Clima solar

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El sol desde el año 2006 ha presentado una disminución inusitada en su actividad, debido a esto los inviernos en el hemisferio norte han sido un poco mas fríos, durante estos años, esto ya se ha vivido durante un periodo conocido como la pequeña era de hielo o el mínimo de Maunder, así que a pesar del reconocido calentamiento global por los gases de invernadero los inviernos son mas crudos, esto hace que nos preguntemos que si la temperatura aumenta durante un mínimo solar tan profundo como el que hemos tenido en estos años ¿que ocurrirá cuando el sol tenga un Continuar leyendo «Clima solar»

Crean ratones y moscas que pueden oler la luz

Un equipo de científicos de la Universidad de Harvard de Cambridge (Estados Unidos) ha creado ratones que pueden ‘oler’ la luz. El objetivo de la investigación es conocer cómo las células cerebrales diferencian entre los olores. Los científicos lograron ratones en los que los mecanismos olfativos se activaban no mediante olores, sino por la luz.

Los autores de la investigación, que se ha publicado en la revista ‘Nature Neuroscience’, consideran que los ratones podrían convertirse en una poderosa herramienta para el estudio de las bases neuronales del olfato. «Para distinguir cómo percibe el cerebro las diferencias entre los olores, parecía más razonable examinar los patrones de activación cerebral, pero es difícil seguir estos patrones utilizando estímulos olfativos, ya que los olores son muy diversos y a menudo bastante sutiles.»

«Por esto nos preguntamos qué pasaría si la nariz actuara como una retina», explicó Venkatesh N. Murthy, responsable del trabajo. Según esta investigadora, «los olores son tan complejos químicamente que esextremadamente difícil aislar los circuitos neuronales que subyacen al olfato». Los científicos utilizaron luz mediante el campo de la optogenética para responder a la cuestión de cómo las células cerebrales diferencian entre los olores.

Proteínas en los sistemas olfativos

Las técnicas de la optogenética integran proteínas que reaccionan ante la luz en sistemas que suelen detectar entradas de información distintas a la luz. Los científicos integraron estas proteínas, llamadas canalradopsinas, en los sistemas olfativos de ratones, creando animales en los que los mecanismos olfativos se activaban no mediante olores sino por la luz.

El estudio ayudará a comprender cómo perciben los humanos los olores

Con estos animales modificados mediante la optogenética, los científicos pudieron caracterizar los patrones de activación en el bulbo olfativo, la región del cerebro que recibe información directamente de la nariz. Debido a que la entrada de luz puede ser controlada fácilmente, los investigadores diseñaron una serie de experimentos que estimulaban neuronas sensoriales específicas en las nariz y examinaron los patrones de activación que llegan hasta el bulbo olfativo.

«La primera cuestión es cómo el procesamiento se organizaba y cómo entradas similares eran procesadas por la células adyacentes en el cerebro», explicó Murthy. Los científicos comprobaron que laorganización espacial de la información olfativa en el cerebro no explica por completo la capacidad para percibir los olores. La organización temporal de la información olfativa arroja luz sobre cómo el ser humano percibe los olores.

Además de determinar la organización espacial del bulbo olfativo, el estudio muestra cómo el momento en el que se detecta el olor juega un papel importante en cómo se perciben los olores. El trabajo tiene implicaciones no sólo para el futuro estudio del sistema olfativo sino para distinguir los circuitos neuronales que subyacen a otros sistemas.

La optogenética también es utilizada para esperimentar con las moscas de la fruta. Emplean el láser para exitar grupos de neuronas, previamente modificadas con ingeniería genética, en el diminuto cerebro de estos insectos, para que respondan con un cambio de color al ser bombardeadas por un láser, ya que el circuito neuronal es similar al del cerebro humano.

Los 10 inventos del 2010

La prestigiosa revista Science ha presentado su tradicional «top ten» con los descubrimientos científicos más importantes de 2010 y, posiblemente, ha sorprendido con su elección. Este año, corona el ranking la primera máquina cuántica. Para muchos puede ser un invento desconocido, pero es el primer dispositivo hecho por el ser humano que no responde a las leyes de la mecánica clásica, sino al mismo conjunto de normas que rige el comportamiento de las moléculas o los átomos. Es diminuto, sí, pero visible al ojo humano. Para hacernos una idea de su importancia, puede ser un primer paso para averiguar si algún día seremos capaces de estar en dos sitios a la vez al mismo tiempo. Este ingenio ha superado en la lista de los editores de la «biblia» científica incluso a la famosa célula artificial de Craig Venter o a la secuenciación del genoma del Neandertal. Estas son las diez grandes investigaciones:

-La primera máquina cuántica:
Hasta este año, todos los objetos hechos por el hombre han sido realizados de acuerdo a las leyes de la mecánica clásica. En marzo, sin embargo, un grupo de investigadores presentaba en la revista Nature y ante una reunión de la Sociedad Física Americana en Portland un aparato cuyo funcionamiento responde a la mecánica cuántica, el conjunto de normas que rige el comportamiento de las cosas pequeñas, como las moléculas, los átomos y las partículas subatómicas. Para Science, este experimento es el mayor avance científico del año, debido a que rompe el conocimiento establecido, al ingenio que encierra su creación y a sus numerosas aplicaciones potenciales.

Los físicos Andrew Cleland y John Martins de la Universidad de California en Santa Bárbara y sus colegas enfriaron un diminuto remo de metal o «baqueta cuántica», de unos 30 micrómetros de longitud, pero visible al ojo humano, que vibra cuando se coloca en movimiento en un rango de frecuencias. Después, conectaron el remo a un circuito eléctrico superconductor para que alcanzara el estado cuántico, una meta largamente buscada por los científicos. Entonces, y debido a las extrañas reglas de la mecánica cuántica, consiguieron colocar simultáneamente el remo en movimiento… mientras se mantenía quieto. El remo, simultáneamente, estaba vibrando y no vibrando. Los investigadores demostraron que los principios de la mecánica cuántica pueden aplicarse a objetos cotidianos. «Nadie había demostrado hasta la fecha que, si tomas un objeto grande, con billones de átomos, la mecánica cuántica se aplique a su movimiento», dijo en su día el propio Cleland.

Este descubrimiento puede abrir muchas puertas en el mundo de la física, desarrollar nuevos dispositivos para controlar los estados cuánticos de la luz o, en última instancia y aunque parezca ciencia ficción, investigar los límites de nuestro sentido de la realidad. El último gran objetivo es colocar un objeto macroscópico, algo tan grande como un ser humano, por ejemplo, en dos lugares a la vez.

-La primera célula sintética:
John Craig Venter, uno de los «padres» del genoma humano, anunció en mayo la primera célula sintética fabricada por el ser humano, un híbrido con la estructura natural de una bacteria viva y el material genético artificial. Para lograrlo, el científico generó un cromosoma sintético, una réplica del genoma de la bacteria Mycoplasma myoides, y después lo trasplantó a otra bacteria viva (M. Capricolum), que actuó como recipiente para crear un nuevo ser. En el futuro, los investigadores prevén la creación de genomas sintéticos a la carta, para generar biocombustibles, productos farmacéuticos u otros compuestos químicos.

-Todos somos Neandertales:
El investigador del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva, Svante Pääbo, con la colaboración de decenas de científicos de todo el mundo, entre ellos varios españoles, presentó en octubre la culminación de su proyecto más ambicioso: la secuenciación del genoma del hombre de Neandertal. Descubrió algo asombroso: un 2% de nuestra genoma proviene de esta especie. Todos los seres humanos, excepto los africanos, llevamos estos genes. Esto implica un cruce entre neandertales y humanos.

-El mayor paso en la prevención del VIH:
2010 es el año en el que más pasos en prevención del sida se han dado. A falta de una vacuna eficaz, se ha demostrado que unas pastillas y un gel vaginal reducen a la mitad las probabilidades de contagio. El fármaco utilizado en la investigación se llama «Truvada», un antirretroviral «dos en uno» que combina en una tableta dos fármacos (tenofovir y emtricitabina). Miles de seropositivos utilizan ya este tratamiento para frenar en su organismo el avance del VIH, pero no se había demostrado su capacidad de prevenir la infección. Un estudio con más de 2.500 homosexuales sanos de seis países demostró que puede reducir en un 44 por ciento las posibilidades de infectarse. Pero en los casos en los que el cumplimiento es total y los afectados fueron fieles al medicamento, la eficacia superó el 90%, según se publicó en la revista «New England Journal of Medicine». Es la mejor noticia en prevención del sida que se tiene en mucho años. Los beneficiarios serían las personas que no pueden o no quieren utilizar preservativo, están en riesgo de sufrir una violación o temen no protegerse cuando están bajo los efectos del alcohol. Funcionaría como una fórmula de protección sin tener que negociar con la pareja. La segunda opción es un gel microbicida que, aplicado en la vagina o en el ano antes de mantener relaciones sexuales, puede reducir el riesgo de VIH en casi un 40% y de infección por herpes genital en un 51%. Es la primera vez que un microbicida de uso tópico resulta eficaz, informa N. Ramírez de Castro.

-La secuenciación de los genes de enfermedades raras:
El mundo científico cuenta con una nueva herramienta para encontrar una mutación genética que causa una enfermedad. Después del genoma han secuenciado el exoma. Ahora en lugar de buscar una alteración genética en los 3.000 millones de pares de bases del genoma, los genetistas podrán hacerlo con los exones, la fracción pequeña de ADN que codifica para proteínas. La secuencia del exoma ha dado paso a una larga lista de mutaciones que están detrás de una docena de misteriosas enfermedades que provocan niveles muy bajos de colesterol, deformidades faciales o malformaciones cerebrales, informa N. Ramírez de Castro.

-Simulaciones de dinámica molecular:
Los investigadores han aprovechado el poder de una de las computadoras más poderosas del mundo para rastrear los movimientos de los átomos de una pequeña proteína durante una duración cien veces mayor que cualquier intento previo.

-El simulador cuántico:
Para describir lo que ven en el laboratorio, los físicos elaboran teorías basadas en ecuaciones que pueden ser muy difíciles de resolver. Este año, sin embargo, científicos han descubierto un atajo haciendo simulaciones cuánticas, cristales artificiales en los que puntos de luz láser desempeñan el papel de los iones y los átomos atrapados en la luz hacen de electrones. El ingenio procura respuestas rápidas a problemas teóricos de la física de materia condensada y que, eventualmente, podrían ayudar a resolver misterios como la superconductividad.

-Los 1.000 genomas y uno más:
Las tecnologías de secuenciación del genoma cada vez más rápidas y baratas están permitiendo la elaboración de estudios a gran escala del ADN. El proyecto de los 1.000 genomas, por ejemplo, ha identificado gran parte de la variación genómica que nos hace humanos, y otras investigaciones trabajan en revelar más sobre la función que juega el genoma.

-La reprogramación celular:
Las técnicas que permiten reprogramar células de manera para que se comporten como células madre no especializadas ya son habituales en los laboratorios. Este año, unos investigadores han encontrado una forma de hacerlo con RNA sintético, una técnica cien veces más eficaz, mucho más rápida y potencialmente segura para su utilización terapéutica.

-El retorno de la rata:
Los ratones han gobernado el mundo de los animales de laboratorio, pero los investigadores prefieren utilizar ratas para muchos de sus trabajos. Es más fácil trabajar con ellas y anatómicamente son muy similares a los seres humanos. Su gran problema es que los científicos todavía no han conseguido aplicar en ellas la técnica que se utiliza para conseguir ratones knockout o ratón KO, un ratón modificado por ingeniería genética para desactivar algunos de sus genes y comprender su función. Sin embargo, una investigación desarrollada este año promete traer ratas knockout a los laboratorios.

Luna Hiperión en video

Una selección de imágenes de la sonda Cassini, procesadas por ordenador, son la base sobre la que se ha elaborado este vídeo, que muestra la reciente aproximación de la nave a Hiperión, una peculiar luna de Saturno. El pasado 28 de noviembre, la Cassini pasó a unos 75.000 km. del extraño satélite, y realizó decenas de imágenes en alta resolución. Continuar leyendo «Luna Hiperión en video»

Grafeno el material más duro y versátil del mundo

Desde que finalmente se diera con él en 2004, el goteo de noticias (a cual más asombrosa) acerca del grafeno ha sido continuo. Han aumentado sin cesar las tesis doctorales (de un par de ellas hace cuatro años a cientos en 2007), las investigaciones y las notas de prensa sobre nuevas aplicaciones de este reciente y extraordinario material. En Tendencias21 ya hemos informado de la creación del primer nanotransistor construido con grafeno y también del desarrollo de un derivado del material, el óxido de grafeno, de propiedades no menos sorprendentes. Continuar leyendo «Grafeno el material más duro y versátil del mundo»

Obtención de grafeno

Se denomina grafeno a un material compuesto por una lámina de espesor atómico de átomos de carbono que se sitúan en los vértices de una estructura hexagonal similar a la de un panal de abeja. O también se puede ver como una sola capa atómica de grafito. Históricamente el proceso de obtención de grafeno se ha basado en la exfoliación de grafito con cinta adhesiva. Continuar leyendo «Obtención de grafeno»

Primeros pasos hacia la eterna juventud

Un grupo de científicos de Harvard, entre los que se encuentra el español Juan Cadiñanos, ha diseñado una terapia capaz de revertir el envejecimiento en ratones. El tratamiento actúa sobre los telómeros agilizando la división celular, regenerando tejidos, deteniendo la neurodegeneración, creando nuevas neuronas e incluso recuperando la agudeza del olfato deteriorado por la edad. ¿Estamos más cerca de lograr la juventud eterna? Continuar leyendo «Primeros pasos hacia la eterna juventud»

Primera célula sintética

John Craig aseguró que en 2009 presentaría al mundo la primera forma de vida artificial creada en un laboratorio y , sólo ha podido dar un paso más o quizá la zancada definitiva. En la revista «Science», una de las biblias científicas donde se dan a conocer los grandes avances, anuncia el nacimiento de lo que él llama la primera «célula sintética», aunque sólo su genoma lo es. Continuar leyendo «Primera célula sintética»