jueves, 20 de marzo de 2014

Las chicas Ghibli



Las cuestiones de igualdad de género han ido adquiriendo una importancia creciente desde hace años. Conceptos como el techo de cristal, la discriminación positiva, la conciliación de la vida laboral y familiar son hoy conocidos para muchos y muy discutidos en redes sociales. Lo cual muestra que el tema interesa, aunque muchos debates acaben sumidos en el cuñaísmo y empantanados. No voy aquí a hacer un manifiesto sobre estas cuestiones, que son más bien prácticas. Además tampoco soy  un experto en materia de diseño institucional, mejor dejemos hablar a los expertos en ese tipo de cosas.

Yo hoy quiero hablar de cine. No sé muy bien como comienza esta historia, pero seguramente algún comentario o tuit movió algún engranaje en mi cerebro y comencé a plantearme en de forma comparativa el papel de los personajes femeninos en las películas de acción real y en las de animación (concretamente el anime). 

martes, 9 de abril de 2013

Taq polymerase, or why basic research is not a waste of money

Sometimes the people don't understand what in the world we, the scientists, are doing. We send stuff to Mars or to the very bottom of the ocean; we take samples from sulfur ponds (o from the Tinto river) and we try to unveil the secrets of the moth's virus. The first-and more stupid-explanation, supported by the ones that know nothing about science, is that we deeply love useless things, so we spend the money of the government in that (and earning a huge income by the way).

martes, 19 de febrero de 2013

Yo, Claudio; de Robert Graves



Este era un libro que quería leer desde hacía tiempo, la novela histórica y sobre todo si viene de Graves me llama mucho, pero no ha sido hasta ahora cuando he tenido un hueco libre para él. La verdad es que lo que a uno le llega sobre el emperador Claudio cuando leer sobre la historia de Roma, puede que no incite demasiado a leer. No fue un gran conquistador que llevó a sus ejércitos a la batalla ni amplió extensamente las fronteras del imperio. Además su reinado está situado entre dos sociópatas, Calígula y Nerón. No es alguien que pueda llamar nuestra atención (al menos no como podría hacerlo personajes como Escipión, Julio César, Octavio Augusto, Trajano…). De hecho cuando comencé el libro me impacienté bastante puesto que se pasa varios capítulos halando de la situación política y de los personajes que influían en Roma antes de que él naciese o cuando era demasiado pequeño como para tener una historia que contar. Y al fin cuando sale Claudio descubrimos (si es que no lo sabíamos de antes) que el pobre es cojo, tartamudo y con tics nerviosos. Pero pronto este personaje nos cautiva, puesto que a pesar de su apariencia no tiene un pelo de tonto, y es un auténtico buenazo.

domingo, 17 de febrero de 2013

Una bomba de pulgas



Bien, estamos en el ecuador de la segunda guerra mundial, con Japón tratando de dominar el pacífico y EE.UU. luchando para hacerlos retroceder. Aquellos que hayáis visto la miniserie “The Pacific” o las muchas películas que han surgido en torno a la guerra en el pacífico, sabréis a lo que me refiero. ¿Y qué es a los que EE.UU. más debería temer del Imperio de Sol Naciente? ¿Sus portaaviones, sus kamikazes (aunque en esta fase de la guerra todavía no eran usados como arma), sus legiones de fanáticos soldados entrenados según la visión imperial del Bushido? No, estas cosas son impresionantes sí, pero para nada comparables a las pulgas.

domingo, 18 de noviembre de 2012

Taq polimerasa o por qué la investigación básica no es tirar el dinero



A veces la gente no comprende que diablos hacemos los científicos. Enviamos cachivaches a Marte o a las profundidades de océano; tomamos muestras de charcas sulfurosas (o del río Tinto) y nos afanamos en entender a los virus de las polillas. La explicación más complicada, idiota y que cala en los que no conocen la profesión: nos apasionan cosas inútiles y gastamos el dinero de los contribuyentes en ello (y de paso nos pagamos un sueldazo que ya quisiera media España). 
Hace poco Fabra dijo que había que invertir sólo en investigaciones con aplicación directa. Y hay mucha gente que se pregunta por qué no concentramos nuestros esfuerzos en el Alzheimer o el cáncer en vez de preocuparnos por el fitoplacton del mar de Tasmania. Oigo constantemente eso de que “hay que investigar cosas que tengan aplicación práctica”.

Un ejemplo claro de por qué este punto de vista no es acertado (ni de muy, muy lejos) lo expuse en el post que hice sobre la GFP.

Y ahora me dispongo a relatar otro contraejemplo de ese veneno en contra de la ciencia básica que se destila por algunos círculos.

Antes de leer, para comprender todo el contenido del post se necesitan ciertos conocimientos previos, sobre que es el ADN y su relación con las proteínas y la vida. Eso se encuentra en el post sobre la GFP, si ya sabes de lo que hablo sigue leyendo sin problema y si no, échale un vistacillo.

La ciencia básica es sencillamente tratar de responder a las preguntas que surgen de la observación y que suelen empezar por cómo y por qué. ¿Cómo hacen la  seda las arañas?, ¿Por qué brillan las estrellas? ¿Cómo obtienen los seres vivos su energía? ¿Por qué desaparecieron los dinosaurios?... Sin más propósito que el de descubrir los misterios de la vida, el universo y todo lo demás. La ciencia aplicada por otro lado busca (como su nombre indica) adaptar estos nuevos descubrimientos que hace la ciencia básica a situaciones concretas para dar soluciones a problemas del ser humano. Desde que se comienza a investigar determinado elemento por la ciencia básica hasta que se consigue aplicar de forma efectiva pueden pasar décadas. Así un hachazo en la ciencia básica no se notaría de inmediato pues la ciencia aplicada estaría trabajando sobre cosas que ya están estudiadas desde hace tiempo. Sin embargo antes de una década se notaría considerablemente la falta de una base (se ahí lo de ciencia básica) para seguir desarrollando aplicaciones prácticas. 

 Para dejar esto muy claro voy a poner un ejemplo de sobra conocido entre los científicos del ámbito de las ciencias biológicas, el de la Taq polimerasa.

Empecemos por el principio que, como siempre en estos casos, es una pregunta. ¿Cuáles son los límites de la vida? O, en otras preguntas, ¿a partir de qué presión no existe vida?, ¿a partir de qué temperatura no existe vida?, ¿cuál es la concentración de azufre máxima que soporta la vida?, etcétera. Esto llevó a los científicos a buscar seres vivos en sitios inverosímiles. Los polos, volcanes sumergidos, charcas sulfurosas…
Hasta los años 60 se pensaba que por encima de 55 grados no podía existir vida. Pero en el parque nacional de Yellowstone (EE.UU.), entre otros sitios, se encontraron bacterias que vivían en manantiales cuyas aguas pueden llegar a estar a 80ºC. Esta nueva clase de organismos que desafiaban lo que creíamos que eran los límites de la vida se denominaron extremófilos. Y lo más importante, estos organismos podían realizar sus funciones biológicas (obtención de energía, reproducción…) en estas condiciones extremas.

¿Y de que nos vale conocer perfectamente a estos “bichitos”? serán todo lo interesante que quieras, pero no nos valen de nada.

Bueno, los científicos tenían un problema que les impedía trabajar todo lo rápido que ellos quisieran. Y ese problema tiene como eje central el ADN. Como ya saben en el ADN esta la información que luego acabará haciendo funcionar las células y organismos. Así que si queremos estudiar en profundidad cualquier (CUALQUIER) aspecto de un ser vivo no debemos perder de vista esta molécula. Tanto si queremos obtener una bacteria que genere insulina, como si queremos una enzima que produzca un medicamento o un nutriente que necesitamos, o si queremos estudiar el cáncer, es vital conocer la secuencia de ADN del organismo. Podemos obtener el ADN directamente de la bacteria, de una muestra de tejido… pero el problema es que estas muestras suelen ser demasiado pequeñas (en cantidad de ADN)  y tenemos la secuencia que nos interesa (la que codifica el enzima, la proteína oncogénica…) mezclada con otras secuencias que no nos interesan.

Para trabajar a pleno rendimiento debemos obtener más copias de nuestra secuencia de interés. Pero no existe ningún método químico que nos permite copiar el ADN, debemos recurrir a los seres vivos. Al principio los científicos conseguían meter la secuencia en un segmento de ADN circular llamado plásmido (que además de nuestra secuencia tendrá otras partes que ahora no nos atañen). Luego introducías el plásmido con tu secuencia en la bacteria y la alimentabas para que se multiplicase. Cada vez que la bacteria se dividía, copiaba el plásmido para que cada bacteria hija tuviera uno. Cuando ya tenías bastantes bacterias, las rompías, sacabas todos los plásmidos y quitabas tu secuencia de los plásmidos que recogías.


¿Cuál es la pega? Bueno, de hecho hay varias. Ya el proceso de por sí es lento y muy engorroso y además las bacterias pueden perder el plásmido, dejándote con un palmo de narices. También tienes que alimentar a las bacterias, que no se te mueran… un follón. Pero se utilizaba, porque no quedaba más remedio; así que ya veis que esto de clonar ADN es importante.

Se planteó la posibilidad de generar el ADN sin necesidad de células, para abordar esto veremos brevemente cómo funciona el copiado (o replicación) del ADN.

Cada cadena de ADN presente en un ser vivo está formada por dos hebras unidas. Las hebras están, a su vez, formadas por unas unidades llamadas nucleótidos. Hay cuatro clases de nucleótidos en el ADN: de adenina (A), de timina (T), de citosina (C) y de guanina (G). Los nucleótidos de una hebra se unen a (o hibridan con) los nucleótidos de la otra hebra. 
Y ocurre una cosa fundamental, los nucleótidos A sólo pueden unirse a los nucleótidos T; y los nucleótidos G sólo se unen a los C. Para copiar una cadena, “solo” (en los seres vivos es un proceso harto complejo) hay que separar las dos hebras y se van colocando los nucleótidos que correspondan enfrente: si hay una T hay que colocar una A; si hay una C se colocará una G, etc… 

De este modo podemos obtener dos cadenas a partir de una. Pero los nucleótidos no se colocan solos, necesitamos la acción de una gran enzima llamada polimerasa (que es una proteína). Su papel es ir colocando casa eslabón (nucleótido) en la hebra que se está formando, asegurándose de que el que pone es el correcto (el que se une al de la hebra opuesta) y lo más importante uniendo cada eslabón de la cadena. Sólo necesita una cosa, que haya ya algún eslabón puesto de la nueva hebra, de lo contrario no copia (veremos por qué esto es importante).

Bueno, ¿y por qué no poner a la polimerasa en un tubo de ensayo junto con el ADN que queremos copiar y que haga su trabajo? No es tan sencillo, aparecen dos problemas.

El primero y menos importante es que, como ya se ha dicho, la polimerasa no puede empezar a copiar sin que haya un fragmento ya colocado, es decir que haya una zona de doble hebra.
Sin embargo esto no es difícil de solucionar, ya que mediante síntesis química (mediante la magia de la química orgánica, sin usar nada biológico) podemos crear pequeñas cadenas complementarias (oligos) que se unen espontáneamente. Por ejemplo si mi secuencia empieza por T-A-C, creamos una mini hebra con A-T-G que se unirá, creando una región de doble hebra.

El segundo problema es más importante: cómo separar las dos cadenas para permitir que se copien. Las células necesitan un complejo sistema de enzimas que reconoce sitios clave del ADN para separar las dos hebras. Eso es demasiado como para llevarlo de forma práctica a un tubo de ensayo. La única otra forma es el calor: a cierta temperatura (que varía según la longitud y secuencia del ADN), la cadena de ADN se separa en dos hebras por sí sola (entre 70º y 90ºC). Pero esa temperatura tan elevada destruiría nuestra enzima polimerasa. Parece que nos encontramos ante un callejón sin salida. 

Sin embargo, como nos hemos tomado la molestia de buscar vida en sitios a los que a “nadie” le importaba (volcanes submarinos, manantiales de agua hirviendo…) sabemos que hay seres vivos microscópicos que no solo sobreviven, sino que viven por encima de los 70ºC. Por lo tanto deben de poder copiar su ADN (para reproducirse) a esa temperatura sin que su polimerasa se destruya por el calor. Y como también nos hemos tomado la molestia de estudiarlos en profundidad (aunque a la gente le importasen un comino sus proteínas) podemos coger la secuencia de DNA que codifica su polimerasa, meterla en una bacteria que crece chupi guay y que esa bacteria cree miles de millones de copias de la polimerasa resistente al calor, luego las extraemos y ya lo tenemos todo listo, podemos copiar DNA en un tubo de ensayo. El procedimiento se muestra a continuación y es lo que se conoce como PCR (polymerase chain reaction)


Lo genial que tiene también esta técnica es que, si se fijan, sólo se copiará lo que está comprendido entre los dos oligos, de modo que no copiamos otras secuencias que no nos interesan, matando dos pájaros de un tiro.

De hecho fue la invención y perfeccionamiento de esta técnica lo que permitió que el proyecto Genoma Humano se llevara a cabo con enorme rapidez. Las aplicaciones son inmensas, además de haber permitido a los científicos contar con ingentes cantidades de ADN copiado para realizar experimentos y estudios, esta técnica también se puede emplear para diagnosticar enfermedades o trastornos genéticos muy rápidamente. Comparativamente, esta invención es como el telégrafo para las comunicaciones a larga distancia, o como la rueda en el transporte terrestre. De modo que los euros gastados en investigar “bichitos” que viven en manantiales de agua caliente, gracias a aplicaciones como esta, se han convertido en millones de euros y toneladas (por emplear una medida) de nuevo conocimiento.

Ya sabéis, si alguien dice que no hay que perder el tiempo y el dinero hurgando en las bacterias del río Tinto, en las proteínas de las ranas canadienses o en las medusas de Australia, no tiene ni idea de cómo avanza el conocimiento científico. Si estos “estrafalarios” programas de investigación se detuvieran podríamos estar perdiendo la posibilidad de acceder a técnicas o descubrimientos increíbles.

Gracias por leer.

sábado, 8 de septiembre de 2012

Recomendaciones desde el verano


Como puede comprobar cualquiera con acceso a un calendario, estamos en los coletazos finales del verano y las vacaciones hay quien ya las ha terminado. Tras esa gran (y muy necesaria) pausa, me dispongo a comentaros lo mejor que he visto y leído este verano. Me parece el mejor modo de reactivar la actividad bloguera y, ya de paso, que veáis por qué no he escrito nada.

Comencemos por la música, si no os importa. Este apartado será breve, este verano no he innovado demasiado en este aspecto. Se me ha ido la olla en dirección grunge (y bastante). Todo fue por culpa de mi novia que me dijo que no le gustaba demasiado Nirvana, así que yo empecé a escucharlos. Mi experiencia es del Nevermind y del Very Best (1994); ambos me han encantado. La voz rasgada de Kurt, que supongo que echa para atrás a mucha gente, a mi me ha parecido muy en consonancia con la instrumentación y la letra.

Opino parecido de los Foo Fighthers (redescubiertos también), bueno, de hecho hay quien los consideraría los sucesores de Nirvana (su cantante y guitarrista es ex-batería de Nirvana). Los he escuchado menos que a Nirvana, pero lo que he oído me ha gustado mucho. Ni qué decir tiene que los videoclips están geniales, “Walk” me hizo reír un buen rato.


Tampoco puedo dejar pasar un pedazo de banda como Shinedown, con  un hard rock alternativo muy chulo, ideal para ponerte las pilas. Tanto su disco de 2012 (“Amaryllis”) como el de 2008 (“The Sound of Madness”) me han venido fenomenal para refrescar mi repertorio, que llevaba demasiado tiempo sin incorporar nada en este estilo. Por cierto esta banda también me la pasó mi novia, pero intencionadamente (ahora estará menos enfadada por lo de Nirvana, espero).


 En otros estilos musicales, diré que también he redescubierto R.E.M. con su rock buenrrollero con trazas de country (Shinny Happy People, Bad day, Imitation of life, It’s the end of the world as we know it…). También me ha encantado Muse, con su acertada mezcla de electro con rock, además la voz del cantante le da un toque singular al grupo (Map of the problematiqué, Supermassive black hole, Resistance).


Y si estáis de exámenes y necesitáis descargar esa rabia y stress que lleváis dentro, lo mejor es un poco de deathcore, con Heaven shall burn (escuchar el disco Iconoclast).


Por último en rollo más indie o experimental, recomiendo Adebisi Shank (su último álbum, This is the second album of a band called Adebisi Shank, está genial) y Paus (su disco homónimo, Paus) que son de Portugal.


 
Pasemos a la siguiente sección: libros. Aquí hay para dar y regalar. Durante mi viaje hasta Galicia, pasando por Medinilla (Ávila) y Oporto, he tenido muchísimo tiempo para leer. Por cierto esta sección va para jóvenes lectores también, a partir de 15 años ya se puede leer prácticamente todo y los libros están en ediciones económicas (nada de 25 euros por un tocho de tapa dura)


Para empezar, Gerald Durrel. Este zoólogo ha escrito una trilogía que comienza con un fantástico “Mi familia y otros animales” y que habla de cuando tenía 10 años y estuvo viviendo en la isla de Corfú, Grecia, junto con su familia, en los años 30. Pocos libros me han hecho reír tanto y tan a gusto como estos tres. La cantidad de anécdotas que les ocurren a esta familia de ingleses afincados en una isla griega y lo divertido de estas hacen que te mire raro la gente de tu alrededor, porque cada 10 minutos tienes que pararte a reír. De hecho después de varios episodios de carcajadas incontenidas por mi parte mi madre me cogió el libro, para ver qué era lo que me hacía tanta gracia (y ahora ella está enganchada). 
Otro punto para el libro es que el chaval ya a esa edad muestra un enorme interés por la biología y entre anécdotas nos cuenta sus observaciones de chiquillo de 10 años sobre los animales que hay en la isla, desde mantis a escarabajos, pasando por urracas y tortugas; entre muchísimos otros.


 Durante mi viaje me acabe quedando sin libros para leer, asique por recomendación de mi padre me compré en una papelería “El Señor de las Moscas”. Es un libro bestial, por usar una comparación: este libro es a Robinson Crusoe lo que Batman es a Superman. La historia comienza con unos niños cuyo avión se estrella en una isla desierta y ningún adulto sobrevive, así que los chavales tendrán que aprender a vivir por ellos mismos. Un relato en el que se muestra al hombre fuera de la civilización, unos niños que no logran dominar a la naturaleza de la isla (ni tan si quiera su propia naturaleza humana), sino que, por el contrario, acaban siendo dominados. La versión de tapa blanda está bien, por algo más de cinco euros está en cualquier librería.

 
Otro relato oscuro que he leído (mejor dicho, releído) es “El corazón de las Tinieblas” de Conrad (otros libros suyos como “La línea de Sombra” son igualmente recomendables). El libro nos lleva al África colonial para que examinemos con nuestros propios ojos las brutalidades que los civilizadores europeos realizan con los salvajes. Pero también sufre la mente del protagonista, asfixiado en un continente nuevo, siguiendo el río en su barco, del cual no puede salir. Es más, la conocida película Apocalypse Now está basada en este libro (aunque adaptada a la guerra de Vietnam), recomiendo que se lea el libro y vea la película (o al revés). Y chicos no lo olvidéis: “¡El horror, el horror!”.


 
Y siguiendo con relatos de lugares exóticos, recomiendo enormemente “Viento del Este, Viento del Oeste” de la escritora Pearl S. Buck. Me ha sorprendido muy gratamente, yo ya había leído unos cuentos cortos suyos; pero ese libro es genial. Además se lee fantásticamente, en ningún momento me he sentido tentado a dejar la lectura (ni para ir al baño, comer u otras actividades). El contexto del libro es la apertura de China, a principios del siglo veinte, al mundo occidental (como el libro “Samurai” de Hishako Matsubara, aunque este está ambientado en Japón, recomendable también); y la aparición de jóvenes chinos formados en el extranjero que importaron otra forma de pensar y una visión más crítica de muchas tradiciones chinas (como vendar los pies de las niñas para que estos no crecieran). 
La historia, de una muchacha a la que casan con un joven cirujano educado en Estados Unidos, es de lo más entrañable, me ha dejado con ganas de leer más de esta autora.



Cambiando el tipo de libros, leí un folletín (más que libro, era tamaño media cuartilla o así) de Marvin Harris titulado “Jefes, cabecillas y abusones”. Harris, ese dios de la antropología para mi (“Vacas, cerdos, guerras y brujas… los enigmas de las cultura”, es otro libro suyo muy recomendable), aborda el problema de cómo explicar la existencia de una jerarquía de poder en las sociedades humanas, sin recurrir a prejuicios o explicaciones simplonas. De hecho el librillo está disponible online (http://ebookbrowse.com/harris-marvin-jefes-cabecillas-y-abusones-doc-d75280226), no teneís excusa para no echarle una ojeada. 

Sobre todo comenzando como lo hace, “¿Había vida antes de los jefes?


Vayamos ahora a la sección de cine. Este verano, con tanto viaje no he podido ver muchas películas, así  que no será una sección excesivamente larga.


Comenzaré con una película un tanto antigua (1953) del director sueco Ingmar Bergman, “Un verano con Mónica”. Aunque date de los años 50, esta peli me ha encantado y conmovido; pues si estuviera en color y con el vestuario apropiado podría encajar casi en cualquier época. El amor del verano salvaje y las decepciones que vienen luego al vivir en sociedad son el centro de la película. También hay erotismo y sensualidad (a pesar de la época) lo que le da un aire de frescura a la película y de ingenuidad a los personajes. Yo por mi parte me parece una película muy buena, un clásico poco conocido del cine.


 

Sigo ahora con una película de anime: “Summer wars” es una mezcla entre comedia un poco de enredo y ciencia ficción en el mundo virtual que implicará al típico nerd superdotado y a una chica preciosa que necesitará de su ayuda para causar buena impresión en su familia. 
La parte de ciencia ficción la pone un mundo de realidad virtual (una mezcla de second life con redes de compartir datos y servicios y estética anime) donde se realizan todas las gestiones e interacciones del mundo, incluyendo las de los gobiernos y empresas.
No sé si la película estará doblada al castellano, pero que queréis que os diga, me gusta más en japonés (que risas cuando usan tonos de voz que parecen sobreactuados).


 

La otra película que os quiero recomendar, es “Hacia rutas salvajes”, la historia de un joven que decide dejarlo todo y sencillamente viajar por toda Norteamérica, libre de la sociedad, los convencionalismos y todo lo que él desprecia. Una historia entrañable, sobre todo por la diversa gente que conoce. Sin embargo cuando finalice su huida a Alaska descubrirá algo sobre la felicidad, sobre su felicidad. Me encanta la narración de la hermana, no se sabe si son sus sentimientos o los de él cuando habla de su hermano y de su familia. Además las imágenes son preciosas.

Y para terminar hablaré de algunas cosillas sueltas más.

 

Si os gusta el comic os recomiendo “Fax from Sarajevo”, no se cual será la traducción al castellano. Narra la historia de un dibujante Bosnio que queda atrapado con su familia en la ciudad de Sarajevo mientras está asediada, su único medio de comunicarse con el exterior es mediante faxes que escribe a sus amigos y conocidos, entre ellos el autor del comic, que basándose en éstos creará esta obra.


 

En cuanto a webs y cosas por el estilo, tengo algunas sugerencias. Si sabéis inglés os recomiendo la web “Saturday morning breakfast cereal comics” donde hay muchísimas mini historietas que te hacen funcionar el coco y reír (al menos las que puedes entender). Algunos ejemplillos:  (Sex is like USB), (Existencialista), (I don’t believe in revolution), (Inner life), (Water into wine)

Además un par de páginas más. En el apartado de ciencia dejo caer un par, que seguro que ya conoceréis. Sobre ciencia en general http://amazings.es/ está genial, variada y entretenida; además en general en un estilo muy asequible para cualquier lector. Y ya que pasamos por este apartado no puedo dejar de reseñar los blogs Scientia, que últimamente aborda con asiduidad el tema de los engaños en la publicidad de alimentos funcionales y cosméticos (entre muchas otras cosas relacionadas con la alimentación y la bioquímica) y Los productos naturales, vaya timo que trata desde la óptica de un científico que conoce de primera mano los transgénicos (y no, parece ser que no le están sobornando Monsanto ni DuPont) la realidad de este tipo de cultivos y las múltiples dudas que surgen al plantear el dilema de cultivos “convencionales” frente “ecológicos”.

Y para hablar de cosas nuevas, la señorita @MyrRB ha abierto un blog recientemente, los artículos que ha posteado me parecen fantásticos, tanto en los que hace divulgación científica (sobre los priones, por ejemplo) como en los que aborda otros temas (gente que come de la basura, en vez de comida basura). Yo desde aquí os animo a todos a que le echéis un vistazo y lo incorporéis a vuestra lista de blogs habituales; y a ella a que escriba mucho, que tiene muchas cosas que decir.

Para finalizar, un blog en el que se habla de economía, sociedad, actualidad política y cosas por el estilo, pero desde una óptica neutral (o así me lo parece), con rigor y datos, más que con ideología: http://politikon.es/ Y de regalo os dejo la primera parte de una charla (con la mediación de escépticos en el pub) muy interesante de uno de los que escribe en este blog (el señor Roger Senserich). 


sábado, 23 de junio de 2012

La GFP o ¿para qué sirven los peces luminosos?


Tenía ganas de volver a escribir sobre ciencia, pero es un territorio tan vasto que uno no sabe por dónde empezar. Hasta que recordé cierta viñeta publicada en la pulga snob:

Y me parece que a veces las cosas que hacemos los científicos pueden parecer un sinsentido y que las hacemos para gastar el presupuesto, creernos dioses, ligar o vaya usted a saber. Es por eso que me dispongo a aclarar por qué nos gusta tanto que todo sea fluorescente.

Para empezar comencemos con qué es la fluorescencia. Vale, os acordáis de esas pegatinas tan populares que brillaban por la noche y que antes se pegaban en los dormitorios de los niños para asustarlos. Esas pegatinas eran fosforescentes, es decir durante el día absorbían energía de la luz que había y parte de esa energía la convertían otra vez en luz, también por el día, pero como de día hay tanta luz ambiental no se observa (igual que la luz del sol nos impide ver las estrellas, que brillan mucho menos en comparación). Luego de noche, al apagar las luces, conservaban todavía esa energía y la seguían liberando durante la noche, aunque no estuvieran iluminadas. 

La fluorescencia es un fenómeno similar, solo que (para entendernos y no hablar de tiempos de emisión) hay que estar iluminando constantemente para que la molécula fluorescente siga emitiendo su luz.
 
Un “detalle” clave es que las longitudes de onda de la luz que excitan (hace fluorecer) a la molécula fluorescente son distintas (e inferiores) a las longitudes de onda de la luz que emite la molécula fluorescente. Por ejemplo podemos tener una molécula que se excite con luz azul o ultravioleta y emita luz verde o roja o amarilla.

Bien, ahora que hemos retrocedido hasta nuestra infancia para averiguar que es la fluorescencia, cabe preguntarnos por qué es tan importante. Este fenómeno era bien conocido desde hace mucho tiempo y también se conocían diversas moléculas fluorescentes. Pero ¿cómo ha llegado a revolucionar totalmente la investigación en campos como inmunología, oncogénesis, biología celular, etc.…? Para ello debemos retroceder aún más. 

En la década de los 60 el científico Osamu Shimomura está investigando la fluorescencia verde de una medusa, la Aequorea victoria. En principio hay gente que estaría molesta porque se dedicase dinero a investigar medusas brillantes, y no a la cura para la leucemia o la vacuna contra el SIDA. Pero resulta que esta investigación daría lugar a una de las herramientas más poderosas para investigar y conocer nuestras células; una prueba más de que la investigación básica (aquella que no va a por un objetivo concreto, sino a simplemente ampliar nuestro conocimiento) es tan valiosa como la aplicada.


El caso es que su investigación descubrió cosas sorprendentes: para empezar la fluorescencia no era producida por un pequeño compuesto químico, sino por proteínas, y no por una; sino por dos. Desglosemos todo esto. Los compuestos fluorescentes conocidos antes de este descubrimiento solían ser estructuras pequeñas y además tóxicas. La fluorescencia de esta medusa estaba producida por proteínas, esto es, estructuras extremadamente complejas y grandes; además de no ser tóxicas. Y las proteínas se codifican en el ADN, por lo que pasando el gen de una de estas proteínas a otra célula haremos que esta célula la produzca (no hay que introducir el compuesto fluorescente).

FITC, un compuesto químico que da fluorescencia verde

El sistema de luz esta medusa estaba formado por dos proteínas. La primera se llamó aequorina (en honor a la medusa); esta proteína al unirse al calcio emitía una luz azul. La segunda es la GFP (o proteína verde fluorescente) que se excita con la luz azul de la aequorina y emite luz verde. Así la medusa controlando cuanto calcio llegaba a la aequorina, podía controlar la intensidad de su luz. 

La aequorina es tremendamente útil, pues se puede emplear para medir las concentraciones de calcio dentro de la células (a más calcio, más luz) con gran precisión, lo cual es genial para investigar multitud de procesos, como el movimiento de la células musculares, la fecundación  o procesos de las neuronas (como la sinapsis).
La GFP posteriormente fue modificada por el doctor Tsien haciéndola más brillante y cambiando su longitud de onda de emisión y excitación, de modo que podemos tener proteínas fluorescentes que emitan en rojo, naranja, amarillo, azul…

 Placa de Petri con cultivos bacterianos, cada uno expresando un tipo diferente de proteína fluorescente

Por estos descubrimientos en 2008 se les concedió a Shimomura, Chalfie (que ayudó a aislarlas) y Tsien el premio Nobel de Química.

¿Y por qué es esto tan revolucionario?

Primero explicaré brevemente algunos conceptos. Para empezar diré que un gen tiene varias partes. Las que nos interesan a nosotros son 2: el promotor y la secuencia codificante. El promotor es una secuencia que indica cuándo y dónde debe expresarse lo que viene a continuación, es una indicación. Para que, por ejemplo, las proteínas exclusivas del músculo se expresen sólo en el músculo y no en el cerebro. La secuencia codificante es la que lleva las instrucciones de cómo montar una determinada proteína. Y las proteínas son la base de todos los procesos biológicos, forman el esqueleto de las células, generan la energía, reciben señales del exterior, hacen que se expresen los genes… en definitiva ellas lo hacen casi todo en la célula. A continuación en la imagen se muestra lo que se conoce como “el dogma de la biología” donde se muestra como pasa la información del ADN a proteínas.


Podemos usar estas proteínas fluorescentes como chivatos, para que nos digan (con la luz apropiada) dónde se encuentra claramente lo que queramos. Por ejemplo, tenemos un gen de una proteína que sabemos que interviene en el desarrollo de un tipo de cáncer, pero no sabemos en qué parte de la célula se encuentra. Para saberlo cogeremos el gen de esta proteína y uniremos (por decirlo de algún modo) su secuencia codificante con la de la proteína fluorescente. Cuando ese gen se traduzca a proteína, también lo hará nuestro chivato fluorescente y como estarán unidos, donde vaya la fluorescencia, allí va mi proteína. Esto puede ser vital si queremos desarrollar un fármaco que actúe de algún modo contra esa proteína.
Es más, podemos ver en vivo y en directo hacia donde van determinadas células. Por ejemplo cogeremos un promotor que haga que nuestra proteína fluorescente se exprese sólo en glóbulos blancos. Luego podemos hacer heridas o inducir tumores para observar su comportamiento y así estudiar mejor el funcionamiento de nuestro sistema inmunológico, lo que puede redundar en nuevos fármacos.

¿Y por qué he dicho peces en el título?

Porque el pez cebra (Danio rerio) es uno de los animales con los que más partido le puede sacar a estas proteínas, ya que tenemos variantes de este pez que son albinas y por tanto podemos ver su interior, y así ver donde se sitúa nuestra fluorescencia. De este modo podemos aprender más de las sutiles interacciones entre células o de la defensa global del sistema inmunitario contra patógenos; cosas que son imposibles de ver en un cultivo de células.

 Una larva de pez cebra con su sistema nervioso central fluorescente

Una cosa más. Para hacer estos experimentos tenemos que generar animales, plantas o microbios transgénicos (les introducimos el gen de la GFP); pero esto no tiene nada que ver con Monsanto ni nada de eso. Lo digo porque últimamente todo lo transgénico parece ser el demonio; muchas veces los campos en los que se cultivan transgénicos (de los laboratorios) no son para la agricultura, sino para investigar con plantas a las que les hemos introducido otros genes (como el de la GFP) para estudiar su desarrollo, sus interacciones; en definitiva para comprender mejor los procesos biológicos; lo que puede generar tratamientos más efectivos y menos contaminantes contra las plagas.

PD: Por cierto lo que tienen las luciérnagas no es la GFP sino la luciferasa y luciferina, pero eso da casi que para otro post le divulgación.