sábado, 28 de febrero de 2009

Se Completa Primer Borrador del Genoma del Neandertal

Foto: Max Planck Institute for Evolutionary AnthropologyEl Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva MPI-EVA (Leipzig, Alemania) y la Corporación 454 Life Sciences (Brandford, Connecticut, USA) anuncian que han completado el primer borrador del genoma del Neandertal.

El proyecto, que fue posible gracias al financiamiento de la Sociedad Max Planck, está dirigido por el Prof. Svante Pääbo, director del Departamento de Genética Evolutiva del MPI-EVA. Pääbo y sus colegas han secuenciado más miles de millones de fragmentos de ADN extraídos de fósiles de neandertales procedentes de Croacia, usando nuevos métodos desarrollados para este proyecto. La secuencia del genoma del Neandertal clarificará las relaciones evolutivas entre humanos y neandertales, así como también ayudará en la identificación de los cambios genéticos que permitieron a los humanos modernos salir de África y distribuirse alrededor del mundo hace aproximadamente 100.000 años.

Los neandertales son los parientes más cercanos de los humanos modernos. Vivieron en Europa y partes de Asia hasta su extinción hace más o menos 30.000 años. Durante más de 100 años, paleontólogos y antropólogos se han esforzado para descubrir su relación con los humanos modernos. Pääbo, un pionero en el estudio del ADN ancestral, hizo su primera contribución al entendimiento de nuestra relación genética con los neandertales en 1997, cuando secuenció DNA mitocondrial neandertal. Junto con la compañía 454 Life Sciences, Pääbo ha anunciado ahora un nuevo logro en la investigación sobre neandertales. Los dos grupos han secuenciado un total de más de 3.000 millones de bases de ADN Neandertal, generando de esta forma un primer borrador de la secuencia del genoma del Neandertal. Todos los fragmentos de ADN juntos corresponden a un 60% del genoma completo del Neandertal. Estas secuencias de ADN pueden ser ahora comparadas con los genomas previamente secuenciados del humano y del chimpancé, para así tener una idea inicial de cómo el genoma del extinto Neandertal se diferencia del de los humanos modernos.

En el 2006, el grupo de Pääbo publicó junto con 454 Life Sciences artículos mostrando que era posible usar la tecnología 454 para determinar grandes cantidades de ADN nuclear de animales del Pleistoceno tardío como mamuts y neandertales. Basados en estos resultados, Pääbo y el Dr. Michael Egholm, vicepresidente de investigación y tecnología de 454 Life Sciences (compañía perteneciente a Roche), iniciaron un ambicioso proyecto para secuenciar el genoma del Neandertal. Los dos grupos juntos han superado un sinnúmero de dificultades técnicas para así poder dar una primera mirada al genoma completo de una forma extinta de humano.

Un elemento esencial desarrollado por el grupo de Pääbo fue la producción de bibliotecas genómicas bajo condiciones de "clean-room" (sala limpia), lo cual evita la contaminación de los experimentos con ADN humano. Ellos también diseñaron etiquetas de ADN que tienen identificadores únicos que son ligados a las moléculas de ADN ancestral en el "clean-room". Este procedimiento hace posible evitar la contaminación procedente de otras fuentes de ADN durante el procedimiento de secuenciamiento, lo cual fue un problema en el experimento inicial de prueba realizado en 2006. El grupo de Pääbo también usó cantidades minúsculas ADN marcado de forma radiactiva para identificar y modificar los pasos del procedimiento de secuenciamiento donde ocurrían pérdidas de ADN. Gracias a estos y otros avances implementados durante este proyecto, la necesidad de valioso material fósil fue reducida drásticamente, lo que hizo que menos de medio gramo de hueso fuera usado para producir este primer borrador de 3 millones de pares de bases.Para comparar de forma confiable las secuencias de ADN de Neandertal con las de humano y chimpancé, el grupo de Leipzig ha realizado estudios detallados que han permitido identificar en qué lugar están localizados los daños químicos que ocurren en el ADN ancestral y cómo estos daños causan errores en las secuencias de ADN. Los investigadores encontraron que estos errores ocurren con más frecuencia hacia el extremo de las moléculas y que la gran mayoría de ellos son causados por una modificación particular de una de las bases de ADN que ocurre en los restos fósiles. Luego aplicaron este conocimiento para identificar cuáles de los fragmentos de ADN pertenecen al genoma del Neandertal y cuáles a los microorganismos que han colonizado los huesos durante los miles de años que permanecieron enterrados en las cuevas donde fueron encontrados. Los investigadores también han desarrollado nuevos algoritmos computacionales más precisos, que permiten poner en orden los fragmentos de ADN Neandertal y compararlos con el genoma humano.

En total, el grupo ha determinado la secuencia de más de 100 millones de fragmentos de ADN de fósiles usando la tecnología 454 y más de 1.000 millones con la tecnología Solexa, otra tecnología de secuenciamiento que es particularmente eficiente en el secuenciamiento de muchas secuencias de corta longitud. La mayoría de las secuencias provienen de huesos de Neandertal encontrados en la cueva de Vindija en Croacia. Estos huesos son estudiados por el grupo como parte de una colaboración de largo término entre la Academia Croata de Ciencias y Artes y la Academia Berlin-Bradenburg. Para evaluar si los hallazgos hechos con este Neandertal son también típicos de otros neandertales, los investigadores también han secuenciado varios millones de pares de bases de neandertales de otros sitios. El profesor Javier Fortea y colegas de Oviedo, España, han excavado huesos de Neandertal de 43.000 años bajo condiciones estériles en el Sidrón, España, que han producido secuencias de ADN. También el Dr. Lubov Golovanova y el Dr. Vladimir Doronichev de St. Petersburgo, Rusia, han contribuido con huesos de 60-70.000 años provenientes de la cueva de Mezmaiskaya en el Cáucaso. Además, el Dr. Ralf Schmitz del LVR-Landesmuseum en Bonn, Alemania, ha permitido que una muestra haya sido removida del Neandertal de 40.000 años que define a esta especie, encontrada originalmente en el valle de Neander en 1856, que es la fuente del nombre Neandertal. Esto permitirá que los hallazgos cruciales con el Neandertal Croata sean verificados en varios neandertales, incluyendo el espécimen que define a los neandertales como un grupo diferente.

Con el fin de analizar el genoma del Neandertal, el Dr. Pääbo ha organizado un consorcio de investigadores provenientes de varios lugares del mundo, el cual planea publicar sus resultados durante este año. El consorcio pondrá especial atención a genes de interés en la evolución humana reciente como FOXP2, el cual está involucrado en el lenguaje y en el habla; el locus Tau y microcephalin-1, implicados en envejecimiento cerebral y desarrollo respectivamente. Se ha sugerido que variantes de los dos últimos genes, los cuales se encuentran en los humanos modernos, provienen del Neandertal. Los resultados preliminares sugieren que los neandertales han contribuido, como mucho, con una muy pequeña porción de la variación encontrada en las poblaciones humanas contemporáneas.

Información adicional en: MPG

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viernes, 27 de febrero de 2009

Creación de multiples partículas de antimateria simultáneamente


Tome una muestra de oro del tamaño de una chincheta, dispare un láser con las características apropiadas a través de ésta, y de pronto aparecen más de cien mil millones de partículas de antimateria.

Estas partículas de antimateria, concretamente antielectrones, también llamados positrones, brotan del blanco donde ha incidido el láser formando un chorro en forma de cono.

Esta nueva capacidad para crear un gran número de positrones en un pequeño laboratorio abre las puertas a nuevas oportunidades de investigaciones sobre antimateria, incluyendo poder profundizar en el conocimiento de la física subyacente en varios fenómenos astrofísicos, tales como los agujeros negros y los estallidos de rayos gamma.

La investigación sobre la antimateria también podría revelar por qué después del Big Bang, en la infancia del universo, sobrevivió una mayor cantidad de materia que de antimateria.

La investigadora Hui Chen, que dirigió el experimento, y sus colaboradores han logrado producir y detectar mucha más antimateria que la medida hasta ahora en un experimento utilizando láser.

Creando esta gran cantidad de antimateria, los científicos pueden estudiar con más detalle si realmente es sólo una copia inversa de la materia, y quizás obtener más pistas sobre por qué en el universo que conocemos hay más materia que antimateria.
Las partículas de antimateria son aniquiladas casi de inmediato al entrar en contacto con la materia normal, y convertidas en energía pura (rayos gamma). Se ha especulado mucho sobre por qué el universo observable está, aparentemente, hecho casi por completo de materia, sobre si otros lugares del universo están hechos casi por completo de antimateria, y lo que podría hacerse si la antimateria pudiera ser aprovechada a gran escala.

A lo largo de los años, los físicos han teorizado sobre la antimateria, pero su existencia no fue confirmada experimentalmente hasta 1932. Los rayos cósmicos de alta energía que impactan contra la atmósfera de la Tierra producen cantidades diminutas de antimateria en los chorros resultantes, y los físicos han aprendido a producir cantidades modestas utilizando aceleradores de partículas tradicionales. La antimateria puede ser producida igualmente en regiones como el centro de la Vía Láctea y otras galaxias, donde operan fenómenos cósmicos muy energéticos.

Los positrones (antielectrones) se comportan de manera muy parecida a como lo hacen los electrones, con la inversión de la carga como única diferencia apreciable, y así es como Chen y sus colegas los detectaron. Ellos tomaron un detector de electrones normal y lo acondicionaron para detectar partículas con polaridad opuesta.

Al respecto de la eficaz producción de antimateria lograda en el nuevo experimento, Peter Beiersdorfer, uno de los expertos principales del equipo, afirma que ha comenzado una nueva era, y que ahora será fácil y barato crear antimateria en cantidades considerables gracias a los láseres, lo que agilizará las investigaciones sobre ella.

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jueves, 26 de febrero de 2009

La Ausencia de Efecto Termoeléctrico en Nanotubos de Carbono Metálicos


Los nanotubos de carbono metálicos se han propuesto como interconexiones para futuros dispositivos electrónicos que estarán atestados de circuitos nanométricos de alta densidad. Pero una pregunta ha venido arrojando sombras de duda acerca de su eficacia: ¿Podrán soportar el calor? Una investigación parece haber dado ahora con la respuesta.

Tomando como punto de partida trabajos teóricos anteriores, un equipo de investigadores en la Universidad de Illinois cree haber encontrado la explicación para un comportamiento peculiar de los nanotubos de carbono metálicos, puesto de manifiesto en experimentos previos, y que es aprovechable para aplicaciones prácticas.

El nuevo estudio muestra que estos nanotubos que poseen características metálicas tienen propiedades eléctricas y térmicas diferentes a las de los conductores normales.

Específicamente, los nanotubos de carbono metálicos no presentan el efecto termoeléctrico, una propiedad fundamental de los conductores. El efecto termoeléctrico hace que en los conductores circule una corriente causada por una diferencia de temperatura entre dos puntos de contacto.

En un conductor normal, una corriente puede inducirse aplicando una diferencia de potencial (voltaje) o creando una diferencia de temperatura entre dos contactos. Los electrones fluirán del punto con más alto voltaje al del más bajo, y del punto con la más alta temperatura al de la más baja. Hay una similitud de conductas entre ambos fenómenos.

Sin embargo, dicha similitud desaparece en los nanotubos de carbono metálicos. La ausencia en ellos del efecto termoeléctrico significa que no circulará ninguna corriente causada por el cambio de temperatura entre dos contactos.

Ésta es una propiedad fundamental de los nanotubos de carbono metálicos, propia de su estructura particular. Los nanotubos semiconductores, que poseen una quiralidad diferente, se comportan de modo diferente.

También, en los conductores normales, los electrones pueden adquirir velocidades distintas, con algunos viajando mucho más rápido que otros. En los nanotubos de carbono metálicos, sin embargo, todos los electrones viajan a la misma velocidad, un fenómeno similar a la conducta de los fotones. Calentar el nanotubo no cambia la velocidad de los electrones.

Esto significa que los nanotubos de carbono metálicos ofrecen menos resistencia que otros conductores metálicos. Y en los circuitos de alta densidad, las interconexiones hechas con nanotubos de carbono metálicos reducirán las pérdidas de calor y requerirán menos refrigeración que los nanocables de cobre.

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martes, 24 de febrero de 2009

AÑO DE LA ASTRONIMÍA


Una "popular" concentración de astrónomos aficionados y ciudadanos, con telescopio en mano, convocada para hoy sábado, en la Plaza Mayor de Madrid, por varias entidades del mundo de la astronomía, marcará el pistoletazo de salida en España del Año Internacional de la Astronomía, como ha sido declarado 2009.

En España, la red de participantes en las celebraciones la integran más de 80 representantes de centros y organizaciones de investigación o divulgación, además de varias entidades colaboradoras, la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT) respaldará una docena de proyectos emblemáticos.

En octubre de 2006, la Unión Astronómica Internacional (UAI) anunció la declaración por la UNESCO de 2009 como Año Internacional de la Astronomía (AIA-IYA2009), una iniciativa convocada bajo el lema "Un Universo para que lo descubras", a la que se han adherido más de un centenar de países, y que coincide con el cuarto centenario desde que, en 1609 Galileo Galilei apuntara, por primera vez, al cielo con un telescopio.

Con la realización de distintas actividades en todo el globo terráqueo se pretenderá estimular el interés por la Astronomía y la Ciencia en general.

En España, a principios de diciembre, en una proposición no de ley para su debate en Pleno, todos los grupos del Congreso instaron al Gobierno a reforzar su apoyo a la investigación en astronomía, con motivo de la celebración en 2009 del Año Internacional de la Astronomía.

La cita en Madrid ha sido convocada por la Agrupación Astronómica de Madrid (AAM), la Asociación Astronómica Astrohenares, la Asociación de Astrónomos Aficionados de la Universidad Complutense de Madrid (ASAAF-UCM) y el Observatorio Astronómico de la Universidad Complutense de Madrid.

Esta convocatoria en la madrileña Plaza Mayor, entre las 18,00 y las 19,00 horas, se trata de "una concentración de telescopios y no de una observación pública", por lo que podrán evitarse oculares, filtros, mandos electrónicos o cualquier otro accesorio propio de los telescopios, según los organizadores.

Además, dada la iluminación de la zona, resulta bastante improbable que se pueda realizar observación astronómica alguna en el caso de llevar el material para ello, advierten los convocantes.

En esa concentración, se reclamará además una correcta iluminación de los espacios públicos para reducir la contaminación lumínica y permitir la observación de las constelaciones y los astros.
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lunes, 23 de febrero de 2009

¿Qué tan antigua es la luna?


Un pequeño gramo de circón encontrado en la Luna puede arrojar una información decisiva sobre el único satélite natural de la Tierra. Así lo cree un grupo investigadores que ha analizado esa pequeña porción de circón, un mineral compuesto por circonio y cilicio que se forma con el enfriamiento de rocas fundidas.

Una importante conclusión a la que han llegado los científicos es que el mineral hallado tiene una antigüedad de 4.417 millones de años. Esto significa que es la muestra de circón más antigua procedente de un cuerpo planetario del Sistema Solar.

Pero también tiene otra importante significación: "La existencia de circones indica que la solidificación de un pequeño porcentaje de material fundido continuó durante entre 200 y 400 millones de años más", indican los autores del estudio que recoge la revista Nature en su edición digital.

Un límite "preciso"

En otras palabras, por primera vez se dispone de una fecha límite "precisa" para situar el momento concreto en que el océano de magma lunar se convirtió en material sólido.

Pese a que existen discrepancias entre la comunidad científica, la teoría más extendida sobre la creación de la Luna defiende que el satélite nació tras una colisión ocurrida hace más de 4.500 millones de años entre la Tierra y un asteroide del tamaño de Marte. Del choque habría surgido una luna cubierta por una balsa de magma que posteriormente se enfrió y solidificó.

Para determinar la antigüedad del circón, se ha medido el plomo y los isótopos de uranio que contenía la pequeña muestra recogida. En opinión de los investigadores -pertenecientes al Departamento de Geología Aplicada de la Universidad Tecnológica de Curtin (Australia),al Instituto de Mineralogía de la Universidad de Münster (Alemania) y al Centro Espacial Johnson de la NASA en Texas (EE UU)- el descubrimiento significa un importante hito en la historia de la superficie lunar.
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domingo, 22 de febrero de 2009

las ballenas primitivas parían sus cria en tierra




Los fósiles de una ballena preñada y de un macho de la misma especie que vivieron hace casi 48 millones de años fueron hallados en Pakistán en 2000 y 2004, respectivamente, por un equipo de científicos encabezado por el paleontólogo Philip Gingerich de la Universidad de Michigan (Estados Unidos). El análisis de esos fósiles ha revelado que las ballenas primitivas parían a sus crías en tierra, según publica la revista científica digital PLoS.

Philip Gingerich relata que, "cuando vi por primera vez los pequeños dientes, pensé que se trababa de una ballena adulta pequeña, pero luego continuamos excavando y encontramos costillas que parecían demasiado grandes para ser parte del mismo esqueleto que aquellos dientes". "Al final me di cuenta de que habíamos encontrado una hembra con un feto". Se trata del primer descubrimiento de un esqueleto fetal de una ballena extinta del grupo conocido como Archaeoceti y de una nueva especie, denominada Maiacetus inuus, según el estudio. "Maiacetus" significa madre ballena e Inuus era una diosa romana de la fertilidad.

El feto descubierto estaba colocado para un parto de cabeza, al igual que los mamíferos terrestres, pero a diferencia de las ballenas modernas, lo cual indica que las primitivas parían en tierra. Además, la dentadura desarrollada del feto sugiere que los Maiacetus recién nacidos podían arreglárselas por sí mismos en el comienzo de su vida.

El espécimen macho de 2,6 metros de largo fue descubierto cuatro años más tarde en los mismos lechos fósiles paquistaníes. Comparte las características anatómicas con la hembra de la misma especie pero su esqueleto, casi completo, es un 12% más grande y sus dientes caninos o colmillos un 20% mayores. Tales diferencias de tamaño no son raras entre las ballenas: en algunas especies las hembras son mayores y en otras el macho es un poco más grande o mucho más que la hembra. La diferencia de tamaño del macho y de la hembra de Maiacetus es sólo moderada, lo que apunta a que los machos no controlaban los territorios o dirigían harenes de hembras.

Los grandes dientes de la ballena, bien preparados para capturar y comer pescado, sugieren que estos animales vivían en el mar y probablemente iban a tierra sólo a descansar, aparearse y dar a luz. Como otros miembros del grupo Archaeoceti, los Maiacetus tenían cuatro patas modificadas para la natación y, aunque podían sustentar su peso sobre sus miembros parecidos a aletas, posiblemente no podían trasladarse muy lejos en tierra. "Claramente estas ballenas estaban vinculadas a la orilla", asegura Gingerich. "Vivían donde el mar y la tierra se juntan e iban de un lugar a otro".

En comparación con otros fósiles de ballena previos, los de Maiacetus ocupan una posición intermedia en la evolución de las ballenas de la tierra al mar. Por este motivo, estos fósiles ofrecen nueva información sobre los cambios que supusieron esta transición. "Los especímenes completos como estos son auténticas 'piedras Rosetta' ya que proporcionan conocimientos sobre las capacidades funcionales y la historia vital de los animales extintos que no puede conseguirse de otra forma", concluye Gingerich.
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sábado, 21 de febrero de 2009

Fosil para Miramar


Recientemente el Museo Municipal Punta Hermengo de la ciudad de Miramar ha puesto en exhibición una nueva e interesante pieza fósil perteneciente a un antiguo y gigantesco espécimen que habitó estas llanuras hace miles de años.

Se trata del escudo articulado, también llamado “tubo caudal”, que recubría la cola de un Gliptodonte, un gran mamífero pariente lejano de los actuales peludos o mulitas pero de casi dos toneladas de peso y tres metros de largo.

Parecidos a un tanque ya que sus caparazones eran extremadamente sólidos y estaban compuestos por centenares de placas con forma de flor que son comunes de hallar en las playas de la zona, puesto que el mar erosiona los antiguos acantilados que contienen los restos prehistóricos.

Fue hallado en cercanías de la desembocadura de un arroyo a unos 10 kilómetros al sur de la localidad de Mar del Sud que a su vez dista 17 kilómetros de Miramar. En el mismo lugar ya fueron encontradas partes de otros animales gigantescos contemporáneos al nombrado, durante las diversas expediciones que organiza el Museo.

El lugar del hallazgo tiene una probable antigüedad de 200.000 años y seguirá siendo explorado para seguir rescatando el rico material prehistórico que contiene.

El trabajo de campo fue realizado por Mariana y Daniel Boh con el apoyo científico del Paleontólogo Francisco Prevosti, del Museo de Ciencias Naturales Bernardino Rivadavia de la ciudad de Buenos Aires.

Puesto que en el sitio se encuentran evidencias de depredación por parte de aficionados que, a veces, destruyen los fósiles para extraerlos, recordamos que los mismos se encuentran protegidos por Ley Nacional y Ordenanza Municipal y su descubrimiento debe ser denunciado al Museo.

Para mayor información recomendamos visitar la página del museo: www.museodemiramar.com.ar
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