EMBRIÓNS SINTÉTICOS SEN ÓVULOS, ESPERMA NIN ÚTERO, E CUN CEREBRO MÁIS DESENVOLVIDO

Nas dúas imaxes: embrións naturais (arriba) comparados cos embrións sintéticos (abaixo) / Amadei and Handford

O mundo sorprendíase hai unhas semanas cando o laboratorio israelí liderado polo biólogo Jacob Hanna publicaba un estudo na revista Cell demostrando que fora capaz de cultivar embrións sintéticos máis aló do oitavo día de desenvolvemento a partir de células embrionarias de rato, pero sen utilizar esperma, óvulos ou tan sequera un útero de femia rato. Agora, un equipo da Universidade de Cambridge emulou iste mesmo experimento conseguindo unha taxa de éxito algo maior que o grupo de Hanna e un cerebro con estruturas máis complexas. Os resultados acaban de publicarse na revista Nature.

A partir de células embrionarias de rato, creáronse grupos celulares que foron introducidos nunha sorte de ’útero mecánico’ (ideado de feito por Hanna, quen tamén é autor do estudo de Cambridge), onde os embrións flotan en pequenos botes cunha solución chea de nutrientes. Os vasos de precipitados están encerrados nun cilindro xiratorio que os mantén en constante movemento e simula como o sangue e os nutrientes flúen cara á placenta. O dispositivo tamén replica a presión atmosférica do útero dun rato.

Así é como os investigadores, encabezados pola bióloga Magdalena Zernicka-Goetz, profesora no departamento de desenvolvemento de mamíferos e bioloxía de células nai no Departamento de Fisioloxía e Neurociencia de Cambridge, conseguiron imitar os procesos naturais da reprodución pero no laboratorio; para iso, ’guiaron’ ás células nai para que se organizasen en estruturas que progresaron a través das sucesivas etapas de desenvolvemento ata que os embrións presentaron corazóns que latexaban e os cimentos dun futuro cerebro (aínda que o sistema non imita completamente todas as fases de desenvolvemento), ademais de estruturas do exterior do embrión, como o saco vitelino e a placenta.

Con todo, non estaban presentes outras estruturas, como o cordón umbilical, o que non fai posible implantar estes embrións nun útero para que cheguen a nacer. "Na súa forma actual, estas estruturas parecen e mostran os patróns de expresión génica dos embrións, pero non son embrións reais. O estándar de ouro para un embrión de rato sería implantalo no útero dunha femia receptiva e desenvolvelo a termo. Pero carecen das estruturas que lles permitirían implantarse no útero e desenvolverse máis", sinala Zernicka-Goetz.

A base de ambos os experimentos é a mesma e o tempo de desenvolvemento tamén: 8,5 días (máis ou menos, a metade do tempo de xestación do embarazo dunha femia de rato, que son uns 19 ou 20 días); con todo, si que hai pequenos cambios que produciron distintas consecuencias. A diferenza do experimento de Hanna, os embrións do equipo de Zernicka-Goetz utilizaron unha mestura doutro tipo de células embrionarias que deron lugar a un maior desenvolvemento dalgunhas estruturas, como o cerebro anterior, a zona máis voluminosa e complexa deste órgano. "Pero o noso modelo de embrión de rato non só desenvolve un cerebro, senón tamén un corazón que latexa e todos os compoñentes que compoñen o corpo", afirma Zernicka-Goetz. "É incrible que chegásemos tan lonxe. Este foi o soño do noso grupo durante anos e o principal enfoque do noso traballo durante unha década. Finalmente lográmolo".

Ademais, neste experimento, a taxa de éxito foi do 1%, que aínda que segue sendo baixa, supera á das probas do equipo israelí, que alcanzou un 0,5%, segundo os seus cálculos.

Ambos os experimentos sinalan a posibilidade próxima de estudar as primeiras etapas embrionarias dos mamíferos sen necesidade de utilizar embrións de animais. "Este período da vida humana é moi misterioso, polo que poder ver como sucede nunha placa de laboratorio, ter acceso a estas células nai individuais, comprender por que fracasan tantos embarazos e como poderiamos evitar que iso suceda é bastante especial", sinala Zernicka-Goetz.

Tamén os dous laboratorios indican que hai posibilidades, a longo prazo, de poder utilizar este sistema para crear órganos sintéticos ’á carta’ para transplantes. "Tamén debería ser posible afectar e curar órganos adultos utilizando o coñecemento que temos sobre como se fabrican", sinala a bióloga. "O embrión é a mellor bioimpresora 3D. O mellor método para crear órganos e tecidos adecuados", afirma Hanna, quen declarou que empezou a probar coas súas propias células para crear embrións sintéticos humanos.

É máis, na páxina web da compañía que fundou para estudar este campo, Renewal Bio, explícase que o seu obxectivo é "facer que a humanidade sexa máis nova e saudable, aproveitando o poder da tecnoloxía con células nai", que se pode "aplicar a unha ampla variedade de doenzas humanas, incluídas a infertilidade, as enfermidades xenéticas e a lonxevidade". Promesas aparte, sen dúbida o campo dos embrións sintéticos posiciónase como un dos campos científicos con maior potencialidade e, tamén, maior debate.

FONTE: Patricia Biosca/abc.es/ciencia

UN EXÓTICO PLASMA PODERÍA FACER POSIBLE A PRODUCIÓN DE OSÍXENO EN MARTE

Plasma de dióxido de carbono utilizado na investigación sobre o aproveitamento e procesamento de recursos locais para xenerar produtos en Marte / Olivier Guaitella

Un equipo internacional de investigadores deseñou unha forma baseada en plasma de producir e separar osíxeno dentro da contorna marciana. O novo sistema podería desempeñar un papel fundamental no desenvolvemento de sistemas de soporte vital en Marte, axilizando o proceso de terraformación. Ademais, achegaría a materia prima e os produtos químicos básicos que se requiren para procesar combustibles, materiais de construción e fertilizantes.

A investigación foi realizada por especialistas da Universidade de Lisboa, o Instituto Tecnolóxico de Massachusetts, a Universidade da Sorbona, a Universidade Tecnolóxica de Eindhoven e o Instituto Holandés para a Investigación da Enerxía Fundamental. Os resultados foron publicados recentemente no Journal of Applied Physics, unha publicación do Instituto Estadounidense de Física.

Segundo unha nota de prensa, trátase dun enfoque complementario ao Experimento de Utilización de Recursos In situ de Osíxeno en Marte da NASA ou MOXIE, que se basea no concepto de celas de electrólises sólidas. As mesmas demostraron ser efectivas para descompoñer o dióxido de carbono en osíxeno, pero fano en condicións ambientais particulares. Ao parecer, o novo sistema ofrece maiores posibilidades para o seu desenvolvemento na propia contorna marciana.

A terraformación de Marte é un conxunto de procesos que buscan acondicionar ao planeta vermello á vida humana, pensando en futuras viaxes tripuladas e o establecemento de colonias humanas, que se concretaría sobre a década de 2030. Para logralo, un dos pasos máis transcendentes é conseguir producir recursos básicos directamente en Marte, facendo posible que os asentamentos humanos sexan independentes con respecto aos materiais que se envíen desde a Terra.

En canto á produción de osíxeno, o primeiro escollo é a descomposición das moléculas de dióxido de carbono para extraer osíxeno, xa que se trata de moléculas moi difíciles de dividir. Ao mesmo tempo, no proceso tamén se crean produtos tóxicos, como o monóxido de carbono. Segundo os investigadores, o novo sistema aborda ambos os problemas de maneira holística: o plasma podería resolvelos ao mesmo tempo.

Considérase ao plasma como o cuarto estado natural da materia. Contén partículas cargadas libres, como electróns e ións. Os electróns son lixeiros e aceléranse facilmente ata enerxías moi altas. Debido a isto, cando os electróns chocan cunha molécula de dióxido de carbono a alta velocidade, poden descompoñela directamente ou transferir enerxía para facela vibrar. Posteriormente, esta enerxía pódese canalizar, en gran medida, cara á descomposición do dióxido de carbono e a produción de osíxeno.

O osíxeno é clave para crear unha contorna respirable, pero tamén pode servir como punto de partida para producir combustibles e fertilizantes para a futura agricultura marciana. A produción local de combustibles será transcendente para as futuras misións e os asentamentos humanos en Marte.

De acordo a un artigo publicado en Universe Today, o sistema tamén podería ser moi útil para os astronautas. Os mecanismos de creación de osíxeno baseados en plasma poderían ser diminutos e ter as dimensións necesarias como para que un astronauta os transporte e camiñe por Marte, evitando a necesidade de cargar un tanque de osíxeno potencialmente explosivo.

Doutra banda, ao lograr disociar as moléculas de dióxido de carbono para producir combustibles ecolóxicos e reciclar produtos químicos, a tecnoloxía de plasma tamén podería converterse nunha ferramenta crucial para o desenvolvemento sostible na Terra. 

FONTE: Pablo Javier Paicente/farodevigo.es/tendencias21

#DígochoEu: Galego básico: adverbios de tempo

 

Neste episodio, Esther Estévez, tráenos unha chea de adverbios de tempo, toma nota!

#DígochoEu

UNHA MEDUSA ABRE A PORTA NA LOITA CONTRA O ENVELLECEMENTO

Non ten cerebro nin corazón pero posúe a capacidade divina de vivir para sempre. Esta diminuta criatura chámase Turritopsis dohrnii. É unha medusa transparente de apenas sete milímetros de lonxitude que vive en augas do Mediterráneo e é a única especie inmortal da Terra porque sabe como volver por completo a unha etapa de inmaturidade e renacer.

A inmensa maioría dos seres vivos, tras a etapa reprodutiva, avanzan nun proceso característico de envellecemento cuxo destino final é a morte. Con todo, esta medusa é capaz de escoller outro camiño, reverter o seu ciclo vital e rexuvenecer. Faio coma se fose unha bolboreta, pero en lugar de morrer cando alcanza a súa forma máis bela, cambia de novo a unha oruga. Ou podería dicirse tamén que é coma se un pito tivese a capacidade para volver ser un ovo, nun ciclo sen fin que desafía ao paso do tempo co rexuvenecemento.

É unha medusa ’inmortal’, aínda que non está a salvo de todas as ameazas. Tamén morre cando se converte no menú doutras criaturas mariñas máis grandes. En cambio, camiña cara á eternidade se sofre algún estrés ambiental. En lugar de morrer, transfórmase e rexenérase.

Esta capacidade asombrosa para burlar a súa caducidade converteron a esta diminuta medusa en obxecto de investigación. Coñecer a súa bioloxía non é só interesante para os biólogos mariños, senón para os estudosos do envellecemento humano que buscan na Natureza pistas para atopar unha forma para atrasar o reloxo biolóxico.

O grupo de Carlos López-Otín da Universidade de Oviedo puxo o foco na Turritopsis dohrnii. A súa investigación agora permitiu desentrañar os segredos xenéticos desta estraña medusa, así como os mecanismos xerais que permiten o seu continuo rexuvenecemento. Os detalles deste traballo publícanse na revista Proceedings da Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos (PNAS).

Os científicos secuenciaron o xenoma desta criatura inmortal xunto co doutra medusa, moi similar, pero sen esas calidades tan asombrosas. O máis interesante era comparar os xenomas destes invertebrados case irmáns. Así puideron identificar xenes amplificados ou con variantes diferenciais que son características da especie inmortal.

Todos estes xenes afectan a procesos que en humanos xa se asociaron coa lonxevidade e o envellecemento saudable. Están relacionados co mantemento dos telómeros, a reparación e realización do ADN, a renovación das células nai dos tecidos ou a redución do ambiente celular oxidativo.

O ciclo de transformación no que a medusa inmortal dá marcha atrás no seu reloxo biolóxico tras alcanzar a madurez sexual e renace PNASA investigación demostraría que máis que existir unha clave única de rexuvenecemento e inmortalidade, todos estes mecanismos actuarían de forma coordinada, orquestrando o proceso para garantir o renacer deste ser diminuto tan asombroso. Conta López-Otín que este traballo "non persegue un soño de inmortalidade humana que algúns anuncian", senón entender as claves e os límites da plasticidade celular. A razón pola que algúns organismos son capaces de viaxar atrás no tempo. "De todo este coñecemento esperamos achar mellores respostas fronte ás numerosas enfermidades asociadas ao envellecemento que hoxe nos atafegan", explica.

A Universidade de Oviedo decidiu centrarse na Turritopsis dohrnii despois de descifrar os xenomas doutros organismos máis complexos. Previamente, investigaron a outros campións da lonxevidade, como as baleas boreais que poden vivir 200 anos ou as tartarugas xigantes das illas Galápagos, tamén centenarias. Este traballo previo permitiulles adquirir unha experiencia moi importante para afrontar o estudo das descoñecidas medusas. A distancia filoxenética entre unha medusa e un ser humano é grande, recoñece López-Otín, "pero permítenos identificar xenes relevantes que participan no proceso de rexuvenecemento e investigar o seu papel e a súa función en humanos e noutros modelos".

Traballar con este modelo animal non foi fácil. María Pascual, experta en ecoloxía mariña, viaxou ao sur de Italia en busca de Turritopsis dohrnii. Outros exemplares pescáronse en augas de Baleares, preto da illa de Mallorca e algún máis chegou do norte de Xapón. O traballo foi arduo. Non se atopaba esta especie tan pequena na costa. Houbo que aprender a diferenciar os seus pólipos doutras especies similares. Para mantelas con vida ata chegar a Asturias, María trasladouse nunha furgoneta coa loxística necesaria para coidar das medusas ata chegar ao Principado. "Alí, no acuario de Xixón establecéronse unhas condicións de cultivo con medidas de seguridade e atención extremas que foron esenciais para progresar no proxecto e descifrar o seu xenoma", lembra o catedrático de Bioloxía Molecular da Universidade de Oviedo.

Ao comparar o xenoma da Turritopsis coa súa irmá non inmortal (T. rubra) non se acharon diferenzas moi visibles, ata que se puxo unha mirada máis humana, máis aló dos algoritmos informáticos. Os cambios son sutís, pero son os que explican por que só una destas especies é un laboratorio de reprogramación en si mesma e pode cambiar para vivir eternamente.

Faino a vontade xenética e ambiental. Transfórmase e vólvese máis inmadura cando o seu ambiente xéralle un gran estrés, aínda que outras veces tamén o fai despois de reproducirse, sen razón aparente. Decide renacer cando empeza a envellecer ou en realidade nunca envellece? Aínda non se sabe, asegura López-Otín. "Falta aínda moita investigación para responder a esta pregunta. Este traballo é só o punto de partida".

FONTE: Nuria Ramírez de Castro/abc.es/ciencia     Imaxe: Pnas / ABC

UNHA LECCIÓN DE FORTALEZA E RESILENCIA

Un inesperado e fatídico accidente cambiou a súa vida para sempre. Tiña 18 anos cando participaba na Copa de Europa de 1985, como integrante do equipo español de esquí alpino. Nunha baixada en pista, un xuíz de competición cruzou a liña de meta xusto no momento no que el chegaba. O impacto entre ambos foi devastador. O resultado para Albert Llovera foron dous vértebras dorsais rotas. E en diante, unha vida en cadeira de rodas aprendendo a convivir coa discapacidade. A pesar diso, este home positivo e optimista soubo demostrar que o seu afán de superación pode bater calquera obstáculo. “Un debe loitar en por si e polo que quere, acompañado dos seus seres queridos, porque estar nesta vida xa é un milagre”, afirma. Lonxe de afundirse, lanzouse ao mundo do automobilismo para competir en categorías profesionais con coches adaptados. Para obter a súa licenza, insistiu durante dous anos sen retroceder no empeño, ata que o conseguiu. Na súa primeira competición, subiu ao podio como gañador.

A día de hoxe, Albert Llovera participou en sete campionatos mundiais do Dakar, a competición máis dura e esixente do automobilismo mundial. Tamén participou en numerosas ocasións no Campionato de España de Rallyes de Terra, no Intercontinental Rally Challenge e no Campionato Mundial de Rallyes. O seu espírito de loita e superación conduciulle a ser o único piloto do mundo con discapacidade que, conducindo única e exclusivamente coas mans, subiu ao podio como gañador xunto a pilotos sen ningún tipo de minusvalía. A súa mensaxe é claro: “Son un tipo con sorte. A sorte ás veces vén buscarte, pero tamén hai que pelexala”. No ano 2005 estreouse un documental chamado "As ás do fénix", que relata o seu espírito de loita tras o seu accidente, e en 2011 publicou a súa autobiografía, baixo o título ‘Non limits’.

RECONSTRUÍDA A HISTORIA EVOLUTIVA DA DIVERSIDADE MICROBIANA NOS ÚLTIMOS 2.000 MILLÓNS DE ANOS

Exemplos de dinoflaxelados

As últimas tecnoloxías permitiron aos científicos secuenciar o ADN dos microbios que viven en mostras recollidas en lagos boreais, chans forestais, o Océano Índico e a Fosa das Marianas, entre moitas outras contornas. Un estudo publicado na revista Nature Ecology and Evolution desvelou algúns dos procesos crave na evolución microbiana mariña grazas a estes datos.

“Ao ter boas árbores filoxenéticas e mostras de diferentes ambientes puidéronse analizar as transicións de hábitat en distintos grupos de eucariotas, que chegaron a ser centos durante millóns de anos de evolución eucariota, o que é máis do que nos pensabamos”, apunta Ramon Massana, investigador do Institut de Ciències do Mar de Barcelona (ICM-CSIC) e un dos autores do estudo. O seu centro achegou mostras mariñas recollidas durante a expedición Malaspina en diferentes océanos e profundidades da columna de auga.

Segundo o traballo, liderado por a Universidade de Uppsala (Suecia), as transicións de hábitat, do mar á terra e viceversa, que se deron nos últimos millóns de anos é o que permite explicar a gran diversidade actual.

"Cruzar a barreira da salinidade non é nada fácil para os organismos e, cando ocorre, as transicións resultantes son acontecementos evolutivos clave que poden xerar explosións de diversidade”, aseguran os investigadores.

Con todo, ata o de agora, non se sabía como de habituais foran estas transicións na árbore da vida eucariota, que comprende os animais, as plantas e unha gran variedade de microorganismos eucariotas.

O traballo publicado agora demostrou que os eucariotas microbianos deron centos de grandes saltos do mar á terra, e tamén aos hábitats de auga doce, e viceversa, durante a súa evolución. Isto, á súa vez, permitiu deducir onde se atopaban os devanceiros de cada un dos grupos de eucariotas microbianos.

Grazas á secuenciación puidéronse construír grandes árbores evolutivas dos organismos atopados nestas contornas e mesmo se puideron observar unha serie de patróns na evolución da preferencia de hábitat.    

“Descubrimos que os organismos da árbore da vida dos eucariotas agrúpanse xeralmente segundo vivan nos océanos ou en hábitats non mariños”, explica Mahwash Jamy, investigadora da Universidade de Uppsala e autora principal do estudo. Este achado confirma que adaptarse a unha salinidade diferente, ou cruzar a barreira do sal, “é difícil, mesmo para os microbios”, engade.

Porén o estudo proba que os eucariotas microbianos lograron establecerse con éxito en novos hábitats varios centos de veces ao longo da súa evolución. Por iso, os investigadores suxiren que son precisamente estas transicións difíciles de lograr as que permitirían aos organismos colonizadores ocupar nichos ecolóxicos vacantes, dando lugar á gran diversidade de eucariotas actual.

Doutra banda, as árbores evolutivas construídas a partir das secuencias de ADN tamén permitiron aos investigadores achegarse ao pasado máis afastado e inferir como podían ser os hábitats dos devanceiros de cada grupo microbiano.

“É probable que dous dos maiores grupos de eucariotas, os SAR e os Obozoa, cada un dos cales é máis grande que, por exemplo, os animais ou as plantas, xurdisen en hábitats completamente diferentes”, expón Fabien Burki, tamén investigador da Universidade de Uppsala.

Segundo Burki, “a liñaxe SAR, que inclúe grupos como as diatomeas, os ciliados, os dinoflaxelados ou os radiolarios, xurdiría por primeira vez en os océanos do Precámbrico, mentres que o devanceiro do grupo Obazoa, que se diversificou en fungos, animais, coanoflaxelados e amebas, podería vivir en hábitats non mariños”.

Todo isto proba, unha vez máis, que o feito de cruzar a barreira da salinidade xugou un papel importante na configuración da evolución eucariota. Por este motivo, para futuras investigacións, recorrerán a a xenómica para pescudar que mecanismos xenéticos subxacen a estes acontecementos evolutivos clave.

FONTE: Axencia SINC/gciencia.com/investigacion

#DígochoEu: Non digas *senderismo

 

Facer longos percorridos camiñando está xenial, pero non se chama *senderismo!

#DígochoEu

A MISIÓN LUCY DA NASA DESCOBRE UNHA LÚA NO ASTEROIDE POLYMELE

Un gráfico que mostra a separación observada do asteroide Polymele do seu satélite descubierto / EUROPA PRESS

Unha prolongada campaña de observación coa nave espacial Lucy da NASA revelou que o asteroide troiano máis pequeno da súa misión a un grupo destes obxectos, Polymele, ten satélite propio.

O 24 de marzo pasado, esperábase que Polymele pasase fronte a unha estrela, o que permitiría ao equipo observar como a estrela parpadeaba mentres o asteroide bloqueábaa ou ocultaba brevemente.

Distribuíndo 26 equipos de astrónomos profesionais e afeccionados a través do camiño onde a ocultación sería visible, o equipo de Lucy planeou medir a localización, o tamaño e a forma de Polymele cunha precisión sen precedentes mentres a estrela detrás del o delineaba.

Estas campañas de ocultación tiveron un enorme éxito no pasado, brindando información valiosa á misión sobre os seus obxectivos de asteroides, pero este día tería unha vantaxe especial.

"Estabamos encantados de que 14 equipos informasen observar a estrela parpadear cando pasou detrás do asteroide, pero cando analizamos os datos, vimos que dous das observacións non eran como as outras", dixo nun comunicado Marc Buie, líder de ciencia de ocultación de Lucy no Southwest Research Institute. "Eses dous observadores detectaron un obxecto a uns 200 quilómetros de distancia de Polymele. Tiña que ser un satélite".

Usando os datos de ocultación, o equipo avaliou que este satélite ten aproximadamente 5 quilómetros de diámetro, orbitando Polymele, que ten ao redor de 27 quilómetros ao longo do seu eixo máis ancho. A distancia observada entre os dous corpos foi duns 200 quilómetros.

Seguindo as convencións de nomes planetarios, o satélite non recibirá un nome oficial ata que o equipo poida determinar a súa órbita. Como o satélite está demasiado preto de Polymele para ser visto claramente polos telescopios terrestres ou en órbita terrestre, sen a axuda dunha estrela posicionada fortuitamente, esa determinación terá que esperar ata que o equipo teña sorte con futuros intentos de ocultación ou ata que Lucy achéguese máis ao asteroide en 2027.

No momento da observación, Polymele estaba a 770 millóns de quilómetros da Terra. Esas distancias son aproximadamente equivalentes a atopar unha moeda de vinte e cinco centavos nunha beirarrúa nos Ánxeles, mentres se trata de detectala desde un rañaceos en Manhattan.

Os asteroides conteñen pistas vitais para descifrar a historia do Sistema Solar, talvez mesmo as orixes da vida, e resolver estes misterios é unha alta prioridade para a NASA. O equipo de Lucy orixinalmente planeou visitar un asteroide do cinto principal e seis asteroides troianos, unha poboación de asteroides previamente inexplorada que conducen e seguen a Xúpiter na súa órbita ao redor do Sol.

En xaneiro de 2021, o equipo utilizou o telescopio espacial Hubble para descubrir que un dos asteroides troianos, Eurybates, ten un pequeno satélite. Agora, con este novo satélite, Lucy está en camiño de visitar nove asteroides nesta incrible viaxe de 12 anos.

"O slogan de Lucy comezou: 12 anos, sete asteroides, unha nave espacial", dixo o científico do programa Lucy, Tom Statler, na sede da NASA en Washington. "Seguimos tendo que cambiar o slogan desta misión, pero é un bo problema".

FONTE: elmundo.es/ciencia