miércoles, 17 de mayo de 2017

Bacterias que huelen las minas antipersona

THINKING PENNIES WILL GET YOU PENNIES... START THINKING DOLLARS

Este título está sacado de la película "Ray", una biografía del músico Ray Charles. Durante un dialogo un productor le dice: "If you think pennies, Mr. Charles, you get pennies, but if you think dollars, Mr. Charles, you get dollars".  La frase me encantó en su momento, sabía que en algún momento me sería útil. 

La mayoría de la divulgación científica, incluida la mayoría de la que yo hago, es divulgación de poca calidad, divulgación de centavitos, de peniques. Por ejemplo, aparece una noticia en Nature Biotechnology: bacterias que sirven para localizar minas antipersona. La universidad en donde se genera el trabajo escribe una nota de prensa que filtra a los medios de comunicación. Los periodistas encargados de la sección de ciencias, una sección relativamente nueva pero que cada vez es más popular en todos los periódicos y revistas, reproducen más o menos con las mismas palabras la noticia. Lo curioso es que no se molestan en leer el artículo original y aparte de reproducir la nota de prensa poco aportan a la noticia en cuestión. Auténticos loros. Pero, como la mayoría de esos medios son gratuitos y la mayoría de los que cubren esas noticias son becarios que cobran poco o nada... ¿Qué calidad esperamos?

Ahí van algunos enlaces: El Mundo, Quo, RTVE, El Comercio de Perú, Noticias de la ciencia, Europapress, Innovaticias, ScienceMag, The Economist, The Guardian ... si os habéis tomado la molestia de echarles un ojo os daréis cuenta de que es la misma noticia, la misma redacción contada una y otra vez.

PR WARS (GUERRA DE RELACIONES PÚBLICAS) 

Empiezo a leer la noticia de un grupo de investigación de la Hebrew University que ha desarrollado unas bacterias que detectan un compuesto derivado del TNT, el explosivo que se usa mayoritariamente en las minas antipersonas. El grupo del Dr Shimshom Belkin ha publicado su descubrimiento en Nature Biotechnology. Una de las revistas más top de la biotecnología. Leyendo un poquito sobre el tema descubro que en 2009 un grupo de la Universidad de Edinburgo, en Escocia, ya había desarrollado unas bacterias parecidas. Sigo leyendo y descubro que en España, el grupo de Victor de Lorenzo también había desarrollado bacterias semejantes. Lucas Sánchez, bloguero e investigador en el grupo de Victor de Lorenzo, explica magistralmente este tipo de tecnología en una charla de 9 minutos en Naukas.

En el CSIC (Centro Superior de Investigaciones Científicas, el grupo de Victor de Lorenzo también trabaja en esta tecnología. Para explicarlo ha hecho esta animación.

En Colombia, estudiantes de la Universidad Nacional de Colombia también trabajan con este tipo de bacterias, en un proyecto llamado Landminator. Ahora surge la pregunta ¿Por qué un trabajo de 2017, cuando ya hay trabajos previos, tiene tanta repercusión? La respuesta son las PR wars, las guerras de relaciones públicas. El estado israelí con su política de "apartheid" de los palestinos se ha ganado una mala reputación a nivel mundial. Glosar las glorias de la ciencia israelí, que es excelente, es una manera de lavar la imagen pública que se pierde con la política de ocupación de territorios palestinos. Los gabinetes de comunicación de sus universidades cuelan las noticias en los grandes medios de comunicación y las secciones de ciencia, llevadas por becarios mal pagados y con pocas ganas de trabajar se dedican, como loros, a repetir esa noticia.


PRIMERO FABRICAMOS LAS MINAS Y LUEGO OFRECEMOS CÓMO LOCALIZARLAS

Colocar una mina puede costar 1,8 euros pero desactivarla puede llegar a mucho más: hasta 718 euros. Frecuentemente son las mismas empresas productoras de minas las que proporcionan servicios de desminado. Creo un problema y luego ofrezco resolver el problema: la cuadratura del círculo del beneficio empresarial. Desde 1975, UNICEF calcula que más de un millón de personas han sufrido amputaciones o la muerte debido a las minas. En total cerca de 800 personas mueren debido a estos explosivos cada mes. Se estima que en 64 países hay más de 100 millones de minas que aún no han explotado. Al lado del Ecuador, en Colombia, las minas que han dejado el conflicto con la guerrilla es un drama nacional.

BACTERIAS QUE AL OLER EXPLOSIVO SE VUELVEN FLUORESCENTES

He descubierto que hay un montón de tecnología para desactivar minas: excavadoras preparadas para resistir explosiones, perros, ratas etc. 

Perros y ratas se utilizan por su olfato. Los perros se domesticaron a partir del lobo en el neolítico. Cuando los cazadores mataban a los lobos adultos algunas mujeres amamantaban a los cachorros. Dar de mamar a un animal hacía que las probabilidades de quedarse de nuevo embarazadas disminuyesen. Esa técnica todavía la utilizan algunas mujeres de tribus del Amazonas. Los lobitos amamantados de esa manera se acostumbraban a vivir con sus nuevas familias. Esos fueron los primeros pasos de la domesticación. Utilizamos perros y ratas domesticadas para utilizar su olfato. Ahora, que en el S XXI estamos domesticando a las bacterias y también las utilizamos por su capacidad para "oler" el explosivo cuando se está deteriorando.
Por medio de la biología de sistemas podemos hacer maravillas. Por ejemplo. Todos los seres vivos compartimos el mismo lenguaje genético. Un gen de mosca se puede meter dentro de una bacteria y la bacteria puede leer esa información. Los seres vivos no somos como los ordenadores que tienen sistemas operativos distintos: Apple, Windows, Ubuntu, Android. El sistema genético es universal y por ese motivo podemos pasar genes de una especie a otra. 

Los científicos han unido un gen que detecta un producto de descomposición del TNT a un gen de la luciérnaga. Cuando el producto de descomposición le llega a la bacteria la bacteria comienza a producir la proteína de la luciérnaga. Si nosotros iluminamos a esas bacterias por ejemplo con una luz fuerte, un láser por ejemplo, al apagar el laser esas bacterias se iluminarán como esa pintura fluorescente que se usa para las pegatinas o para los relojes de manecillas.

Lo que hicieron estos investigadores fue meter a las bacterias dentro de unas bolitas de gel, para que no pasasen ni hambre ni sed, y soltaron esas bolitas en un campo lleno de minas
Burbujas del biosensor esparcidas por el área de estudio. NATURE BIOTECHNOLOGY
Por la noche un todoterreno equipado con un láser iluminó el campo de minas con las bacterias. Aquellas bacterias que estaban encima de una mina pudieron "oler" el compuesto en descomposición del TNT y produjeron la proteína de la luciérnaga y al ser iluminadas con el laser, cuando el laser se apagó emitieron luz señalando exactamente dónde estaban las minas
Gracias a unas bacterias modificadas es posible detectar de forma remota la presencia de explosivos. Crédito imagen: Hebrew University
Las fotos que aparecen el en Nature Biotechnology son bastante impresionantes
Lo que hicieron los investigadores ya había sido básicamente publicado en 1998: unir un promotor inducible DNT/TNT unido a una proteína fluorescente verde. Lo que aporta este artículo es que escanearon un área llena de minas con un láser desde 20 metros a una velocidad de 18 cm/sec, es decir un total de 15 min de tiempo total de escaner.
Ahora como todas las tecnologías habrá que ir mejorando. Posiblemente el láser se pueda incorporar a un dron, las bacterias hacerlas más resistentes a la deshidratación. Se ha visto que algunas bacterias en contacto con algunas plantas pueden volverse fluorescentes, aunque no haya minas debajo... pero como todas las tecnologías tenemos que pasar de los coches de manivela a los Ferraris, pero todo es cuestión de tiempo

INCONVENIENTES DE UTILIZAR BACTERIAS CHIVATAS

Desafortunadamente, no hay ninguna cepa de bacteria capaz de detectar RDX, otro explosivo común, y las bacterias pueden no ser visibles en condiciones desérticas. Además, las municiones bien construidas que no hayan tenido tiempo para corroerse pueden ser indetectables utilizando este método.

martes, 2 de mayo de 2017

Reproducción parasexual

El mundo de los hongos me interesa cada vez más (lo siento bacterias), por eso hoy he estado leyendo sobre los tres ciclos de reproducción de Aspergillus.
El ciclo sexual y el asexual ya lo conocía. Me sorprendió el ciclo parasexual. Reproduzco de esta excelente página de la Universidad de Almería

La reproducción asexual, a causa de su economía y rapidez, es sumamente práctica para la veloz dispersión de una especie en ambientes estables. Sin embargo, el sexo resulta ventajoso en ambientes cambiantes, ya que proporciona variabilidad genética por medio de la recombinación. Como ya se dijo, los hongos suelen aprovechar lo mejor de ambas estrategias: multiplicación vegetativa en época de vacas gordas, y sexo cuando las cosas se ponen feas. Sin embargo, muchos hongos imperfectos que aparentemente no se propagan sexualmente sobreviven de un año para otro. Es más, son muy variables (como el agricultor ha comprobado para su desgracia, es fácil la aparición de cepas resistentes a fungicidas, o que ataquen a variedades de plantas supuestamente inatacables). ¿Cómo lo hacen? Una posibilidad es la del ciclo parasexual, que no requiere meiosis ni la formación de gametangios especializados. Dicho ciclo fue propuesto en 1952 por Pontecorvo y Roper para Aspergillus nidulans.
Veamos un breve resumen del ciclo parasexual:
  • Para que haya parasexualidad se requiere primero la existencia de un heterocarionte, es decir, un hongo con núcleos de distinto tipo en el mismo micelio. Esto se puede lograr bien por mutación o, más frecuentemente, porque dos micelios diferentes se anastomosan y uno le pasa sus núcleos al otro. Debe quedar claro que cuando hablamos de núcleos "distintos" nos referimos a que poseen alelos distintos para el mismo gen. Y no olvidemos que se trata de nucleos haploides, con un único juego de cromosomas.
  • Dentro de las células del heterocarionte, por azar (o sea, sin que el hongo se tome la molestia de fabricar estructuras especiales para ello) puede darse la cariogamia (fusión) entre núcleos distintos. Obtendríamos así algunos núcleos diploides, es decir, con dos juegos de cromosomas.
  • Los núcleos diploides resultantes se dividen por mitosis, pero en ese proceso pueden ocurrir entrecruzamientos mitóticos entre cromosomas homólogos (y, por tanto, recombinación genética).
  • Estos núcleos diploides pueden sufrir mitosis aberrantes. Así, a partir de un núcleo con 2n cromosomas pueden obtenerse núcleos aneuploides, con 2n+1 y 2n-1 cromosomas. Pero estos aneuploides son inestables...
  • Poco a poco, a partir de los aneuploides pueden volver a formarse núcleos haploides por pérdida de cromosomas. Estos nuevos núcleos haploides tendrán una mezcla de caracteres respecto de los núcleos originales. Si van a parar a un conidio, el individuo resultante tras la germinación tendrá una dotación genética distinta a la parental. En suma, ha habido recombinación, pero sin meiosis, sexo ni nada que se le parezca.
El proceso es 500 veces menos efectivo que el sexo, pero si se tiene en cuenta que un individuo puede producir millones de conidios, resulta que funciona muy bien. Se desconoce el papel real de la parasexualidad en la naturaleza; hay autores que opinan que no es significativa, ya que estos hongos suelen presentar mecanismos de incompatibilidad vegetativa que evitan la heterocariosis.


jueves, 6 de abril de 2017

Tecnología neolítica disminuye tres logaritmos de virus

Los filtros de barro fueron desarrollados por el científico guatemalteco Fernando Mazariegos en los años ochenta del SXX. 
Hoy en día existen 47 fábricas repartidas por todo el mundo
Según la ONG "Potters for peace" en el mundo existen 47 fábricas de filtros de barro. Fuente
Los filtros actuales (de color marrón barro) son eficaces eliminando bacterias y protozoos. Sin embargo, los virus son 1000 veces más pequeños en volumen comparados con las bacterias. Los filtros de barro actuales no son capaces de eliminar virus. Por ese motivo vamos a fabricar por primera vez a nivel mundial unos filtros de barro negros que son capaces de eliminar 1000 veces virus del agua. 
La investigadora Laura Guerrero demostró en laboratorio que los filtros de cerámica negra eliminan hasta 1000 veces los virus del agua. Fuente
¿Cómo visualizamos una reducción de 1000 veces?

Fácil, metemos en un bote 500 gramos de quinua. Consideramos que esa podría ser la concentración de virus en un agua muy contaminada con virus. Si reducimos esa cantidad 1000 veces tendremos 0.5 gramos, medio gramo. 
El barro es de las tecnologías más antiguas, sin embargo, sigue siendo útil en el siglo XXI. Todos podemos cocer barro, vasijas, incluso aprovechando un hormiguero de la selva como hace el man del video de abajo

lunes, 3 de abril de 2017

Patrones de color alucinantes

El biólogo sintético Tal Danino manipula microorganismos en su laboratorio para crear patrones de color alucinantes. Pinchad el enlace aquí.
Microuniverse , Eyebeam exhibit, New York City