la Semana de la Ciencia?

Es un evento que se celebra todos los años desde 1993 en Europa y que tiene como objetivo la divulgación de la ciencia para todos los públicos. La organizan las instituciones que ''utilizan la ciencia'' día a día.
Un ejemplo de este evento en Europa podemos encontrarlo en La Semana de la Ciencia de Irlanda. Aunque fuera de Europa también se celebra la semana de la ciencia: Semana de la Ciencia de Australia,  Semana de la Ciencia de Sudáfrica, Semana de la Ciencia de CanadáAdemás este año se celebra la Semana de la Ciencia transatlántica.
Semana de la Ciencia 2013, Madrid. 
Imagen de Fundación Telefónica.

¿Cómo comenzó la Semana de la Ciencia?

La Semana de la Ciencia surgió en realidad en 1991 en Francia cuando Hubert Curien, ministro de Investigación del gobierno francés, decidió celebrar el aniversario del Ministerio mostrando sus jardines por primera vez al pueblo francés.
Su propósito fue acercar la ciencia a la población y a partir de este primer evento comenzó la Semana de la Ciencia, que se celebra anualmente desde 1993.


 Hubert Curien, ministro de Investigación
del gobierno francés en 1991

¿Qué se hace en la Semana de la Ciencia?

Durante los días en que se celebra, todo curioso puede inscribirse para la realización de talleres, cursos, visitas a exposiciones, conferencias e incluso excursiones que organizan numerosas instituciones y empresas. Algunos de los centros de investigación participantes son  el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa o el Consejo Superior de Investigaciones Científicas). También universidades como la Universidad Autónoma de Madrid o la Universidad Politécnica de Madrid

¿Cuándo y dónde se celebra?

Las fechas de la edición de este año en España son del 4 al 17 de Noviembre, y, aunque  se mantiene el nombre  tradicional de semana, ¡son casi 15 días de Semana de la Ciencia!. Se celebrará en varias ciudades, en el siguiente enlace podéis ver si vuestra ciudad está entre ellas: ciudades españolas de la XIII Semana de la Ciencia

¿Cómo puedes asistir a la Semana de la Ciencia?

A continuación os dejamos algunos enlaces que os resultarán útiles si queréis asistir a este evento científico, con actividades de la Semana de la Ciencia:

Desde molécula perdida nos gustaría destacar dos actividades de la Semana de la Ciencia en las que van a participar dos de las representantes de este blog:

Más allá de la Semana de la Ciencia: Divulgación científica día a día:

Pero.... No toda la actividad divulgativa concluye tras esta semana. Actualmente existen muchas otras formas de divulgación científica día a día. Podemos destacar varios ejemplos: 

  • En primer lugar la Fundación Española de Ciencia y Tecnología (FECYT) ofrece amplios y variados recursos para la divulgación científica. Por ejemplo, pone al servicio la plataforma SINC, donde se hacen públicas noticias actuales para el acceso y enseñanza de la población. Además la FECYT organiza otros programas semejantes a la Semana de la Ciencia como La Feria de la CienciaÉsta también pretende acercar los contenidos científicos al público no especializado, para ir construyendo una sociedad con cultura científica y acercarnos así, un poco más a la verdadera sociedad del conocimiento.
  • En segundo lugar también existen otros servicios, como las unidades de comunicación científica UCC, encargadas de acercar los contenidos descubiertos en proyectos de investigación a un público más general. No va destinado a expertos en un determinado área, sino que busca enseñar de forma didáctica los retos de la ciencia, intentando al mismo tiempo despertar el interés por los temas científicos.
  • En tercer lugar las plataformas interactivas en Internet, constituyen uno de los medios de comunicación que más nos acerca a la ciencia. Es el caso de la plataforma TED Talks, una plataforma  en la que se recogen vídeos de charlas de científicos  e investigadores de otras áreas. Así los ''expertos'' se acercan al público, no sólo mediante la ''convencional escritura'' sino con sonido e imágenes.  Los TED Talks son un recurso  muy bueno para adquirir una visión general y actualizada de temas específicos. Además  las charlas están subtituladas en muchos idiomas.
  • En cuarto lugar,   no podemos olvidar el papel que ''Buscando la molécula perdida'' y otros numerosos blogs juegan en  la divulgación ''cercana de la ciencia''. Buscando la molécula perdida y los siguientes blogs: Científicos del siglo XX y su legadoCienciAdictos Biotechnology, y  Enfermedades "Raras", realizados también por nuestros compañeros del Grado en Bioquímica de la Universidad Autónoma de Madrid, están enmarcados en un proyecto común de una de  una asignatura,  en la que se destaca el objetivo de iniciarnos en la divulgación científica. 
  • En quinto lugar la radio y la televisión no se quedan ''fuera'' de la divulgación científica. Además de los ''conocidos documentales sobre naturaleza de la hora de la siesta'', existen más programas de televisión sobre divulgación científica como Redes-rtvtres14-rtv o  fecyt-tvTambién programas de radio como entre-probetas-rtv.
Por último os preguntaréis... ¿Dónde buscan los científicos o las personas involucradas en áreas especializadas de la ciencia  información muy específica, especializada y actualizada?  La encontramos en artículos  científicos ( en jerga científica llamados papers) que a veces nos veis leer, repletos de palabras ''rarísimas'', nombres complejos, imágenes ''poco divertidas'' y un poco difíciles de entender. Estos artículos científicos o papers se  publican en revistas científicas como  NatureScienceArborHorizon. Todas nuestras entradas las redactamos sobre la base de los artículos científicos y después tratamos de simplificarlas y darles un toque de humor para publicarlas en nuestro blog.

English abstract:
The European Science and Technology Week is a European event that takes place every year in November since 1993. Its mission is to offer a different perspective of science. To achieve this goal, different institutions directly involved in scientific research try to present a closer  view of the scientific method in an event that is open to the public.  This year, the XIII edition  is being held. Particularly, "The Science week" in Spain begins on November 4th.


Si queréis saber más acerca de la Semana de la Ciencia

A continuación tenéis algunas páginas web muy interesantes con algunas de las entidades participantes  en Madrid:
y  enlaces sobre otras actividades científicas divulgativas:
Si tenéis alguna duda o comentario no dudéis en preguntarnos, esperamos que os haya gustado y... ¡Nos vemos en la Semana de la Ciencia!