Reviven rana australiana Rebatrachus silus

  Un vídeo informándonos de una particular noticia, nada menos ni nada más de la resurreción de una especie de rana australiana extinta. ¡Comenta!

Especies extintas en camino a la resurreción, ¿cuáles son?

  Se espera que entre el 2020 y el 2025 reviva la paloma viajera, especie extinguida en 1914 que habitó en todas las áreas de Norteamérica.

  Esta es la candidata que tiene mayores probabilidades de ganar la carrera de la resurrección, pero no es el único proyecto en curso: los científicos están trabajando en la ‘desextinción’ (como se llama el proceso) de otras mediante técnicas genéticas. Algunos de los animales aquí presentados, a diferencia de la paloma viajera, están en la etapa de 'candidatos' a la desextinción.

  En un extenso artículo publicado en la revista dominical del periódico ‘The New York Times’, Ben Novak, del laboratorio de paleogenética de la Universidad de California en Santa Cruz, recuerda que ya en el 2003 se hizo la primera experiencia de ‘desextinción’ de un bucardo (Capra pyrenaica pirenaica), una subespecie de cabra de montaña, cuyo último ejemplar desapareció en el año 2000.

  Para lograrlo, dice el periódico, científicos extrajeron raspaduras de piel de una de sus orejas y las congelaron en nitrógeno líquido. Luego, usaron las mismas técnicas de clonación con las que se creó la oveja Dolly, el primer mamífero clonado, para crear embriones a partir del ADN de la cabra, que implantaron en 57 ejemplares de otra especie. Solo uno de los embriones llegó a término, pero el animal murió ahogado pocos minutos después de nacer.

  El caso de esta cabra es excepcional, porque al momento de extinguirse la especie, de desaparecer el último ejemplar, existían técnicas de preservación de muestras de tejido en frío (criopreservación). Pero en muchos de los otros casos, como el de la paloma viajera, no se tiene el genoma de la especie (por eso este caso es usado en el reportaje de ‘The New York Times’ para ilustrar la complejidad de lo que están tratando de hacer científicos en el mundo).

“El primer paso es reconstruirlo. Esto es difícil porque el ADN comienza a deteriorarse tan pronto como el organismo muere. El ADN también se mezcla con el ADN de otros organismos con los que entra en contacto, como los hongos, las bacterias y otros animales”, dice ‘The New York Times’.

  El autor del artículo de ‘The New York Times’, Nathaniel Rich,  compara el genoma de una especie (las instrucciones genéticas para producirlo) con un libro.

“El ADN de un animal muerto hace tiempo es como un montón de páginas desordenadas arrancadas, algunos de los restos son tan largos como un párrafo, otros como una simple frase o solo unas pocas palabras. Los restos no están en el orden correcto, y muchos de ellos pertenecen a otros libros”, dice, agregando que el libro de la paloma viajera podría tener 4 millones de páginas.

  Novak está trabajando en la reconstrucción del libro, el genoma de la paloma viajera. Para ello logró conseguir en un museo de Chicago una fina tajada de un dedo de la paloma. Como el material genético que consiguió puede estar incompleto o contaminado, Novak lo está comparando con el genoma de especies similares, en este caso la paloma de collar (en inglés Band Tailed Pigeon y nombre científico Patagioenas fasciata).

  “Comparando fragmentos de ADN de la paloma viajera con los genomas de especies similares, los investigadores pueden ensamblar una aproximación del verdadero genoma de la paloma viajera. Qué tan aproximado, será imposible de saber. Como con cualquier traducción, puede haber errores de gramática, frases poco acertadas y quizá algunos pasajes faltantes, pero el libro será legible”, dice ‘The New York Times’.

 Novak y Beth Shapiro, quien dirige el laboratorio, entregarán el genoma en septiembre, que es una secuencia de 1.200 millones de letras (A, G, C o T) en un archivo de computador. Esas letras corresponden a moléculas (bases nitrogenadas) con las que se arma el genoma. Tener ese conjunto de instrucciones, el genoma, es la parte fácil. 

“Luego, el genoma tendrá que ser grabado en una célula viviente… Si los científicos tienen éxito en cultivar una célula germinal, comenzarán a arreglar su código genético. Los biólogos describen esto como el trabajo de “cortar y pegar”. Reemplazarán pedazos de ADN de paloma de collar con pedazos sintetizados de ADN de paloma viajera, hasta que el genoma de la célula corresponda con su genoma de paloma viajera”, dice ‘The New York Times’.

  En el proceso ayudará MAGE (Ingeniería Genómica Automatizada), una tecnología inventada por un biólogo molecular de la Universidad de Harvard George Church, y que tiene el apodo de ‘máquina de la evolución’, porque puede reproducir millones de años de mutaciones genéticas en minutos.

  “Después de que MAGE haga su magia, los científicos tendrán en sus discos de Petri células de paloma viajera vivas, o al menos lo que llamaran células de paloma viajera… Los biólogos luego introducirán estas células vivas en un embrión de paloma de collar.

  Novak, quien ahora trabaja para una organización que promueve estos proyectos de resurrección como ‘facilitadora’, llamada ‘Revive & Restore’ (Resucita & Restaura, en traducción libre), cree que el proyecto será realmente exitoso cuando las palomas viajeras resucitadas sean reintroducidas en sus ambiente natural y puedan autoperpetuarse, lo que podría ocurrir haca el año 2060.

  Otras especies en proceso de desextinción o candidatas a ella son:

• El hurón de pies negros (Mustela nigripes), un pequeño mamífero carnívoro de Norteamérica.

•  La foca monje del Caribe (Monachus tropicalis).

•  El tamarino león dorado o tití leoncito (Leontopithecus rosalia), una especie de primate platirrino de la familia Callitrichidae nativo de oriente de Brasil.

• El picamaderos picomarfil o carpintero real (Campephilus principalis), una especie de ave de la familia de los pájaros carpinteros (Picidae)

•  El rinoceronte blanco del norte (Ceratotherium simum)

Definición de términos de la Genética más juego didáctico

 La genética es una rama llena de términos específicos, por ello en esta entrada los definiremos de manera más dinámica por medio de un juego clásico: la sopa de letras. Primero, intenta buscar cuántos términos relacionados con genética encuentras en esta sopa de letras (son diez, en total) y, como pista, los hemos utilizado casi todos en entradas anteriores.

  ¿Has logrado encontrar las diez? ¡Felicidades! Y si no, aquí podrás encontrar todas listadas con su respectiva información al respecto.

• Genética: Es una especialidad de la biología que estudia todo lo relativo al código genético de los seres vivos y su origen, además de todo lo que ha llevado a que este sea de tal manera. Está relacionado tanto con la medicina como con la farmacéutica y la zoología. Más información relacionada se encuentra en una entrada anterior.
• ADN: Es una molécula de alta complejidad que contiene toda la información genética del individuo y tiene como función resguardar esta y transmitirla a la descendencia del ADN. Para más información sobre sus funciones se encuentra esta entrada y para mayor información sobre su estructura tenemos esta entrada sobre los trabajos de James Watson y Francis Crick sobre el ADN.
• ARN: Es una molécula algo similar al ADN pero de menor complejidad encontrada en el citoplasma y en el núcleo de la célula formada por una sola cadena de nucleótidos y, a diferencia del ADN, contiene el azúcar ribosa. El ARN en sí no contiene información genética (su función está relacionada con la síntesis de proteínas) más el uso de uno de sus tipos (ARN mensajero) está muy arraigado en las técnicas de la genética moderna como vemos en esta entrada.
• Genetista: La carrera de genetista viene estrechamente relacionada con la medicina. Esta especialidad enfocada en la genética individual, indaga sobre el código genético del individuo, sus mutaciones, su flujo genético y muchos otros aspectos relacionados con el genoma. Es una carrera en auge, ya que existen muchos nuevos estudios que requieren de genetistas como el ya finalizado Proyecto Genoma Humano y la genética de conservación que busca proteger la diversidad genética de los seres vivos del planeta. Más información sobre la carrera en esta entrada.
• Cromosomas: Son los bloques básicos de la vida, por ponerlo de una manera. Contienen al ADN y está formado por dos cromátidas, que son dos cadenas iguales de ADN unidas por el centrómetro. El número de cromosomas variará dependiendo de la especie, evidenciado que todas las especies tienen un código genético diferente, el ser humano posee 23 de estos pares en cada célula somática, más en las células reproductivas este número se reducirá por la mitad (23 cromosomas solos por cada célula) para dar paso a la herencia, es decir, la mezcla de los genes de los progenitores.
• Genes: Es la unidad hereditaria esencial de los seres vivos. Son pequeños pedazos de ADN que, según su composición, cumplen una función específica, como por ejemplo el gen del color de cabello o el gen del desarrollo de los dientes. Los genes contienen toda la información del individuo, de dónde proviene, cómo funciona y cómo se desarrollará en un futuro. Todos los seres vivos contienen genes diferentes, incluyendo a los humanos y estos dependerán de la herencia, de los factores externos y las mutaciones.
• Clonación: Se refiere a la creación de un clon. Un clon es un organismo, que partiendo de un organismo ya existente, tiene su misma información genética y tendrá las mismas características que este organismo anterior. La clonación artificial es un tema bastante polémico y a su vez complejo y es uno de los principales temas en el mundo científico actual. Más sobre la clonación aquí.
• Aminoácido: Son las unidades básicas de las proteínas que forman su estructura básica. Están conformados por tres bases nitrogenadas cada uno mediante la síntesis de proteínas (proceso donde el ADN es copiado y traducido por el ARN para la creación de los aminoácidos).  Existen más de veinte tipos de aminoácidos diferentes.
• Genotipo: Es el nombre dado al código genético de cada individuo recopilado en su ADN. El genotipo determinará las características físicas, biológicas y químicas del individuo (llamadas fenotipo) de acuerdo a su configuración específica. Todos los seres vivos poseen genotipos completamente diferentes, por ende no son iguales, y allí radica su importancia, en darle diversidad a la vida y en guardar este código para su transmisión a futuras generaciones.
• Herencia: Es la transmisión de características de los progenitores a los hijos mediante los genes. Existen varios tipos de herencia, la más relevantes siendo la mendeliana y la ligada al sexo, que estudian el porqué de las características de cada individuo y la transmisión individual de cada una de estas.

 Y como tarea, ver este vídeo. ¿Te ha gustado el juego? ¿Las has encontrado antes de ver las respuestas? ¡Comenta!

ADN recombinante

  Primero, para adentrar de lleno en el tema se debe conocer el concepto de ADN recombinante: es la unión o síntesis de dos fragmentos de ADN diferentes de manera artificial. Una manera sencilla de explicarlo sería: tienes a dos amigos, una chica y un chico los cuales solo te tienen como nexo a ti. Estudian en escuelas diferentes, sus gustos generales son diferentes, sus hobbies son diferentes... más a ti te parece, que por alguna razón, harían una estupenda pareja. Así que, decides arreglar una cita a ciegas, invitándolos a un sitio al cual ninguno de los dos iría en condiciones regulares (ej. la biblioteca) sin saber que tú no irás y que estarán solos y al día siguiente te enteras de que se han vuelto una pareja. ¿Ha sido mera casualidad o azar?, no, ha sido simplemente un producto de tu maquinación para juntar a dos personas que jamás cruzarían caminos, muy distintas. Algo parecido sucede con el ADN recombinante, fragmentos que en condiciones naturales jamás se unirían son unidos por diferentes técnicas por acción humana, en ambientes artificiales, formando un nuevo tipo de molécula que en la naturaleza no se vería.

   La primera molécula de ADN recombinante de la cual se tiene registro fue creada en los principios de los años setenta por el biólogo molecular Paul Berg. Luego de este primer avance se han logrado muchas innovaciones y creación de técnicas nuevas. Algunas de las técnicas más arraigadas y de mayor éxito son:

• Uso de enzimas de reducción: método por el cual, mediante el uso de dichas enzimas, se logra "cortar" o separar fragmentos de ADN a través del esqueleto de fosfato, dejando intacta la estructura regular de este. Vale destacar que los extremos donde las enzimas realizaron el corte son llamados "pegajosos" ya que poseen  la función de unirse inmediatamente a cualquier extremo que haya sido cortado por la misma enzima gracias a la enzima ligasa, que actúa como pegamento.
• Clonación: mediante el uso de los plásmidos (moléculas de ADN circulares que se encuentran fuera del ADN cromosómico) se logra la clonación de moléculas de ADN idénticas al igual que su amplificación mediante la inserción de este "vector" con un fragmento de ADN llamado "inserto" en una bacteria, donde el plásmido se replicará junto con el inserto.
• Vectores: es la técnica creada por la necesidad de modificar moléculas de mayor tamaño y más complejas. Se usan como vectores directamente a las bacterias, cromosomas e incluso levaduras.
• Reacción en cadena de la polimerasa: separa las cadenas del ADN y se les une con pequeños fragmentos y la extensión de estos con uso del molde del ADN de muestra. Por cada ciclo de reacción de la polimerasa se obtienen por lo menos dos copias por cada molécula. Es uno de los procesos más extendidos ya que es el más rápido y no requiere el uso de vectores. 

    Tras profundizar en sus técnicas pasaremos a sus aplicaciones, según sus ramas:

• Agricultura: Es utilizado en las plantas de cultivo para reforzar sus estructura genética, haciéndolas inmunes a plagas y a algunas enfermedades y hongos, o para mejorar la calidad o duración del fruto.
• Cría de animales: Se emplea para hacer al individuo resistente a algunas enfermedades, con mayor o menor contenido protéico para el consumo o para la realización de experimentos.
• Humanos: Es empleado en la terapia génica y para combatir algunas enfermedades como el cáncer o, en el caso del feto, para corregir o minimizar enfermedades antes del nacimiento. En el caso del uso de los humanos existe bastante polémica, ya que algunos grupos consideran que no se debe modificar la estructura del ADN, ya que puede causar daños o la ira de Dios. En todo caso, el uso en humanos es relativamente nuevo.

 Sobre el ADN recombinante (en inglés)

 Sobre las aplicaciones del ADN recombinante (en inglés)

 He aquí dos videos resumiendo de manera sencilla lo anterior. Lamentablemente, solo los encontré en inglés.

¿Qué crees del ADN recombinante? ¿Es ético su uso en humanos o no?

Clonación: definición y ejemplos.

Podríamos definir un clon como un organismo u conjunto de células que ha partido de un único organismo original y posee exactamente su mismo código genético. Una forma más simple de explicarlo es la siguiente: tú, lector, provienes de dos padres, es decir tu código genético, tus características físicas y biológicas son una mezcla de ambos progenitores; más si fueras un clon de tu madre -que hipotéticamente es de ojos verdes, piel oscura y cabello negro rizado- tus características físicas, incluyendo el género, serían iguales -una mujer de ojos verdes, piel oscura y cabello negro rizado-. Es decir, definiríamos clonación como el proceso de creación de clones, tanto artificial como natural.

Más, como sabemos, la clonación no se observa en el mundo natural con seres pluricelulares, con excepciones, siendo una de las más famosas la de la lagartija Cnemidophorus uniparen, especie sin machos y que sus hembras almacenan huevos con clones hembras de iguales características, pero en su mayoría solo vemos noticias sobre los clones artificiales, hechos por humanos en laboratorios mediante complicados procesos.

Uno de los ejemplos de clonación artificial más conocidos por el público es el de la oveja Dolly, el primer mamífero clonado a partir de una célula adulta. Para ser "fabricada" fue tomada una muestra de la ubre de una oveja de seis años y esta fue colocada en un óvulo no fecundado, al cual se le había retirado el núcleo y por medio de impulsos eléctricos, se logró que ambas células se fusionaran. Luego el embrión de Dolly fue implantado en una madre de alquiler y tras 148 días nació saludable. Dolly tuvo una vida plena, a pesar de que sus cromosomas eran más pequeños que los de una oveja regular, tuvo crías y finalmente falleció (algo temprano) a la edad de seis años y medio -se le fue realizada una eutanasia en 2003 debido a una artritis grave de cuello-.

Luego de Dolly, muchos intentos (tanto fallidos como exitosos) han sido practicados con respecto a la clonación en animales, a pesar de las contradicciones morales y éticas. Las técnicas de clonación todavía no han sido permitidas en humanos ni en embriones a pesar de todos los beneficios que traería para pacientes con enfermedades crónicas y otras dolencias.

¿Qué piensas de Dolly? ¿Crees que la clonación es beneficiosa o negativa?