Ciencia

10 Ene 2021
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Ad portas de desentrañar el misterio que hace que los virus sean infecciosos

Los investigadores han identificado por primera vez la forma en que virus como el poliovirus y el virus del resfriado común “empaquetan” su código genético, lo que les permite infectar células.

Los hallazgos, publicados hoy en la revista PLOS Pathogens por un equipo de las Universidades de Leeds y York, abren la posibilidad de que se puedan desarrollar medicamentos o agentes antivirales que detengan tales infecciones.

Una vez que una célula está infectada, un virus necesita diseminar su material genético a otras células. Este es un proceso complejo que involucra la creación de lo que se conoce como viriones, copias infecciosas recién formadas del virus. Cada virión es una capa de proteína que contiene una copia completa del código genético del virus. Luego, los viriones pueden infectar otras células y causar enfermedades.

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Lo que ha sido un misterio hasta ahora es una comprensión detallada de la forma en que el virus ensambla estos viriones hijos.

El profesor Peter Stockley, exdirector del Astbury Center for Structural Molecular Biology en Leeds, quien en parte supervisó la investigación con el profesor Reidun Twarock de York, dijo: “Este estudio es extremadamente importante debido a la forma en que cambia nuestra forma de pensar sobre cómo podemos controlar algunas enfermedades virales. Si podemos interrumpir el mecanismo de formación del virión, entonces existe la posibilidad de detener una infección en seco “.

“Nuestro análisis sugiere que las características moleculares que controlan el proceso de formación del virión se conservan genéticamente, lo que significa que no mutan fácilmente, lo que reduce el riesgo de que el virus cambie y haga que cualquier fármaco nuevo sea ineficaz”.

Los pentámeros de la proteína de la cápside (subunidades codificadas por colores) se reclutan en la capa de proteína en crecimiento (marrón) durante el ensamblaje del virión mediante la formación de contactos específicos de secuencia entre el genoma (señales de empaquetamiento mostradas como modelos llenos de espacio naranja) y la cápside del Enterovirus-E. 
Crédito: Universidad de Leeds

La investigación en Leeds y York reúne a expertos en la estructura molecular de los virus, microscopía electrónica y biología matemática.

El estudio se centra en un virus bovino inofensivo que no es infeccioso en las personas, el Enterovirus-E, que es el sustituto universalmente adoptado del poliovirus. El poliovirus es un virus peligroso que infecta a las personas, causa la poliomielitis y es el objetivo de una iniciativa de erradicación de virus de la Organización Mundial de la Salud.

El grupo de enterovirus también incluye al rinovirus humano, que causa el resfriado común.

El estudio publicado hoy detalla el papel de las llamadas señales de empaquetamiento de ARN, regiones cortas de la molécula de ARN que junto con las proteínas de la carcasa del virus aseguran la formación precisa y eficiente de un virión infeccioso.

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Usando una combinación de biología molecular y matemática, los investigadores pudieron identificar posibles sitios en la molécula de ARN que podrían actuar como señales de empaquetamiento. Utilizando microscopios electrónicos avanzados en el Laboratorio de Bioestructura de Astbury en la Universidad de Leeds, los científicos pudieron visualizar directamente este proceso, la primera vez que ha sido posible con un virus de este tipo.

El profesor Twarock agregó: “Comprender en detalle cómo funciona este proceso, y el hecho de que parece conservado en una familia completa de patógenos virales, permitirá a la industria farmacéutica desarrollar agentes antivirales que puedan bloquear estas interacciones clave y prevenir enfermedades”.

05 Ene 2021
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Granja celular: el biobanco argentino para producir carne de laboratorio

La startup argentina calcula que en un lustro podría estar lista para el consumo masivo.

La cría intensiva de animales genera un enorme stress ecológico: requiere destinar grandes superficies de cultivos para alimentarlos. Y al mismo tiempo, crece la demanda de los consumidores por alimentos sanos y sustentables. La carne cultivada en laboratorio se presenta entonces como una alternativa. Sus ventajas son múltiples: reduce un 70% la generación de gases de invernadero, 90% el uso de suelo y 80% el uso de agua. “Permite producir alimentos en forma segura, sin necesidad de criar y matar animales”, resume Sofía Giampaoli, ingeniera química y cofundadora, junto a su colega Carolina Bluguermann, de Granja Celular, una startup argentina que desarrolla cultivos de células madre para la producción de carne de laboratorio.

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La primera hamburguesa “cultivada in vitro” se presentó en 2013 en Reino Unido. Su desarrollo tuvo un costo de 250.000 dólares. Hoy costaría alrededor de 2000 dólares, con lo que sigue lejos del mercado masivo.

“Existen limitaciones tecnológicas y de costos. Las primeras se refieren a la falta de líneas celulares de las especies de mayor consumo, el desarrollo de medios de cultivo a bajo costo, biomateriales y diseño de bioreactores”, comenta Bluguermann.

Carne de laboratorio 

“En Granja Celular trabajamos en la estandarización de procesos biotecnológicos para la producción de carne a partir del cultivo de células madre. Nuestro objetivo es conformar un biobanco de células madre para la producción de carne”, destaca. “De esta forma podemos preservar y poner en valor la genética argentina, manteniendo la tradición de ser un país productor de carne de calidad, pero incursionando en los procesos de producción del futuro”, explicó al medio argentino La Nación.

Cinco años para llegar al mercado masivo

“Nosotros no produciremos carne cultivada sino líneas celulares, que son las materias primas para hacerlo”, aclaró Giampaoli. “El próximo año esperamos tenerlas listas para suministrar a nuestros clientes, que venderán este producto a los consumidores. Estimamos que de aquí a dos años podrá conseguirse en algunos restaurantes exclusivos, y en al menos cinco años llegará a un mercado más masivo, con un costo incluso menor al de la carne convencional”.

Sofía Giampaoli y Carolina Bluguermann, fundadoras de Granja celular

La compañía se fundó en 2018, y en 2019 recibió su primera inversión de capital, de la mano de GridX, una aceleradora local de compañías biotecnológicas. Hoy forma parte de CAB Startup, la incubadora de la Cámara Argentina de Biotecnología. La compañía también participó de programas de incubación en Berlín, Hong Kong, Reino Unido (donde actualmente vive Giampaoli) y Chile.

04 Ene 2021
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Llaman a participar en Puerto Montt de estudio para vacuna contra el Covid-19

Durante enero y los primeros días de febrero, podrán vacunarse 800 voluntarios contra el Covid en el Hospital de Puerto Montt.

¿Sabías que en Puerto Montt se está realizando un ensayo clínico de una de las vacunas para el Covid-19? Se trata de la Ad5-nCoV, o Convidicea, como es su nombre comercial, desarrollada por la empresa china/canadiense CanSino Biologics.

Loreto Twele, pediatra infectóloga del Hospital de Puerto Montt e investigadora principal del estudio Vacuna Covid CanSino en Puerto Montt, conversó con Décima Sinfonía y explicó que “esta es una vacuna de vector viral. Es decir, es un adenovirus muerto al cual se le ha pegado la proteína Spike, la parte mensajera del coronavirus, para que entre al organismo a través de una dosis única de vacuna. Eso genera una respuesta inmune que ya ha sido probada antes con una vacuna similar a esta, también de vector viral, para el Ébola. Por lo tanto, esta plataforma vaccinal, que es la misma que ocupan vacunas como la de Oxford o la de Jansen, que son de vectores virales con el ARN mensajero, son vacunas que se manejan desde hace años para otros virus como el Ébola”.

Por esto el estudio que se está realizando en la capital regional, cuenta con la aprobación del Instituto de Salud Pública (ISP), el Comité de Ética Científica (CEC) y Comité de Investigación del Hospital de Puerto Montt para su puesta en marcha.

El proceso de reclutamiento de voluntarios e inoculación comenzó en diciembre y finalizará la primera semana de febrero. Se necesitan reclutar 800 voluntarios a los cuales les puede tocar la vacuna o el placebo, que es la sustancia inactiva.

Inicialmente se tomará a cada persona una muestra de sangre para detectar si tiene anticuerpos basales contra el coronavirus, además de una muestra de VIH. Luego se iniciará la investigación que durará un año. En ese tiempo se hará un seguimiento donde se mantendrá contacto semanalmente mediante mensaje de texto o por e-mail, y se volverán a tomar anticuerpos cuando se haya cumplido el año.

Cabe destacar que tras dos semanas de haber recibido la inoculación, los voluntarios podrán vacunarse con la Pfizer o cualquier otra vacuna con autorización de emergencia o 100% aprobada, si tienen la posibilidad y así lo desean.

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Respecto a las ventajas de esta vacuna del laboratorio CanSino, aparte de que solo se necesita una dosis, también se maneja en las mismas temperaturas que otras habituales del Programa Nacional de Inmunizaciones, entre 2° y 8°C, a diferencia de otras como la Pfizer que necesitan estar conservadas a menos de -70°C.

Hasta ahora más de 270 personas de la comuna han sido vacunadas, entre ellas personal de salud y autoridades políticas. El ensayo también se está realizando en Osorno donde ya hay más de 300 personas inscritas como voluntarias para recibir la vacuna.

Los únicos requisitos para participar del ensayo son ser mayor de 18 años, no haber tenido Covid, no tener VIH y no estar inmunosuprimido.

Finalmente, la Dra. Twele hace un llamado a la comunidad indicando que “queremos invitar a la población a que se unan al estudio, porque es una manera de aportar a la ciencia y también es un 50% de probabilidad de recibir la vacuna”.

Para participar del estudio debes escribir a estudiovacunacovidhpm@gmail.com o contactarte al WhatsApp +56987213886.

Por Catalina Álvarez

28 Dic 2020
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Japón presenta un plan de crecimiento verde para el objetivo de carbono neutral 2050

Japón se ha comprometido a alcanzar la neutralidad en carbono para 2050, un objetivo ambicioso para un país que aún depende en gran medida de los combustibles fósiles.

Japón dio a conocer el viernes pasado planes para impulsar la energía renovable, eliminar gradualmente los automóviles que funcionan con gasolina y reducir los costos de las baterías como parte de un intento por alcanzar un ambicioso objetivo de carbono neutral para 2050.

El primer ministro Yoshihide Suga anunció el nuevo objetivo para 2050 en noviembre, lo que adelanta significativamente el cronograma de Japón para la neutralidad de carbono. Su gobierno expuso por primera vez qué implicará el cumplimiento de ese objetivo, incluido el establecimiento de una meta provisional de generar más de la mitad de la electricidad del país a partir de fuentes renovables para 2050.

“Las acciones del gobierno sobre el medio ambiente reflejan nuestra creencia de que se requiere un cambio significativo de mentalidad y que estos no son limitaciones para el crecimiento, sino que son motores del crecimiento“, dijo el portavoz del gobierno, Katsunobu Kato, en una sesión informativa periódica.

Simulación de la futura planta flotante de energía solar en Ymakura, Japón
 (LV)

Japón, que es signatario del acuerdo climático de París, ha sido visto como reacio a reducir su dependencia de los combustibles fósiles, a pesar de su autoproclamado orgullo como nación de tecnologías de ahorro de energía. El país fue el sexto mayor contribuyente a las emisiones globales de gases de efecto invernadero en 2017, según la Agencia Internacional de Energía.

La tercera economía más grande del mundo todavía depende en gran medida del carbón y el gas natural licuado, y la mayoría de sus reactores nucleares están fuera de línea desde el desastre de Fukushima en 2011. Japón espera que la demanda de electricidad aumente entre un 30 y un 50 por ciento para 2050, pero el conservador partido gobernante del país se ha mantenido hasta ahora tibio sobre las energías renovables , aunque Suga ha cambiado el tono en las últimas semanas.

Bajo los planes para impulsar las energías renovables, los funcionarios están poniendo un nuevo enfoque en la generación eólica marina, con el objetivo de producir hasta 45 gigavatios en las próximas décadas. Japón también quiere utilizar plantas de energía nuclear y térmica con tecnología de captura de carbono para cubrir entre el 30 y el 40 por ciento de la demanda de electricidad del país.

Se espera que las tecnologías de amoníaco e hidrógeno satisfagan aproximadamente el 10 por ciento de las necesidades de energía del país. En tanto para mediados de la década de 2030, el gobierno también quiere poner fin a la venta de nuevos vehículos de pasajeros que funcionan únicamente con gasolina.

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Japón planea reemplazarlos con híbridos, automóviles eléctricos y automóviles equipados con motores de celda de combustible, al tiempo que reduce el costo de las baterías para esos vehículos. Pero mientras los funcionarios dicen que el nuevo plan es ambicioso, algunos críticos creen que se queda corto.

Mika Ohbayashi, director del Instituto de Energía Renovable, dijo que las cifras eran “un mal punto de partida para las discusiones y (mostraban) una falta de ambición“. Japón debería apuntar a que la energía renovable cubra el 50-60 por ciento de las necesidades nacionales de electricidad para 2030, en lugar de esperar hasta 2050, dijo el grupo de expertos.

La institución también expresó su escepticismo sobre si la tecnología de captura de carbono estará ampliamente disponible en las próximas décadas, una suposición hecha por Japón y otras naciones en sus planes de carbono neutral.

20 Dic 2020
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Las plantas pueden ser alondras o noctámbulos como la raza humana

Las plantas tienen la misma variación en los relojes corporales que se encuentra en los humanos, según una nueva investigación que explora los genes que gobiernan los ritmos circadianos en las plantas.

La investigación muestra que un cambio de una sola letra en su código de ADN puede potencialmente decidir si una planta es una alondra o un noctámbulo. Los hallazgos pueden ayudar a los agricultores y fitomejoradores a seleccionar plantas con relojes que se adapten mejor a su ubicación, lo que ayudará a aumentar el rendimiento e incluso la capacidad de resistir el cambio climático.

El reloj circadiano es el metrónomo molecular que guía a los organismos a lo largo del día y la noche, anticipando la llegada de la mañana y cerrando las cortinas por la noche. En las plantas, regula una amplia gama de procesos, desde la preparación de la fotosíntesis al amanecer hasta la regulación del tiempo de floración.

Estos patrones rítmicos pueden variar según la geografía, la latitud, el clima y las estaciones, y los relojes de las plantas deben adaptarse para adaptarse mejor a las condiciones locales.

Los investigadores del Instituto Earlham y del Centro John Innes en Norwich querían comprender mejor cuánta variación circadiana existe de forma natural, con el objetivo final de cultivar cultivos que sean más resistentes a los cambios locales en el medio ambiente, una amenaza urgente con el cambio climático.

Hoja

El equipo estudió los genes en 191 variedades diferentes de Arabidopsis obtenidas de toda Suecia. Buscaban pequeñas diferencias en los genes entre estas plantas que podrían explicar las diferencias en la función circadiana.

Su análisis reveló que era más probable encontrar un cambio de un solo par de bases de ADN en un gen específico, COR28, en plantas que florecían tarde y tenían un período más largo. COR28 es un conocido coordinador del tiempo de floración, la tolerancia al congelamiento y el reloj circadiano ; todo lo cual puede influir en la adaptación local en Suecia.

“Es sorprendente que un solo cambio de par de bases dentro de la secuencia de un solo gen pueda influir en la rapidez con que el reloj avanza“, explicó el Dr. Rees.

Los científicos también utilizaron un método pionero de imágenes de fluorescencia retardada para detectar plantas con relojes circadianos ajustados de manera diferente. Demostraron que había una diferencia de más de 10 horas entre los relojes de las primeras plantas y las últimas plantas en fase, similar a las plantas que trabajan en patrones de cambio opuestos. Tanto la geografía como la ascendencia genética de la planta parecían tener influencia.

“Arabidopsis thaliana es un sistema de plantas modelo“, dijo el Dr. Rees. “Fue la primera planta en tener su genoma secuenciado y se ha estudiado ampliamente en biología circadiana, pero esta es la primera vez que alguien ha realizado este tipo de estudio de asociación para encontrar los genes responsables de diferentes tipos de reloj“.

“Nuestros hallazgos destacan algunos genes interesantes que podrían presentar objetivos para los mejoradores de cultivos y proporcionar una plataforma para futuras investigaciones. Nuestro sistema de imágenes de fluorescencia retardada se puede utilizar en cualquier material fotosintético verde, lo que lo hace aplicable a una amplia gama de plantas. El siguiente paso será aplicar estos hallazgos a cultivos agrícolas clave, incluidos las brásicas y el trigo “.

Los resultados del estudio se han publicado en la revista Plant, Cell and Environment. Para más informaciones puedes navegar en Décima Sinfonía.

19 Dic 2020
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Las especies de mejillones más consumidas contienen microplásticos en todo el mundo

FOTO| Aqua.cl

“Si comes mejillones, comes microplásticos”. Esto ya se sabía de forma limitada sobre los mejillones de regiones oceánicas individuales. Un nuevo estudio de la Universidad de Bayreuth, dirigido por el Prof. Dr. Christian Laforsch, revela que esta afirmación es cierta a nivel mundial. 

El equipo de Bayreuth investigó la carga de microplásticos de cuatro especies de mejillones que se venden con especial frecuencia como alimento en los supermercados de doce países de todo el mundo. Los científicos ahora presentan los resultados de su investigación en la revista Environmental Pollution .

Todas las muestras analizadas contenían partículas microplásticas y los investigadores detectaron un total de nueve tipos diferentes de plástico. El polipropileno (PP) y el tereftalato de polietileno (PET) fueron los tipos de plástico más comunes. Ambos son plásticos omnipresentes en la vida cotidiana de las personas en todo el mundo. Para hacer comparables los análisis de mejillones de diferentes tamaños, se utilizó un gramo de carne de mejillón como referencia fija. Según el estudio, un gramo de carne de mejillón contenía entre 0,13 y 2,45 partículas microplásticas. Las muestras de mejillón del Atlántico Norte y Pacífico Sur fueron las más contaminadas. Debido a que los mejillones filtran partículas microplásticas del agua además de las partículas de alimentos, una investigación microplástica de los mejillones permite extraer conclusiones indirectas sobre la contaminación en sus respectivas áreas de origen.

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Las cuatro especies de mejillones muestreados fueron el mejillón azul europeo, el mejillón de concha verde, el venus ondulado y la almeja venus del Pacífico. Todos los mejillones muestreados se compraron en tiendas de comestibles. Algunos de ellos habían sido cultivados, mientras que otros eran captura salvaje del Mar del Norte, el Mar Mediterráneo, el Océano Atlántico, el Océano Pacífico Sur, el Mar de China Meridional y el Golfo de Tailandia.

Mejillón en zonas chilenas.

Las partículas microplásticas detectadas en los mejillones tenían un tamaño de entre tres y 5.000 micrómetros, es decir, entre 0,003 y cinco milímetros. A la purificación enzimática especial le siguió el análisis químico de las partículas mediante espectrometría de infrarrojos por transformada de micro-Fourier (micro-FTIR) y espectroscopía Raman. “Para analizar los tipos de microplásticos, usamos los llamados algoritmos de bosque aleatorio por primera vez en este estudio, tanto para los conjuntos de datos de micro-FTIR inmensamente grandes como para los datos de medición Raman. Estos nos permitieron evaluar los datos de forma rápida y automática , y de manera confiable “, dice el Dr. Martin Löder, jefe del grupo de trabajo sobre plásticos en la presidencia del Prof. Dr. Christian Laforsch.

De hecho, la contaminación de diferentes organismos con microplásticos se ha investigado en investigaciones anteriores. Sin embargo, los resultados disponibles hasta la fecha solo pueden compararse entre sí en un grado muy limitado porque a menudo se utilizaron métodos analíticos diferentes en los estudios. “Nuestro nuevo estudio representa un avance importante en términos de metodología. Hemos combinado las últimas tecnologías y procedimientos en la preparación de muestras, medición y análisis de microplásticos contaminación de tal manera que se puedan obtener resultados comparables sobre esta base en el futuro. Esta armonización metodológica es un requisito previo indispensable para evaluar y evaluar correctamente los riesgos que potencialmente emanan de la propagación de microplásticos en el medio ambiente “, dice el Prof. Dr. Christian Laforsch.

16 Dic 2020
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Cuando los dinosaurios desaparecieron, los bosques prosperaron

Se sabe que la causa principal de la extinción masiva de los dinosaurios, hace unos 66 millones de años, fue el impacto de un meteorito. Pero los mecanismos exactos que vincularon el impacto del meteorito con la extinción masiva siguen sin estar claros, aunque se cree que los cambios climáticos han influido.

Para comprender cómo la extinción masiva y los cambios climáticos asociados afectaron ecosistemas específicos, un equipo de científicos de McGill ha analizado los restos microscópicos de plantas de este período, que se encuentran en los sedimentos de los ríos en el sur de Saskatchewan. En un artículo reciente en Paleogeografía, Paleoclimatología, Paleoecología, muestran que en esta área, las comunidades vegetales y los ecosistemas locales experimentaron un cambio a largo plazo hacia menos plantas acuáticas y un aumento en las plantas terrestres, incluidos árboles como abedules y olmos. Los investigadores especulan que este aumento se debió a la extinción de los grandes dinosaurios herbívoros. También encontraron, inesperadamente, que los cambios en los patrones de lluvia durante el evento de extinción fueron relativamente menores y de corta duración.

“Esto podría ser importante si miramos hacia el futuro del calentamiento global, donde muchos científicos han predicho que los cambios en las precipitaciones podrían tener grandes impactos en los seres humanos y los ecosistemas“, dice Peter Douglas del Departamento de Científicos Planetarios y Terrestres de McGill y autor principal del papel. “En otras épocas de grandes cambios climáticos en la historia de la Tierra, normalmente vemos evidencia de tales cambios. La ausencia de tal señal durante el evento de extinción masiva más reciente es intrigante”.

Douglas añade: “Sorprendentemente, los científicos saben más acerca de lo que sucedió en los océanos, al cierre del Cretácico extinción que en tierra. Al aclarar los cambios ambientales que ocurren durante este período, hemos reducido los factores que pueden haber provocado la desaparición de los dinosaurios. La investigación también proporciona un análogo importante de los cambios ambientales que los humanos están causando en el planeta y el potencial de una futura extinción masiva “.

“Los cambios en los ecosistemas terrestres a lo largo del límite Cretácico-Paleógeno en el oeste de Canadá, inferidos de las distribuciones de lípidos de cera vegetal y mediciones isotópicas”.

Por Robert D. Bourque, Peter MJ Douglas, Hans CE Larsson, se publicada en Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology .