Re: FORO-CIENCIA

Explican por qué muchas estrellas dejan de estar agrupadas en parejas


Cúmulo estelar NGC 265. (Foto: E. Olszewski (University of Arizona))


No todas las estrellas son solitarias. En nuestra galaxia, la Vía Láctea, cerca de la mitad de todas las estrellas tiene una compañera y circula por el espacio en un sistema binario. Sin embargo, hasta la fecha, no ha sido posible explicar de modo enteramente satisfactorio por qué algunas estrellas forman sistemas dobles o incluso triples, mientras que otras son solitarias.
Recientemente, un equipo de astrónomos de la Universidad de Bonn, en Alemania, y el Instituto Max Planck para la Radioastronomía (también en Bonn) cree haber encontrado la explicación más convincente para este enigma.
Por lo general, las estrellas no se forman aisladamente, sino en grupos dentro de nubes de gas y polvo (nebulosas). Estas "salas de parto" estelares producen muy a menudo sistemas binarios. Dicho de otro modo, prácticamente todas las estrellas recién nacidas tienen una compañera.
Pero ¿por qué, entonces, sólo la mitad de todas las estrellas observables en el cielo son binarias, en vez de casi todas?
Por regla general, las estrellas no permanecen en el mismo lugar donde se crearon, sino que tienden a dispersarse. Ahora bien, los lazos gravitacionales que unen a las parejas o a los tríos no pueden romperse tan fácilmente como para que las estrellas que los integran se separen del mismo modo en que lo hacen de sus vecinas.
La explicación de por qué se rompen tantos sistemas binarios hay que buscarla en lo que sucede justo después de su formación, a juzgar por las conclusiones a las que ha llegado el equipo de Michael Marks.
Son las interacciones gravitacionales que se producen con las estrellas vecinas en el "crisol" estelar lo que perturba el equilibrio orbital de los sistemas binarios, provocando que cada estrella inicie un trazado orbital independiente en torno al centro de la galaxia.
El fenómeno no es muy distinto en concepto a la situación que se produce cuando una pareja de bailarines se ve separada de repente después de chocar con otra pareja en una concurrida sala de baile. Y es muy común; son numerosos los casos de sistemas binarios que no mucho después de su formación se rompen, dejando a dos estrellas independientes.
El resultado es que, antes incluso de que las estrellas, en solitario o por parejas o tríos, se dispersen por la galaxia, ya ha disminuido de manera notable la población de sistemas binarios o triples.
Las "guarderías" estelares pueden ser muy diferentes unas de otras. Y el grado de aglomeración que experimentan sus estrellas también varía mucho, aunque existe un cierto efecto de compensación que evita la proliferación excesiva de sistemas binarios estables. Cuantas más binarias se formen en el mismo espacio, mayor será la interacción entre ellas, y más sistemas binarios se dividirán en estrellas independientes.

La capacidad de la salmonela para infectar a humanos y a vegetales


Hojas sanas y enfermas por salmonela. (Foto: ©INRA, URGV)


La salmonelosis es uno de los tipos más comunes de intoxicación alimentaria inducida por bacterias del género Salmonella, conocidas popularmente como salmonela. Cada año, nada menos que 100 millones de personas se infectan en todo el mundo. Se trata de la principal causa de gastroenteritis y fiebre tifoidea.
Hasta hace poco, se pensaba que el Ser Humano se infectaba únicamente por comer productos contaminados de origen animal (carne, huevos, leche...). Sin embargo, ha habido un aumento significativo en los últimos diez años de personas infectadas por salmonela que habían ingerido verduras crudas.
Investigaciones subsiguientes indicaron que las frutas y verduras contaminadas deben considerarse también como vectores de transmisión de la salmonela en humanos.
Hasta hace poco, no estaba claro cómo estas bacterias podían infectar a humanos y plantas por igual.
Ahora, un equipo de investigadores del INRA, el CNRS, ambos en Francia, y las universidades de Evry (Francia), Giessen (Alemania) y Viena (Austria), ha demostrado que la salmonela es capaz de infectar a humanos y a vegetales debido a que para suprimir el sistema de defensa de las plantas utiliza un mecanismo muy similar al que emplea para sabotear el sistema inmunitario de los humanos.
La salmonela ataca a los vegetales de una manera altamente sofisticada. No sólo se adhiere a las superficies celulares de las plantas, sino que también percibe los poros de las hojas y acude a ellos para penetrar al interior de la planta.
Para infectar eficazmente a las células humanas, un complejo cóctel de proteínas de ataque es inyectado por la salmonela mediante una estructura en forma de aguja. El ataque de estas proteínas neutraliza el sistema de defensa humano y permite que las bacterias entren y se repliquen dentro de las células humanas.
Los seres humanos y los vegetales no estamos indefensos ante un ataque de la salmonela. Tanto plantas como animales han desarrollado sensores para percibir un ataque de salmonela y activar sus respectivos sistemas inmunitarios. A menudo es la velocidad y la magnitud de la respuesta defensiva del organismo atacado lo que determina si una infección por salmonela prosperará o no.
En los experimentos realizados durante el nuevo estudio, se comprobó que, curiosamente, algunas variedades de vegetales resultaban ser muy resistentes a la infección por salmonela, mientras que otras variedades eran presa fácil de las bacterias.

El proceso de "rejuvenecimiento" celular vinculado al nacimiento de una nueva vida


Malin Hernebring. (Foto: University of Gothenburg)


Aunque el cuerpo constantemente está reemplazando células y componentes celulares, los daños y las imperfecciones se acumulan con el paso del tiempo en nuestras células.
Pero entonces, ¿cómo es posible que los bebés nazcan con un nivel de daños celulares muy inferior a los que poseen la madre y el padre de quienes provienen?
Unos días después de la concepción, todas las células en el embrión tienen el mismo aspecto: Son células madre no especificas que pueden convertirse en cualquier tipo de célula corporal.
Cuando comienza el proceso de especificación celular (diferenciación), las células dejan de tener la capacidad de dividirse infinitamente, y sólo pueden ya hacerlo un número limitado de veces. Ahí empieza su labor de autolimpieza.
El equipo de la investigadora Malin Hernebring del Departamento de Biología Celular y Molecular de la Universidad de Gotemburgo, Suecia, ha descubierto que el nivel de daños proteínicos es relativamente alto en las células no específicas del embrión, pero luego disminuye de manera considerable.
Unos días después de la diferenciación celular, el nivel de daños proteínicos ya ha descendido en un 80 ó incluso un 90 por ciento.
En el pasado, los científicos creían que el cuerpo mantenía aisladas y protegidas de cualquier daño a las células implicadas en la reproducción.
Ahora se ha demostrado que las células de este tipo pasan por un proceso de rejuvenecimiento que las libra de gran parte de los daños heredados.

Robot caminante que no emplea energía

Tecnólogos japoneses han desarrollado un robot que camina como un humano y no requiere motores ni energía externa para moverse. El video muestra el comportamiento del robot, que se mueve solo en una pendiente, con la ayuda de la gravedad. Su movimiento natural podría usarse para ayudar soportando el peso de personas que tienen problemas en el andar. (Fuente        iginfo)

[youtube]http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=rhu2xNIpgDE[/youtube]

Un transistor basado en protones para permitir la comunicación directa de máquinas con cosas vivas


Esquema del transistor. (Foto: Marco Rolandi, UW)


Los dispositivos eléctricos creados por el Ser Humano, desde las lámparas hasta los iPods, se regulan mediante electrones. En cambio, el cuerpo humano y el de toda cosa viviente, usa iones o protones para infinidad de labores y de transmisiones de señales.
Ahora se ha conseguido construir un transistor que usa protones. La creación de tan singular dispositivo sienta las bases para el desarrollo de máquinas que puedan comunicarse directamente con organismos vivos.
Los dispositivos que hoy en día se conectan a ciertos sistemas y procesos del cuerpo humano se emplean sólo para detección biológica o en prótesis y similares, y normalmente se comunican mediante electrones, que son partículas con carga negativa, y no mediante protones, que son átomos de hidrógeno cargados positivamente, ni tampoco mediante iones, que son átomos con carga positiva o negativa.
Esta circunstancia ha limitado bastante la conectividad entre lo viviente y lo inanimado, ya que no ha sido posible desarrollar métodos lo bastante eficaces para lograr que la señal electrónica se traduzca en una señal iónica, o viceversa.
El equipo de Marco Rolandi, Chao Zhong, Yingxin Deng y M.P. Anantram, de la Universidad de Washington, y Anita Fadavi Roudsari de la Universidad de Waterloo, en Canadá, han dado con un biomaterial (una forma modificada del compuesto conocido como chitosán) que es un buen conductor de protones, y que haría viable esa tan ansiada interfaz entre máquinas y seres vivos.
En el cuerpo de un ser vivo, los protones activan los interruptores de "encendido" y "apagado", y tienen un papel fundamental en la transferencia de energía biológica. Los iones abren y cierran canales en la membrana celular, para bombear productos hacia dentro o hacia fuera de la célula. Los animales, incluyendo el Ser Humano, usan iones para flexionar sus músculos y transmitir señales cerebrales. Una máquina que fuese compatible con un sistema vivo por usar protones o iones, podría, a corto plazo, vigilar detalladamente los procesos biológicos citados. Y más a largo plazo, habiendo alcanzado un grado mayor de sofisticación tecnológica, las máquinas de esta clase podrían incluso generar corrientes de protones para controlar ciertas funciones biológicas de manera directa.
Un primer paso hacia ese tipo de control es disponer de un transistor capaz de enviar pulsos de corriente de protones. El prototipo ya desarrollado por el equipo de las universidades de Washington y Waterloo es un transistor de Efecto Campo, el primero en utilizar protones. Y mide tan sólo unas 5 micras de extremo a extremo.

Los bacteriófagos movilizan la resistencia a los antibióticos de las bacterias en el medioambiente


La resistencia bacteriana a los fármacos, sobre todo los antibióticos, es un serio problema. Foto: NCYT/JMC.


El papel de los bacteriófagos o fagos -virus que infectan a las bacterias- podría ser clave en la transferencia de genes de resistencia a los antibióticos entre bacterias, puesto que este proceso puede favorecer la aparición de cepas de bacterias resistentes en el entorno natural. Esta es una de las principales conclusiones del artículo publicado en la revista Antimicrobial Agents and Chemotherapy, firmado por los investigadores Maite Muniesa, Joan Jofre, Marta Colomer-Lluch y Lejla Imamovic, del grupo de investigación consolidado Microbiología de Aguas Relacionada con la Salud (MARS), del Departamento de Microbiología de la Facultad de Biología de la UB.
La resistencia a los antibióticos, tema del Día Mundial de la Salud 2011 de la Organización Mundial de la Salud (OMS), está causada por múltiples factores como el abuso de antimicrobianos o la adquisición de genes de resistencia, entre otros. En la actualidad, se cree que el origen de algunas de estas resistencias podría explicarse por la transferencia de genes entre microorganismos en el entorno natural.
«La resistencia a los antibióticos es uno de los principales problemas en el tratamiento de enfermedades infecciosas en todo el mundo», explica la profesora Maite Muniesa, del Departamento de Microbiología de la UB. «Tradicionalmente, -continúa- la mayoría de estudios científicos sobre genes de multirresistencia se han centrado en los plásmidos, unas moléculas de ADN, circulares y cerradas covalentemente, que actúan como el principal vehículo de transmisión de genes entre bacterias».
Este artículo analiza muestras fecales de animales (vacas, cerdos, aves de corral, etc.), procedentes de explotaciones agrícolas de Cataluña. Algunos de estos animales no fueron tratados con antibióticos y otros sí. En concreto, se estudia la transferencia horizontal de genes de patogenicidad entre bacterias entéricas por medio de los bacteriófagos: los genes blaTEM y blaCTX-M, implicados en la resistencia a los antibióticos betalactámicos, y el mec-A, asociado a la resistencia a la meticilina en estafilococos, que es la responsable de un alto porcentaje de infecciones hospitalarias.
En la literatura científica, está bien descrito que los bacteriófagos son vectores muy eficaces en la transferencia de fragmentos de ADN entre células. No obstante, el papel de los fagos en la aparición de nuevas resistencias bacterianas no es demasiado conocido. Como primicia, esta investigación describe, por primera vez, que los bacteriófagos tienen incorporados genes de resistencia a antibióticos y que, por tanto, podrían ser unos vehículos excelentes de propagación de genes de resistencia bacteriana en el medioambiente.
Tal y como apunta el catedrático Joan Jofre, «los bacteriófagos permiten transferir genes de resistencia a antibióticos entre biomas diferentes. Este proceso podría tener un alcance no descrito hasta ahora en la naturaleza». «Como movilizadores de genes de resistencia antimicrobiana -añade Maite Muniesa-, los bacteriófagos tienen más durabilidad medioambiental que los plásmidos y, sorprendentemente, se encuentran en altas concentraciones en el medio natural. Ahora lo que se debe hacer es identificar qué tipo de virus son los que están transfiriendo los genes de resistencia entre bacterias».
Las resistencias a los antibióticos que se detectan en el ámbito clínico también existen genéticamente en bacterias del entorno natural. A pesar del control que se lleva a cabo en el uso de antibióticos en las explotaciones agrícolas, las resistencias a antimicrobianos no dejan de aparecer. Según los expertos, todo apunta a que estas resistencias no son consecuencia únicamente de la presión selectiva por antibióticos, sino de la movilización de los genes de resistencia en el entorno ambiental, un proceso natural en el que no puede ignorarse el papel biológico de los fagos.
El nuevo estudio aporta una perspectiva ecológica para definir fronteras que limiten la aparición de nuevas resistencias antimicrobianas en el medioambiente. En un futuro, esta línea de trabajo podría contribuir a detectar resistencias aún no descritas clínicamente y, por tanto, a potenciar la búsqueda de nuevos antimicrobianos con un margen de previsión más amplio. «En el campo de la resistencia antimicrobiana, es preciso recordar que deben considerarse muchos factores que no se están teniendo en cuenta. Por ejemplo, determinados tratamientos antibióticos dirigidos a eliminar bacterias también son capaces de activar la movilización de genes de diferentes tipos por bacteriófagos. Esto, en este área de investigación, debe tenerse muy presente», alerta el catedrático Joan Jofre. (Fuente: U. Barcelona)

Identifican 76 genes relacionados con la regeneración de nervios


Crecimiento de axones 12 y 24 horas después de una lesión. (Foto: Lizhen Chen, UC San Diego)


Se ha conseguido identificar a 76 genes que influyen de un modo u otro en la regeneración de los nervios después de ocurrida una lesión. El hallazgo da a los investigadores biomédicos un valioso conjunto de pistas genéticas para el desarrollo de terapias encaminadas a la reparación de lesiones en la médula espinal y otros tipos comunes de daños en el sistema nervioso, incluyendo los efectos de un derrame cerebral.
La exhaustiva investigación que ha desembocado en este éxito la han llevado a cabo biólogos de la Universidad de California en San Diego, y ha durado dos años. Andrew Chisholm y Yishi Jin de la citada universidad encabezaron el equipo, que también incluyó a investigadores de la Universidad de Oregón.
El trabajo comenzó con el análisis de 654 genes sospechosos de estar implicados en la regulación del crecimiento de los axones, las largas y delgadas extensiones de las neuronas que transmiten los impulsos eléctricos a otras neuronas.
Mediante su investigación genética a gran escala, los científicos han conseguido identificar a 70 genes que estimulan el crecimiento de los axones después de ocurrida una lesión, y a otros 6 genes que inhiben la regeneración de los axones.
Estos seis genes son de particular interés. El descubrimiento de estos inhibidores podría acabar resultando decisivo, ya que, para el propósito de reparar lesiones en la médula espinal y otros tipos de daños en el sistema nervioso, identificar y eliminar los factores que inhiben la regeneración de los axones podría ser tan importante como potenciar las vías bioquímicas que promueven la regeneración de los mismos.
Una lesión en la médula espinal, o un derrame cerebral, causan graves daños a los axones. Y la regeneración en el cerebro o en la médula espinal es muy ineficiente. Ese es el motivo de que las lesiones en la médula espinal sean básicamente incurables mediante los tratamientos convencionales. Y de ahí la importancia de identificar blancos genéticos sobre los que actuar para promover y guiar un proceso de regeneración donde se necesite.