Esta es la primera contribución de una publicación hebdomadariana con el objetivo muy simple de registrar todo lo que leo cada semana en las revistas científicas más importantes y explicarlas en un lenguaje más o menos simple. Parte de la responsabilidad de un científico es mantenerse actualizado en su campo. Mi campo es la biotecnología microbiana alimentaria y la salud, pero en las revistas científicas siempre se leen artículos muy interesantes, no siempre relacionados con lo que se está haciendo. Durante esta semana me llamaron la atención las siguientes publicaciones:
Descubrimiento de los fósiles más antiguos conocidos (1).
Son estromatolitos fósiles que tienen al menos 3.770 millones de años, pero es probable que tengan 4.200 millones de años, aunque estas fechas son difíciles de precisar. Los estromatolitos son estructuras minerales que se forman a medida que crecen los microorganismos, generalmente cianobacterias fotosintetizadoras, que se depositan en capas a medida que crecen, atrapando partículas de carbonato en su camino. Estos fósiles se encontraron en rocas ferrosas del Cinturón de piedra verde de Nuvvuagittuqen Quebec, Canadá, y los microorganismos responsables pueden no ser muy diferentes de los microorganismos actuales, ya que las cianobacterias todavía forman exactamente el mismo tipo de estructuras en la actualidad. Estas bacterias, el rastro de vida más antiguo en la tierra, habrían vivido en fumarolas en el fondo del mar, y su metabolismo estaría basado en la oxidación del hierro, que es muy común en estos lugares. ¿Cómo sabes que estas formaciones son fósiles? Primero, veamos cómo se ven bajo el microscopio (capturado en parte del artículo original):
Las flechas indican inclusiones de carbonato en filamentos hechos de hematita, un mineral hecho de óxido de hierro. Estas incrustaciones tienen una peculiaridad, tienen una gran cantidad de un isótopo ligero de carbono, el carbono 12, asociado a la actividad biológica. Todavía no se sabe cómo surgió la vida en la Tierra, pero dados los resultados, está claro que tardó muy poco en aparecer después de que se formaron los océanos. Parece claro que la vida necesita agua líquida, y de dónde proviene el agua de los océanos de la Tierra es un misterio en sí mismo. En sus primeros días, la tierra estaba demasiado caliente para mantener el agua en estado líquido. Se creía que esta agua podría provenir de asteroides (http://www.nationalgeographic.es/noticias/ciencia/la-tierra/como-se-formaron-los-oceanos), ya que el agua de los cometas tiene una composición isotópica completamente diferente a la terrestre, entonces quién sabe si estas primeras bacterias también tienen su origen en estos asteroides.
Genética del sabor a tomate (2).
Todo el mundo sabe que los tipos de tomates que compramos en el supermercado no son tan sabrosos como los que cultivamos en el huerto. Esto se debe principalmente al hecho de que, como muchas otras frutas y verduras, los tomates se cosechan verdes y maduran antes de comercializarse en cámaras de etileno. Esto afecta específicamente a la concentración de azúcar en la fruta final (sí, el tomate es una fruta, no una verdura), que es mucho más alta en un tomate que se madura en la planta.
Pero el asunto no termina aquí con la domesticación del tomate (supuestamente llevada a cabo por los aztecas hace varios miles de años) y con la introducción del fruto a Europa desde América hace unos 500 años, se seleccionaron numerosas variedades que difieren en tamaño, forma, color y por supuesto sabor.
Pues bien, un estudio genético realizado en más de 450 variedades de tomate, incluidas variedades silvestres, ha demostrado que los rasgos genéticos favorables al agricultor (venida, genes) (tamaño del fruto, fuerza de la planta) también son variantes genéticas relacionadas con la producción de sustancias. implicados en el gusto, como ácidos, azúcares y diversos compuestos volátiles, se han perdido. Esto se debe a que en las técnicas clásicas de mejoramiento vegetal los genes no se seleccionan individualmente, sino en grupos, es decir, mientras seleccionamos un gen determinado (por ejemplo, de color amarillo), nos quedamos con una parte más o menos grande (e indefinidamente). de material genético en las proximidades de este gen. En el caso específico de los tomates, cuando se seleccionaron genes responsables de frutos de mayor tamaño, o de alguna manera genes responsables de la acumulación de los compuestos que hacen que el tomate sea apetecible, se seleccionaron al mismo tiempo (sin saberlo). Sin duda, este estudio genético ayudará a recuperar los sabores perdidos en muchas variedades de tomate actuales y a lanzar nuevos programas de mejora para esa fruta (sí, el tomate es una fruta).
Cristales de tiempo (3,4).
Esta semana, dos estudios independientes, uno de la Universidad de Maryland y otro de la Universidad de Harvard, publican la formación de cristales de tiempo. Estos cristales son análogos a los cristales minerales, que se caracterizan por el hecho de que sus átomos ocupan posiciones fijas en el espacio de acuerdo con un patrón y son resistentes a diversas perturbaciones externas. Un cristal de tiempo sería lo mismo que un cristal mineral, pero en este caso la simetría abarcaría todo el rango de tiempo. Un cristal de tiempo cambia cíclicamente de un momento a otro de acuerdo con un patrón interno, este patrón es resistente a las fluctuaciones externas. ¿Cómo se obtiene un cristal de tiempo? Tomemos, por ejemplo, uno de los dos estudios de la Universidad de Maryland. Los autores dispararon un láser cuya energía se ajustó de modo que el giro de una cadena de iones girara 180 ° al mismo tiempo. Esto se repite cíclicamente uno tras otro, logrando un tiempo de cristalización a nivel atómico de cierta manera y asegurando que estos ciclos no se modifiquen en presencia de una fluctuación externa (por ejemplo, otro láser). ¿Las aplicaciones de estos cristales de tiempo? Impleméntelos principalmente en computadoras cuánticas y sensores de alta precisión que pueden detectar cambios mínimos en la temperatura o el campo magnético.
Computadora cuántica (5).
IBM anunció el primer sistema de computación cuántica en la nube, conocido como sincronizado IBM Q., y estará disponible mediante el pago de una suscripción. Este servicio fue desarrollado en base al proyecto Quantum Experience. de libre acceso desde mayo de 2016, en el que el usuario puede experimentar de cerca el nuevo sistema informático cuántico. Las computadoras tradicionales se basan en la unidad más pequeña de información que pueden procesar, llamada bit, con dos estados posibles: un cero o uno. A diferencia de las anteriores, las computadoras cuánticas se basan en bits cuánticos o qubits, que pueden asumir diferentes estados al mismo tiempo. ¿Cómo se obtiene una computadora cuántica? Bueno, actualmente de dos maneras: atrapando iones en un sistema de vacío usando un campo electromagnético o con circuitos microscópicos hechos de materiales superconductores solo unos pocos grados por encima del cero absoluto. Este es el sistema elegido por IBM. Un algoritmo basado en qubit puede realizar la misma tarea exponencialmente más rápido que un algoritmo basado en bits. Por tanto, en el futuro, estos ordenadores serán los encargados de solucionar los problemas más complejos o de procesar grandes cantidades de información.
La última noticia científica de esta semana es más asturiana que “les madreñes” (6)
Gracias al análisis de la placa dental de los neandertales que vivieron en la cueva de El Sidrón (Piloña, Asturias) hace 50.000 años, sabemos que comían setas, piñones y musgo. Además, la reconstrucción de 5 microbiomas orales (conjunto de genes de la microbiota o flora de la cavidad bucal) muestra la transferencia de genes y por ende de microorganismos: es decir, estos primitivos homínidos ya se han besado. Un dato interesante en uno de los especímenes estudiados es la presencia de corteza de álamo y el hongo Penicillium en un absceso causado por infección con la bacteria patógena Enterocytozoon bieneusi. La corteza de álamo es rica en ácido acetilsalicílico y el hongo produce antibióticos. Por tanto, se cree que es una cura rudimentaria. Este estudio muestra cómo, a partir del estudio de los microorganismos (en este caso de forma oral), se pueden deducir algunas costumbres de aquellas poblaciones de homínidos que vivieron en los mismos lugares hace miles de años.
Referencias
