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Genes y rasgos observables

Desde la conclusión del Proyecto Genoma Humano en 2003, la técnica epidemiológica GWA (Genome-Wide Association study) ha servido como una herramienta útil para analizar las relaciones entre genes y rasgos asociados, incluyendo enfermedades. Esta técnica se está utilizando ahora para descubrir rasgos importantes en plantas para su aplicación en la agricultura y para la producción de biocombustibles. En un artículo publicado online en Nature, un equipo de la University of Southern California describe el primer estudio GWA en una especie de planta, Arabidopsis thaliana. El exhaustivo estudio, fruto de un largo trabajo iniciado hace años por Magnus Nordborg, localizó docenas de genes determinantes de varios rasgos, tales como tiempo de floración, resistencia a enfermedades y condiciones ambientales adversas. La planta A. Thaliana es el objeto de investigación en unos 5.000 laboratorios de genética por todo el mundo (incluyendo la Estación Espacial Internacional de la ESA), debido a que es un organismo con un ciclo vital corto y un genoma muy pequeño. Su genoma fue el primero secuenciado entre plantas. Es una herramienta útil para estudiar, por …

Replicadores y metabolismos

¿Cómo se originó la vida en la Tierra? Las dos teorías principales son la del «replicador-primero» y la del «metabolismo-primero». En un reciente estudio, el Dr. Mauro Santos de la UAB argumenta que la evolución darwiniana no pudo haberse iniciado en metabolismos primitivos: «Pueden existir, pero no pueden evolucionar», afirma. Gerald Joyce, de la NASA, define la vida como un sistema químico auto-sostenible capaz de evolucionar a través de algoritmos darwinianos. El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que permite a un organismo mantener su estructura, adaptarse a su entorno, crecer y reproducirse. Partiendo de aquí, el debate se centra en dos teorías principales para explicar el origen de la vida. La teoría del «replicador-primero» sugiere que el origen de lo que llamamos «vida» comenzó con grandes moléculas como el ARN o el ADN, capaces de almacenar código genético y replicarlo con alta fidelidad de generación a generación; mientras que la del «metabolismo-primero» afirma que antes de esto, pequeñas moléculas primitivas ya formaban redes de reacciones químicas proto-metabólicas que eventualmente lograron replicarse (dividirse), pasando …

Vida 2.0

Si los pronósticos científicos se cumplen, en el 2010 sucederá algo que sumirá a muchos teólogos, filósofos, poetas y soñadores varios, en una profunda depresión existencial: la producción de la primera forma de vida artificial. Un buen día, se anunciará el nacimiento de Synthia (Mycoplasma laboratorium), un organismo unicelular de 381 genes creado en un laboratorio. En realidad, estamos hablando de los primeros pasos en biología sintética para crear vida artificial, y Synthia contendrá maquinaria molecular y un entorno químico transplantados de otro organismo, Mycoplasma genitalium, que tiene el genoma natural más pequeño conocido (521 genes) capaz de ser cultivado en un laboratorio. Todo esto forma parte de una iniciativa llamada el Minimal Genome Project, un estudio concebido e implementado hace años por Craig Venter para crear el genoma más pequeño capaz de mantener a un organismo (una bacteria) vivo. El resultado será un organismo parcialmente artificial capaz de alimentarse y propagarse. Para Venter, se trata de pasar de ser capaces de «leer» códigos genéticos (genomas), a poder «escribirlos». Venter, un personaje visionario y controvertido …

Razones (aritméticas) para practicar el sexo

Recientes estudios explican las ventajas evolutivas de la reproducción sexual. El sexo siempre ha sido algo misterioso para los biólogos evolucionistas, por una simple razón: la reproducción sin sexo, es decir, la reproducción autónoma de cada individuo en una especie asexual, en principio parece ser un modo de supervivencia mucho más eficiente. En la reproducción asexual, se puede prescindir de los machos, las hembras pueden clonarse, y de paso producir el doble de vástagos hembras. Casi suena idílico: sin hombres, podríamos decir adiós a las guerras, y de paso a los pies malolientes, por ejemplo. Pero no tan rápido. «La Hipótesis de la Reina Roja propone que los parásitos virulentos se adaptan para infectar a los huéspedes con genética en común, evitando que los asexuales sean demasiado abundantes (común es malo)», dice Kayla Christina King en LiveScience, describiendo un estudio de Indiana University en el que participa. «El sexo produce individuos genéticamente únicos capaces de evadir la infección (raro es bueno), y eso los favorece en términos de selección natural». Para apoyar esta hipótesis, un …

El genoma del Neardental

A. PASCUAL 08-08-08 ¿Está emparentado el hombre moderno con los neandertales? La respuesta, una de las materias «estrella» en antropología, está cada día más cerca de ver la luz. Actualmente, la voz más autorizada en paleogenética corresponde al Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva, con sede en Leipzig. El equipo científico del centro, dirigido por el sueco Svante Pääbo, prometió desvelar el genoma completo del hombre de Neandertal en un plazo de dos años. Y van camino de cumplir su palabra: según publica hoy «Cell», ya han conseguido secuenciar por completo su genoma mitocondrial, procedente de fósiles con 38.000 años de antigüedad. Éste se diferencia del genoma «clásico», el que proviene del núcleo celular, en dos aspectos básicos. En primer término, su herencia es matrilineal, sólo se hereda de madres a hijos. Es debido a que el espermatozoide transmite exclusivamente material genético nuclear, mientras que los óvulos también aportan mitocondrias con su propio ADN. La otra característica diferenciadora, y fundamental en la investigación, es que no se recombina tras la procreación. De este modo, la base …

Crean en Harvard células capaces de replicarse a partir de la materia inerte

ANNA GRAU/NUEVA YORK/ABC Miércoles, 10-09-08 Hay quien, como el emprendedor científico Craig Venter, busca la vida artificial o de laboratorio. Y hay quien, como el biólogo molecular y profesor de Genética Jack Szostak, busca el secreto de la vida, vida, es decir, cómo se formó ésta a partir de la materia inerte. Esto es lo que creen que han encontrado en la Escuela de Medicina de Harvard, o que están a punto. Lo que han hecho es generar unas protocélulas o células experimentales, a partir de moléculas de grasa capaces de encapsular ácidos nucleicos y de replicar esa información, ese rudimentario ADN o ARN, repetirlo y propagarlo. Ése es el mecanismo más básico, el mandato elemental de la vida: crecer y multiplicarse. Así empezó todo. Pero las protocélulas de Szostak no crecen y se multiplican solas. Necesitan una fuente de energía externa, sea energía solar o reacciones químicas inducidas, algo que ponga en marcha el mecanismo de la replicación. Ése es el mayor cabo suelto del experimento. De todos modos sus autores están convencidos de …