Abiertohastaelamanecer

Conferencia en la Biblioteca de Ciencias durante la Semana de la ciencia 2011.

Universidad Autónoma de Madrid UAM

Un estudio internacional en el que ha participado el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha desvelado la estructura del virus Bunyamwera, modelo de estudio de los integrantes de la familia Bunyaviridae, a la que también pertenecen los virus que provocan la fiebre hemorrágica de Congo y Crimea y la fiebre del valle del Rift. Los resultados de la investigación han sido publicados en la revista PNAS.

“Uno de los principales resultados de esta investigación es que la flexibilidad de la nucleoproteína que envuelve el ARN de Bunyamwera facilita la replicación de su material genético una vez fuera del virus. Esa flexibilidad es, además, diferente a la observada en las demás nucleoproteínas de virus conocidas”, explica la investigadora del CSIC Cristina Risco, del Centro Nacional de Biotecnología.

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Proponen como primer paso para el origen de la vida la creación de proteínas a partir de un conjunto de sólo 10 aminoácidos en un ambiente rico en sal.

El asunto del origen de la vida en la Tierra es muy difícil de atacar con el método científico. De entrada no podemos viajar hacia atrás en el tiempo para comprobar qué pasó y aunque consiguiéramos crear vida en el laboratorio a partir de simples átomos sólo nos proporcionaría una posible vía de cómo pudo ocurrir, porque es de suponer que puede haber más de una camino.
Pese a todo, merece la pena investigar sobre este asunto. Los distintos estudios proponen diferentes escenarios para la síntesis de vida en la Tierra. Unos sitúan esta génesis fuera de la Tierra (es sólo una manera de desplazar el problema) y otros en ambientes extremos terrestres. Así por ejemplo, se ha propuesto que la vida se generó en las chimeneas hidrotermales oceánicas. Incluso se ha propuesto ambientes gélidos para ese origen de la vida. Para cada uno de esos casos se proporcionan ciertos argumentos de plausibilidad.
El paradigma más aceptado por la comunidad científica sostiene que la vida partiría del ARN en unas condiciones de alta temperatura.
Ahora Michael Blaber, de Florida State University College of Medicine, propone un ambiente salino que permitiría a un grupo de aminoácidos adoptar formas complejas, el primer paso para la generación de vida. Esta nueva idea coloca a las proteínas como primer paso, en lugar de a los ácidos nucleicos como el ARN.
Este investigador y sus colaboradores sugieren que hace 4000 millones de años un conjunto de 10 aminoácidos podrían haber formado proteínas con capacidad de plegamiento en ambientes halófilos (ricos en sal). Estas proteínas podrían haber proporcionado actividad metabólica al primer microorganismo que aparecería 200 o 500 millones de años después. Este microorganismo unicelular tendría ya capacidad de replicación y de adaptarse a las condiciones ambientales.

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COMPORTAMIENTO FRENTE A IMPACTO DE MATERIALES ESTRUCTURALES RAMÓN ZAERA Departamento de Mecánica de Medios Continuos Universidad Carlos III de Madrid, España

Los elementos estructurales muestran una respuesta frente a cargas impulsivas marcadamente diferente en función del tipo de material con el que están realizados. Este seminario pretende revisar las características específicas de las distintas familias de materiales estructurales cuando se encuentran en estas condiciones de servicio, haciéndo énfasis en los fenómenos de inestabilidad dinámica en materiales metálicos.
Los Seminarios Internacionales de Fronteras de la Ciencia de Materiales son organizados por el Departamento de Ciencia de Materiales de la Universidad Politécnica de Madrid, y tienen periodicidad semanal. Su objetivo es servir de punto de encuentro, interacción y difusión de problemáticas actuales y destacadas dentro del área de la Ciencia e Ingeniería de Materiales; con una visión amplia que va desde los materiales biológicos a los materiales funcionales, pasando por aplicaciones puramente tecnológicas. En ellos se cuenta con la participación desinteresada de relevantes investigadores y tecnólogos de Universidades, Empresas y Centros de Investigación del ámbito nacional e internacional.

Coordinador: Jose Ygnacio Pastor - jypastor@mater.upm.es, +34 91 336 6684

Lunes 15 de Octubre de 2012,
NANOTECNOLOGÍA Y NANOCIENCIA EN EL CAMPO DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN JAIME C. GALVEZ Departamento de Ingeniería Civil: Construcción UPM, España

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Una variante genética localizada en el cromosoma 12 está relacionada con la esclerosis múltiple, según revela una investigación lidera por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). La región del cromosoma 12, donde se localiza dicha variante, había sido relacionada previamente con la enfermedad celíaca, la diabetes tipo 1, la artritis reumatoide y otras afecciones inflamatorias y autoinmunes. Los resultados han sido publicados hoy en Journal of Medical Genetics.

El equipo ha descubierto que esta variante genética regula la expresión del gen CYP27B1 (encargado de generar vitamina D activa) en enfermos de esclerosis múltiple. Las conclusiones han sido alcanzadas gracias a la participación en el estudio de 2.876 pacientes afectados por esta dolencia y de otros 2.910 voluntarios control en España.

El gen CYP27B1 codifica a la enzima responsable de transformar la 25-hidroxi-vitamina D en 1,25-dihidroxi-vitamina D. El investigador del Instituto de Parasitología y Biomedicina “López-Neyra” del CSIC Antonio Alcina, que ha colaborado en la dirección del estudio, opina: “Cada vez hay más evidencias de que la insuficiencia y el exceso de vitamina D activa tienen un papel fundamental en la etiología de todo tipo de enfermedades, principalmente en las relacionadas con el sistema inmunológico”, y añade: “es posible que el factor común de todas estas dolencias sea, precisamente, el gen CYP27B1, aunque existen numerosos factores genéticos y ambientales relacionados con la vitamina D que pueden influir”.

Según el investigador del CSIC, “una vez conocida la variante genética así como su localización y sus efectos sobre la expresión del gen CYP27B1, puede emprenderse la búsqueda de moléculas que afecten positiva o negativamente a su actividad reguladora, lo que cambiaría la expresión del gen asociado a la enfermedad en cuestión de la forma más conveniente”. Este avance supondría que el gen se exprese más en los casos en los que su deficiencia sea la causa patogénica o que se exprese menos si es la sobreexpresión la responsable de la dolencia.

La investigación ha contado con la participación de otros 18 hospitales y centros de investigación españoles.

http://www.csic.es

• Antonio Alcina et al. Identification of a functional variant in the KIF5A-CYP27B1-METTL1-FAM119B locus associated with multiple sclerosis. Journal of Medical Genetics. DOI: 10.1136/jmedgenet-2012-101085

Nota de prensa (pdf, 136kb) [Descargar]

¿Cuántas moléculas de agua se necesitan para producir el cristal de hielo más pequeño? Investigadores alemanes han descubierto que con solo 275 moléculas se inicia la cristalización, y que con otras 200 más ya se observan nanocristales de agua helada. El estudio se publica esta semana en Science.

Hasta ahora ha sido muy difícil determinar con exactitud ‘dónde’ se produce el cambio de agua líquida a hielo, pero un grupo de científicos de Alemania y la República Checa ha reducido las posibilidades a alguna parte entre 100 y 1.000 moléculas. En concreto han visto que en el intervalo de las 275 a 475 (+/- 25) moléculas la fase cambia de grupos no estructurados y amorfos a otros cristalinos.

“Con alrededor de 275 moléculas se inicia la cristalización”, explica a SINC Thomas Zeuch, investigador de la Universidad de Gotinga (Alemania) y coautor del estudio que publica Science. “Primero, el núcleo del grupo de moléculas se vuelve cristalino, y luego, con alrededor de 475, ya se forman nonocristales de hielo”.

Los investigadores lo han comprobado mediante una técnica denominada ‘espectroscopia vibracional’, con la que han confirmado que el espectro infrarrojo de esas diminutas estructuras presenta las mismas características que las de muestras de hielo macroscópicas.

“Nuestro truco ha sido usar el átomo de sodio como una sonda que es sensible a la temperatura del grupo de moléculas –dice Zeuch–. El calentamiento del grupo neutro con radiación infrarroja aumenta la probabilidad de fotoionización, y este efecto se utiliza para generar el espectro que revela el tamaño”.

El nuevo enfoque también puede ser usado para estudiar los cambios de fase de otros disolventes. “Con esta técnica de espectroscopia infrarroja se pueden hacer experimentos a escala sub y nanométrica con objetos neutros, y no solo con grupos iónicos como hasta ahora”, apunta el investigador.

http://www.agenciasinc.es/

Referencia bibliográfica:

Christoph C. Pradzynski, Richard M. Forck, Thomas Zeuch, Petr Slavíček, Udo Buck: “A Fully Size-Resolved Perspective on the Crystallization of Water Clusters”. Science 337, 21 de septiembre de 2012.

En agosto, los miembros de un proyecto llamado ISOLDE LOI88 emplearón con éxito una nueva técnica para estudiar la interacción de iones metálicos en un líquido. Es la primera vez que iones específicos han sido estudiados en un medio líquido - un logro técnico que abre las puertas prometedores para fines bioquímicos.

En el corazón del experimento LOI88: este es el punto donde los iones metálicos (por la izquierda) entrar en el menú.

“Más de la mitad de las proteínas en el cuerpo humano contienen iones de metales tales como magnesio, zinc y cobre”, explica Monika Stachura, biofísica de la Universidad de Copenhague y líder del proyecto LOI88. “Sabemos que estos elementos son fundamentales para la estructura de una proteína y su función, pero su comportamiento y las interacciones no se conocen en detalle.” Detección de estos iones directa en un entorno de cuerpo es problemática ya que sus capas atómicas cerrados tienden ha hacerlos invisibles a las técnicas más espectroscópicas . Sin embargo, usando la Resonancia Magnética Nuclear beta-( β-RMN ) técnica en combinación con la línea de luz collaps el equipo LOI88 conseguido, por primera vez, en la grabación de una señal de los iones metálicos en un entorno de cuerpo líquido. Esto también demuestra que la investigación básica en física nuclear y técnicas pueden conducir a nuevas aplicaciones.

Para obtener estos excelentes resultados, el primer equipo tuvo que hacer frente a un reto: encontrar una manera de introducir “fácilmente visible” iones metálicos en un líquido, para luego “ver” su señal. Y por “visible”, los físicos ISOLDE, por supuesto, significa “radioactivo”. Su elección: radiactivos magnesio 31 iones ( ³¹ Mg ^{+ +} ). La técnica: β-RMN. El programa de instalación: complicado …

“En primer lugar, necesitamos un haz de iones de Mg31 ISOLDE”, dice Magdalena Kowalska, físico β-RMN participa en el proyecto y es el coordinador ISOLDE física. “A medida que se utiliza la técnica de RMN, tenemos que polarizar los espines de estos iones, que se realiza mediante luz láser desde el ISOLDE-collaps puesto a punto. Los iones polarizados están atrapados luego en una gota de líquido. “Suena fácil? No, si se tiene en cuenta que el haz se tiene que quedar en el vacío, pero el líquido no puede. “Cuando una solución líquida se coloca en un vacío hierve primero y luego se congela, por lo que es imposible llevar a cabo el experimento”, explica Alexander Gottberg, un físico de destino ISOLDE del CSIC, Madrid, que diseñó el montaje experimental. “Para superar el problema, tuvimos que introducir una diferencia de presión entre el vacío débil alrededor del blanco líquido y del alto vacío en la línea de luz. La parte más difícil de este diseño fue que el sistema de bombeo diferencial, que se utilizó para este fin, tuvieron que ser alojado en unos pocos centímetros. ”

Una gota que cae durante las mediciones

Mg31 tiene una vida media de sólo 230 ms, de modo, en menos de un segundo, los físicos pueden observar que en descomposición en la gota de líquido. Y es precisamente esta decadencia que da la información tan buscada. “Al descomponerse, emite partículas beta Mg31”, explica Magdalena. “A medida que polariza los iones Mg31, esta emisión de partículas beta no es la misma en todas las direcciones: a esto lo llamamos un” anisotropía “.” En palabras sencillas, los científicos detectar un número diferente de partículas beta de “la izquierda” detector de sobre “la correcta”.

¿Pero qué significa esta anisotropía decir? “A partir de nuestros modelos teóricos, podemos deducir las interacciones de los iones metálicos en el líquido mirando a la radiofrecuencia de RMN que cancela la anisotropía”, explica Alexander.

“Al demostrar la viabilidad de la técnica, hemos abierto nuevas puertas para la bioquímica”, concluye Monika. “Ahora estamos preparando los siguientes pasos:. Inyectando macromoléculas y proteínas en el líquido después de ver cómo los iones metálicos interactuar con ellos”, confió Los tres expertos que estaban “muy emocionado”. No es broma!

Para obtener más información sobre el proyecto LOI88, lee la carta de intención del proyecto.

http://cdsweb.cern.ch/journal/CERNBulletin/2012/38/News%20Articles/1475670?ln=es

por Anaïs Schaeffer

Un estudio internacional con participación española ha elaborado un registro de los cambios en el ciclo del carbono producidos durante el Cenozoico (desde hace 65 millones de años) en el océano Pacífico. Los datos recopilados en este trabajo demuestran que los carbonatos, que se disuelven cuanto menor es la temperatura de las aguas, lo hacen ahora más lejos de la superficie, lo que indica un progresivo aumento de las temperaturas.

El estudio se publica en ‘Nature’

El estudio, publicado en el último número de Nature y que cuenta con la colaboración de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha permitido reflejar las variaciones en la temperatura de las aguas desde hace unos 65 millones de años hasta la actualidad.

La profundidad de compensación de los carbonatos (CCD, por sus siglas en inglés), o lisoclina, es el límite a partir del cual el carbonato cálcico se disuelve en el océano. Su situación dentro de la columna de agua viene determinada por la temperatura, la concentración de dióxido de carbono (CO2) y la presión.

“Mediante el análisis de los carbonatos presentes en los testigos sedimentarios recogidos en el fondo del Pacífico, hemos podido observar la evolución de la lisoclina. La disolución de los carbonatos aumenta cuanto menor es la temperatura de las aguas, lo que nos permite observar las variaciones climáticas a lo largo de millones de años”, explica Óscar Romero, autor del estudio e investigador del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra, centro mixto del CSIC y la Universidad de Granada.

La lisoclina del Pacífico ha experimentado grandes variaciones a largo plazo en los últimos 65 millones de años. Según este estudio, durante el Cenozoico temprano (hace unos 55 millones de años) la profundidad de compensación de los carbonatos se situaba a una distancia de entre 3 y 3,5 kilómetros de la superficie, frente a los 4,6 kilómetros de profundidad en los que se sitúa actualmente. Estos datos reflejan que a inicios del Cenozoico, en el Eoceno, las temperaturas eran inferiores a las que se dan en el presente.

“El uso de modelos nos permite identificar cambios en la tasa de meteorización y en el modo de suministro de materia orgánica al océano, dos procesos clave que explican estas grandes fluctuaciones en la compensación del carbonato durante el Eoceno”, apunta Romero.

El Pacífico como modelo

En la escala geológica del tiempo, las concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera y el clima están reguladas por el equilibrio entre el aporte de carbono de los volcanes y la producción metamórfica de gases, y su remoción a través de los mecanismos de desintegración, descomposición y disgregación.

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