Como dijo una vez Albert Einstein: “Cada día sabemos más y entendemos menos”, y de esto trata el post que les traigo hoy: ¿Cómo puede ser que algunos virus sean más grandes que las bacterias y cómo se puede obtener la carne de pollo? .. sin tener que criar gallinas. Sí tu puedes; Eso es lo más interesante que he leído esta semana.
Los virus amebianos gigantes.
Stephen Jay Gould ha escrito muchos trabajos sobre la evolución, muchos de ustedes probablemente no sepan que fue este hombrecito de bigote tupido y raya lateral quien aconsejó a Lisa Simpson cuando pensó que había descubierto un ángel. Uno de los microorganismos a los que SJ Gould se refiere una y otra vez es la ameba. Se trata de microorganismos unicelulares y eucariotas, es decir, tienen un núcleo en el que albergan su material genético, el cual se encuentra separado del resto de contenidos citoplasmáticos. Es decir, sus células tienen esencialmente las mismas propiedades estructurales que las de los humanos, pero se las arreglan por sí mismas para realizar todas las funciones que tenemos más o menos compartidas y organizadas. Probablemente la ameba más conocida es Naegleria fowleri o “ameba devoradora de cerebros” es sin duda la ameba más famosa de Charlie, la profesora de inglés con la que hablo durante una hora y media a la semana. Como sugiere su nombre, está implicado en casos graves de encefalitis al poder llegar al cerebro humano y literalmente comérselo. . Sin embargo, SJ Gould mencionó a las amebas como un hipotético espectador del proceso evolutivo, asumiendo que la explosión cámbrica no había existido, un fenómeno que ocurrió hace unos 530 millones de años y en el que durante solo 10 millones de años desarrollaron repentinamente todo el patrón de diseño animal que sabemos hoy y a quien llamamos Borde. Diez millones de años en tiempo geológico son casi un instante. Dejemos que el lector juzgue los 120.000 años que nuestra especie estuvo “sólo” en la tierra. La mayor evidencia paleontológica de esta explosión se puede encontrar en el depósito de Burgess Shale en Columbia Británica, y si eso no hubiera sucedido, el mundo de hoy probablemente estaría gobernado por amebas, plantas … y, por supuesto, bacterias. Aquí hay algunas fotos de estas criaturas microscópicas:
Figura 1: Fotos de ameba bajo el microscopio óptico.
Las amebas inadvertidamente también por accidente han provocado un giro en la virología contemporánea. Este término está tan de moda que significa “encontrar una cosa y encontrar otra mejor aleatoriedad”. Eso es más o menos, perdóname Horace Walpole, quien fue el primero en usar el término. Resulta que en 2003 se descubrieron ciertos virus llamados mimivirus que solo serían de gran preocupación si su mayor especificidad fuera ser gigantes. Por tanto, el descubrimiento de los mimivirus que infectan a la ameba Acanthamoeba polyphaga (MAAP) fue accidental y se consideró una bacteria intracelular durante muchos años (3). Una de las definiciones de virus puede ser la de “entidades que necesitan otro huésped para la replicación, no tienen maquinaria metabólica, no generan energía ni replicación, y consisten en una molécula más o menos larga de un ácido nucleico (ADN o ARN de cadena simple o doble). cubierto con una estructura proteica simétrica llamada cápside ”. El descubrimiento de MAAP provocó un debate sobre esta definición porque estos virus comparten características tanto de virus como de bacterias. Por ejemplo, los MAAP tienen un genoma más largo que algunas bacterias pequeñas. Además de ciertas moléculas que son necesarias para la traducción de proteínas, sus cápsulas contienen dos tipos de ácidos nucleicos (ADN y ARN mensajero), incluidos los conocidos como ARN de transferencia (ARNt) y algunas sintetasas de ARNt. Seguramente esto le parecerá chino, pero el lector avanzado notará inmediatamente que se trata de un descubrimiento sin precedentes no solo en virología sino también en biología.
El aislamiento de los MAAP se realizó mientras el Dr. Rowbotham llevó a cabo un aislamiento integral de microorganismos que se caracterizaban por ser estrictamente intracelulares en ameba. Aunque se descubrió que la mayoría de los aislamientos eran bacterias de Legionella, fue imposible identificar dos de estos aislamientos, que se denominaron “cocos Bradford” (coco del griego coco, o baya, en referencia a una bacteria esférica). No fue hasta que su genoma fue secuenciado que se descubrió que los MAAP eran indudablemente virus, y su nombre en realidad deriva de la frase MImicking a Microorganism. Los MAAP fueron “disfrazados” de bacterias a los ojos de los científicos durante varias décadas.
Figura 2. Gráfico del tamaño del genoma frente al tamaño de las partículas en diferentes virus. Los TRUC como MAAP, virus de Pandora o fitovirus pueden crecer más que muchas de las bacterias más conocidas (una bifidobacteria o un lactobacilo tienen un tamaño promedio de un micrómetro o 1000 nm). Figura de Colson, P. et al. Nature Reviews Microbiology 15, 243- 254 (2017).
El origen de los MAAP es bastante incierto, pero se ha sugerido que estos virus podrían representar la cuarta rama del árbol de la vida propuesto por Woesse en 1977 y basándose en la similitud de las secuencias a través de genes homólogos que son homólogos a bacterias, arqueobacterias, y eucariotas de ARN ribosomales. Su origen podría estar ligado al de los primeros eucariotas o protoeucariotas, que serían similares a las amebas actuales. Estos virus gigantes, junto con otros como los megavirus, se denominan TRUC, de “Cosas que resisten la clasificación incompleta”. La existencia de esta cuarta rama del árbol de la vida es controvertida, ya que no existe un método para cuantificar cómo podría haber sido la transferencia horizontal de genes de otros microorganismos a MAAP, por lo que se sigue discutiendo.
Carne de pollo … no pollos ???
Desde hace varios años, es posible tener carne artificial que es tan sabrosa (como dicen sus creadores) como su contraparte animal, pero solo puede llegar a unos pocos bolsillos. Y todo ello sin tener que criar, sacrificar o sacrificar un solo animal. Este tipo de carne es el producto estrella de la start-up estadounidense Carne de memphisque ya tenían albóndigas en su menú y acaba de lanzar dos nuevos productos: pollo y pato.
¿Cómo se obtiene esta carne artificial? Pues bien, en determinados biorreactores celulares, como lo describió hace unos meses Alberto Morán en su artículo sobre fotocopiadoras celulares. Por ejemplo, suponga que el procedimiento o la receta podría tener este aspecto:
El objetivo de Memphis Meats es proporcionar carne a sus clientes de manera sostenible sin tener que recurrir a la cría de ganado ni al sacrificio, y creen que pueden tenerla lista para el 2021. Tienes cuatro años para recortar costes y gastar alrededor de 9.000 € para producir medio kilo de pollo a 10 € / kg, con el que quieres entrar (y revolucionar) al comercio de la carne a través del canal de venta de los supermercados. Un desafío tecnológico por delante.
La batalla de CRISPR
Hace unos años Alberto Morán también describió lo que son en este blog CRISPR . No voy a entrar en lo que son, pero para comprobar rápidamente el concepto, se trata de una especie de sistema de defensa procariota que tenía la peculiaridad de haber sido adoptado para manipular genomas eucariotas. En particular, Alberto habló sobre el sistema CRISPR-Cas9, que es capaz de reemplazar una secuencia de ADN por una mutación por otra con la secuencia correcta. una especie de copiar-pegar molecular.
Ahora que los lectores saben de lo que estoy hablando, probablemente recordarán la demanda que se entabló en ese momento entre el Broad Institute en Cambridge (BIC) y la Universidad de California en Berkeley (UCB) sobre la patente de esta tecnología). Esta disputa comenzó en 2012 cuando Jennifer Doudna (UCB) presentó una patente sugiriendo el uso del sistema CRISPR-Cas9 para manipular genomas bacterianos. Meses después, Feng Zhang (BIC) presenta una patente que protege el uso del sistema CRISPR-Cas9 para manipular genomas eucariotas mucho más complejos. A partir de ese momento, la UCB intentó frenar y revocar esa patente, alegando que sus investigadores desarrollaron primero la tecnología, aunque la aplicación, como decimos, estaba dirigida a bacterias, no a eucariotas. De hecho, la investigación básica que condujo a este descubrimiento se había descubierto en España 25 años antes, pero eso es asunto de un futuro post. Bueno, hace un mes la Oficina de Patentes y Marcas de Estados Unidos (USPTO) tomó una decisión histórica al defender la serie de patentes otorgadas originalmente al BIC. Si todo parecía estar del lado de UCB … empezar de nuevo.
La tecnología CRISPR-Cas9 tiene aplicaciones potenciales en biotecnología, medicina o agricultura, incluidas opciones tan controvertidas a nivel ético como la modificación genética y direccional de embriones humanos. Con eso en mente, las Academias de Ciencias y Medicina de EE. UU. Aprobaron recientemente esta técnica si puede prevenir enfermedades o discapacidades graves. Puedes imaginar un futuro en el que no solo hayamos eliminado muchas enfermedades infecciosas de nuestra sociedad, sino también algunas de las mutaciones genéticas que son responsables de algunas de las enfermedades hereditarias más devastadoras. Y dado que aquí se hacen negocios, ni el BIC ni el UCB perderán la oportunidad de generar miles de millones en ganancias en el futuro. (Starling, S. Nature Reviews Microbiology doi: 10.1038 / nrmicro.2017.21)
Computadoras impulsadas por cerebros
Las últimas noticias científicas (de esta semana) giran en torno a la última moda de Elon Musk. Después de TESLA, SpaceX e HyperLoop, este extravagante y visionario emprendedor nos presenta Neuralink, una start-up que surgió con la misión de desarrollar interfaces para manejar computadoras con nuestro cerebro a través de conexiones directas entre los dos a través de “enlaces neuronales” y la implantación de electrodos; algo así pasa en la película trascendenciacon Johnny Depp. Aparte de las aplicaciones obvias, como el hecho de que podría escribir estas líneas con solo pensar, o que una máquina podría proporcionar la discapacidad de una persona (por ejemplo, armas), hay desarrollos mucho más complejos y ambiciosos detrás de esta iniciativa. Uno de ellos es que el hombre puede alcanzar la inmortalidad descargando sus pensamientos y personalidad y quién sabe si su conciencia es como si fuera un respaldo. Algunos incluso pueden pensar en una humanidad futura que descargará inmortalmente todos los contenidos del cerebro y su función cognitiva como sistema operativo.
Y eso fue toda la semana, aunque los científicos leemos mucho sobre nuestra especialidad, siempre hay espacio para reportar otras cosas muy interesantes. Y como con cualquier buen trabajo, les dejo las referencias en las que me basé.
