Tuesday, June 24, 2008

Pronto será posible llevar la secuencia indivi dual de nuestro genoma en el documento de identidad. Todavía sirve para poco, pero es un primer paso que abrirá las puertas para la medicina individualizada. La técnica se ha usado para secuenciar el genoma de James Watson, codescubridor de la doble hélice, y de un aislado clínico de Francisella tularensis una bacteria patógena del supuesto arsenal bioterrorista.

Hace casi cuarenta años, en agosto de 1972, asistía en Amsterdam al 8º Congreso Euro peo de Bioquímica en el que Charles Weissman relataba las maravillas del fago Qbeta, un virus que ataca a las bacterias. Me impresionó cómo Weissman, para explicar qué poco se sabía en aquél momento sobre la secuencia de este pequeño virus bacteriano, tomaba un balón y con gran desenvoltura sacaba por una abertura lo que parecía un rosario de cuentas de color blanco, que nos decía representaban los 4160 nucleotidos de la única cadena de  RNA que compone su genoma. De vez en cuando el rosario que salía del balón, en vez de cuentas blancas, tenía unas pocas cuentas de colorines, que nos decía eran las que habían sido identificadas como Adenina, Uracilo, Guanina o Citosina, los cuatro compuestos, o bases, que configuran la secuencia en el ARN*.

Un rosario de cuentas sin identificar.
Al final de la explicación quedaba esparcido en el suelo un rosario blanco con breves toques de color. Deter minar el orden en el que se disponen los nucleotidos en el material genético, la secuenciación, es lo que permite leer la información contenida en los genes. En aquéllos años era un proceso tedioso y poco exacto, tanto era así, que muchas secuencias de ADN o, en casos como Qbeta, de ARN, se deducían aplicando
a la secuencia de las proteínas que codificaban la traducción inversa del código genético. Como un aminoácido puede ser codificado por más de un triplete de bases la traducción inversa no podía por menos que ser ambigua.

Tan solo cinco años más tarde se inventaron dos procedimientos de secuenciación que contribuyeron a revolucionar la Biología de finales del siglo veinte, y con ella las expectativas de tratar muchas enfermedades cuyas causa eran por entonces prácticamente desconocida. Uno de los dos métodos de secuenciación, diseñado por el doble premio Nobel (1958 y 1980) Frederick Sanger, prevaleció por ser fácilmente automatizable. Con esa tecnología fue posible plantearse el Proyecto Genoma Humano, cuyo objetivo era obtener la secuencia de los tres mil millones de bases que componen el genoma humano, casi un millón de veces el genoma de Qbeta. Pero no fue una tarea fácil, aparte de otra docena de avances técnicos, se tardaron diez años desde que se esbozó el proyecto (que oficialmente empezó en octubre de 1990) hasta que se publicaron en febrero de 2001 los resultados de la primera fase del Proyecto, y no fue hasta 2004 que realmente se dio por finalizado.

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Craig Venter destaca las “infinitas aplicaciones” del genoma sintético

El científico estado unidense dice trabajar en el diseño de células que permitan desarrollar nuevos com bustibles

El científico estadounidense Craig Venter, creador del primer genoma sintético, ha subrayado hoy “el número infinito de aplicaciones” que puede llegar a tener este avance tras recibir el premio Cátedra Santiago Grisolía 2008, galardón que también ha recaído en el experto en Neurociencia Graham Collingridge.

Los dos han recibido estos premios de la mano del vicepresidente del Consell, Vicente Rambla, como reconocimiento a sus investigaciones en un acto celebrado en el Museo de las Ciencias Príncipe Felipe.

Venter es director de un instituto que lleva su nombre y en el que, en octubre del año pasado, un grupo de 20 científicos consiguió crear un cromosoma sintético a partir de sustancias químicas fabricadas en laboratorio.

En estos momentos, los expertos han trasplantado este cromosoma a una célula bacteriana a la espera de que éste se haga con el control de dicha célula, algo que todavía no ha ocurrido, según ha explicado Venter.

Nuevos combustibles

El científico estadounidense ha resaltado que actualmente su equipo “trabaja en el diseño de células para hacer nuevos combustibles”, aunque este genoma sintético -y que de tener éxito el experimento supondrá la creación de una nueva forma de vida artificial- puede tener “un número infinito de aplicaciones”.

“Esto es como el software de un ordenador, y ahora estamos estudiando cómo desarrollar este software”, ha señalado.

En su opinión, el debate que ha suscitado este descubrimiento “está muy bien” si no es “demasiado fuerte”, ya que “afecta a nuestras actuales definiciones de vida”.

Además, Venter ha reconocido que ante un avance como éste es necesario preguntarse “si es deseable crear nuevas formas de vida en un laboratorio”, cuestión que ya ha sido debatidas en su propio instituto.

El científico estadounidense también ha alabado la “contribución a la ciencia” realizada por Grisolía y ha asegurado mantener con él “una amistad desde hace varios años”.

Neurociencia

Collingridge, por su parte, ha destacado la importancia de sus investigaciones sobre Neurociencia a la hora de desarrollar nuevas terapias para el Alzheimer, y que se basan en estudiar la base molecular del aprendizaje y la memoria para conocer los cambios químicos y eléctricos que se producen en el cerebro.

En el acto ha estado presente el propio Santiago Grisolía, así como el conseller de Educación, Alejandro Font de Mora; el de Sanidad, Manuel Cervera; y el vicepresidente del Consell, Vicente Rambla.

El vicepresidente del Consell, Vicente Rambla, ha afirmado que estos Premios Cátedra Santiago Grisolía “son un referente internacional” y han situado a la Comunitat “en un lugar preferente en la investigación científica”.

Además, Rambla ha insistido en la necesidad de trasladar a la ciudadanía los avances científicos que se van produciendo, y ha recalcado que es un deber para las autoridades “dotar de suficientes medios” a los investigadores, tras lo que ha recordado que el Consell ha aumentado su presupuesto en esta materia “año tras año”.

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Identifican un meca nismo que regula el 10% del genoma

(PD).- Científicos del Centro de Regulación Genómica (CRG) han identificado un nuevo mecanismo relacionado con la regulación del 10% del genoma humano, un descubrimiento “pionero”, según los expertos, que puede permitir “importantes avances” en el diagnóstico de enfermedades tumorales.

El director de la investigación, el biólogo Raúl Méndez, del Centro de Regulación Genómica (CRG), cuyo trabajo se publica en el último número de Nature Cell Biology, y que fue realizado por dos equipos de ese centro, explicó que, por primera vez, se ha conseguido descifrar el papel del proceso de traducción y la síntesis de proteínas durante la división celular.

Según Méndez, jefe de grupo del Laboratorio de Control de Expresión Génica del CRG, el descubrimiento podría implicar “importantes avances” en el diagnóstico de enfermedades tumorales, y probablemente también en su tratamiento, así como en el conocimiento de males relacionados con los cromosomas, como el Síndrome de Down.

“La mayor parte de los tumores se correlacionan con un mal reparto de los cromosomas”, dijo Méndez, quien precisó no obstante, que aunque todavía “no está muy claro si eso es causa o efecto”, esta investigación podría permitir grandes avances en el conocimiento de enfermedades tumorales.

Transporte de información

Los genes se encuentran en los cromosomas, y para que se produzca un correcto funcionamiento, explicó, los mismos tienen que producir proteínas, entre ellas, una molécula mensajera denominada ARN mensajero, que se trata de un ácido nucleico que “lleva la información de los cromosomas a la maquinaria que hace las proteínas”.

Los científicos, con este estudio, han descifrado cómo esa molécula ARN mensajero lleva la información para controlar la síntesis de proteínas (en concreto de una subpoblación de proteínas) “en el lugar y en el momento adecuado”, lo que se trata de “un mecanismo de regulación para evitar que las células entren en catástrofe”, explicó Méndez.

El científico añadió que “esa subpoblación de proteínas” representaría aproximadamente “un 10 por ciento del genoma, es decir, un porcentaje muy grande, de entre 2.000 y 3.000 genes, teniendo en cuenta que son unos 30.000 los del genoma humano”.

“De esos miles, unos cuantos están implicados en el reparto de los cromosomas, y eso es fundamental -dijo- porque, si el reparto no se hace bien, pueden producirse enfermedades como el Síndrome de Down”. En concreto, se estudiaron unas proteínas relacionadas con el proceso de división celular y el reparto equitativo de cromosomas entre las dos células hijas.

División celular

Desde la gestación de un nuevo ser, con el óvulo, hasta que el organismo se vuelve adulto, se van dividiendo las células, y en cada una de esas divisiones, “cada célula hija debe llevarse el mismo número de cromosomas”, para lo que se requiere un control espacio-temporal de la traducción de la molécula ARN mensajero.

Los investigadores creían que la síntesis de proteínas se producía deslocalizada en la célula y que después éstas migraban hacia el núcleo para la división, pero se ha visto que el propio ARN mensajero también tiene la capacidad de dirigir la producción de proteínas en el mismo lugar donde las necesitan.

“El ARN mensajero ejerce de ese modo, un control en el tiempo y el espacio de la expresión génica”, insistió el experto.

Con estas conclusiones, continuó, “se puede dar un gran paso en el conocimiento del Síndrome de Down y de otras enfermedades relacionadas con un mal reparto de cromosomas, aun si se producen en tejidos adultos”, tras indicar que “la mayor parte de los tumores se correlacionan con un mal reparto de los cromosomas”.

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Mé xico, en busca del mapa del genoma

Al sur de la segunda metrópoli más grande del mundo, en un complejo de cristales polarizados, la luz blanca que invade el lugar y el fuerte olor antiséptico acentúa el ambiente de pulcritud. En poco tiempo, en ese edificio se procesará el ADN de muchos chilangos por la variedad genética que ofrece su genoma. Entre puertas con claves secretas, microscopios, matraces y computadoras transcurre una de las principales investigaciones que podría convertirse en un hito de la humanidad como su aplicación a todos los mestizos de Latinoamérica.

Gerardo Jiménez Sánchez sale de una reunión rodeado de un grupo de personas, entre ellas cuatro militares uniformados. No es un búnker donde está encerrado el mayor secreto de energía nuclear… pero casi. Esa mañana de mayo, el director general del Instituto Nacional de Medicina Genómica (Inmegen) solamente salía de una de las múltiples juntas que tiene desde que asumió el cargo en México y cada vez más frecuentes desde que dirige la Comisión de Biotecnología de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE).

Ya en su oficina, anuncia que en dos meses liberarán la primera parte del mapa del genoma o HapMap del mexicano. Después de tres años de investigación y 1 millón de dólares en inversiones por parte de un patronato de empresas, México presentará al mundo una parte del orden preciso de las cuatro sustancias base –codificadas con las letras A, T, C y G por adenina, timina, citosina y guanina– que contienen ácido desoxirribonucleico (ADN) de los mestizos.

Con todo, habrá que esperar dos años más para tener la secuencia total. Para integrar la información de 115,000 variaciones (cambios de una sola letra conocidos como SNP), la institución tuvo que avanzar a marchas forzadas. Por un lado, para lograr que la Secretaría de Hacienda cuadrara la inversión dentro del presupuesto federal de los últimos tres años. Por otro, para integrar el equipo completo de especialistas, de los cuales 70% son mexicanos repatriados de Estados Unidos y de Europa.

Con los resultados de este mapa inicial en mano, México finalmente entrará a la ‘era genómica’ que Estados Unidos, Japón, Reino Unido, Alemania y Francia iniciaron en 1990, con el proyecto de la primera secuencia del genoma humano.

El trabajo de su patronato ha sido determinante, pues cada uno de los 13 integrantes ha aportado su expertise.

Bajo la coordinación general de Carlos Represas Almeida (Nestlé México), Emilio Azcárraga Jean (Televisa) se encarga de la comunicación; Jaime Serra Puche, de las relaciones internacionales; Henry Davis (Promotora DAC y parte de los consejos de Kansas City Southern, Ixe, Grupo Bimbo y Grupo Aeroportuario del Pacífico), de la incubadora de negocios; Marcos Martínez Gavica (Grupo Financiero Santander), del financiamiento externo, y Nina Zambrano (Cemex y Marco), de la repatriación de talentos.

“México tendrá uno de los primeros cuatro mapas del genoma del mundo –dos corresponden a Islandia y otro a Estonia y a Europa del Este– y el primero de Latinoamérica”, celebra Jiménez Sánchez. Al ser el primer país de la región detrás del ADN confía en el potencial de beneficios de salud pública, económicos, sociales y de competitividad que desencadenará la base de datos en beneficio de los mexicanos.

Pero antes de eso, se deberán completar las siguientes dos fases del proyecto del mapa genómico que terminarán por agregar 1.5 millones de variantes o SNP al mapa local, durante 2009. Al concluir ese proceso, deberán encontrarse las bases genómicas de los principales problemas nacionales de salud: diabetes, hipertensión, obesidad y cáncer.

Pero llegar al origen de esas enfermedades –causantes de la muerte de muchos mexicanos y altamente demandantes de presupuesto público y gasto de bolsillo de los pacientes– implicará un largo camino.

Uno de los retos en ese tránsito será la creación de un marco regulatorio para poder desarrollar la ‘genoeconomía’ mexicana, es decir, que involucre productos, servicios, empresas y tecnología genómicos.

Esto demandará también la definición de un esquema comercial que haga accesible a toda la población los productos y servicios de la medicina genómica. Sin ciertas garantías jurídicas y de mercado, la medicina genómica corre el riesgo de convertirse en un factor más que aumente la brecha entre ricos y pobres.

Made in Mexico
“¿Cuántos productos o servicios de medicina genómica ha generado ya el Inmegen?”, se le pregunta a su director general. “Ninguno”, responde. A cuatro años de su creación, el instituto solamente tiene 25 proyectos, de los cuales 50% tienen un componente internacional y el resto son nacionales. Se trata de convenios de colaboración y de intercambio académico con Estados Unidos, Europa y Singapur, donde están los principales centros de investigación del genoma en el mundo.

Cuando alguno de esos organismos no reúne el número suficiente de muestras de ADN, el de México las complementa para proyectos de cáncer de mama o cualquier otra enfermedad. Y los resultados finales los usan en beneficio común.

En otros casos, colaboran en pruebas internacionales de alguna técnica de diagnóstico, con lo cual el Inmegen tiene el privilegio de utilizarla en cuanto es liberada. También con el Instituto de Oftalmología Conde de Valenciana y el Hospital de la Ceguera, de la Ciudad de México, trabajan en el proyecto sobre degeneración ocular asociada a la edad, que es la segunda causa de pérdida de visión en el país.

Gracias a la aportación de 80,000 dólares por parte de Nestlé, y una vez que concluya el reclutamiento de los especialistas, el Inmegen podrá iniciar la Cátedra Nestlé en Nutrigenómica.

Como lo plantea esta nueva rama de la ciencia, la idea es encontrar la vinculación entre genes y nutrición para llegar a una nutrición casi personalizada de cada uno de los consumidores.

“Se espera que la medicina genómica produzca los primeros productos y servicios para la práctica rutinaria de la medicina del mundo en los próximos cinco o 10 años. Y estoy deseando que también suceda en México”, advierte Jiménez Sánchez.

Dentro y fuera del país es muy alta la expectativa de lo que pueda generar este centro de investigación genómica. La agenda del director está saturada de reuniones, congresos, conferencias, llamadas y viajes. Inversionistas y empresas nacionales y extranjeras de alimentos, farmacéuticas y de productos de consumo quieren aliarse, invertir o simplemente donar algún capital a los proyectos.

“La generación de soluciones a los problemas de salud nacional, de las empresas y de los productos y servicios relacionados con ese campo depende de la continuidad del programa de trabajo del instituto y su vinculación con el sector privado”, subraya Tonatiuh Ramírez, jefe del Departamento de Medicina Molecular y Bioprocesos del Instituto de Biotecnología de la UNAM.

La medicina genómica está en la mira de México desde inicios de siglo. La propia UNAM promovió la organización de la Sociedad en Ciencias Genómicas en 2001 y ésta, a su vez, creó, en noviembre de 2004, el Centro de Ciencias Genómicas, en Cuernavaca, Morelos.

El directivo del Inmegen sabe lo difícil que es comprometer a los inversionistas para que financien los proyectos que se desarrollan en los centros mexicanos de investigación. Desde hace una década, esa área de la UNAM ha tratado de crear su propia incubadora de empresas, pero sin grandes resultados. Apenas ha logrado atraer el interés y la inversión de un par de compañías mexicanas –Probiomed y Silanes– y de otras tres de Estados Unidos y Australia. “El inversionista mexicano no está acostumbrado a proyectos de largo plazo, de filantropía ni de investigación científica, no le apuesta a la economía del conocimiento”, expone Tonatiuh Ramírez, de la UNAM.

Es algo de lo que todavía no padece el Inmegen por tener dos grandes garantías: el respaldo explícito por parte del gobierno y el sello de las empresas más importantes de México. Para encaminarse hacia la economía del conocimiento, la entidad tiene la Unidad de Propiedad Intelectual que está vinculada al Instituto Mexicano de la Propiedad Intelectual.

Todo el material de sus cursos, seminarios y congresos, además de su imagen corporativa y logotipo, son marcas registradas. También patentó dos software para diagnóstico, de los cuales uno podría ser su fuente de ingresos pues una cadena de laboratorios de diagnóstico y gabinete (estilo El Chopo) lo está probando en una fase precomercial.

Bajo la supervisión del patronato que encabeza el ex presidente de Nestlé de México, Carlos Represas, y la asesoría del IPADE y otros especialistas, se creó la Incubadora de Empresas del Inmegen, hace seis meses.

Apenas están elaborando el plan estratégico, pero ya trabajan en cuatro proyectos importantes que incluyen la definición de genes que aumentan la predisposición al cáncer de mama, algo similar enfocado al cáncer de próstata y otros vinculados a las industrias de alimentos y farmacéuticas. “Todos son proyectos de mediano plazo”, explica Mauricio Ulloa, encargado de la incubadora.

Además de los productos que se generen con esos proyectos de carácter científico, el Inmegen ofrecerá servicios de consultoría estratégica en diferentes campos.

Quieren estar listos para desarrollar desde planes de negocios, simple validación científica hasta transferencia de tecnología no sólo en genómica (estudio del ADN) sino también en proteómica (de la estructura de las proteínas de un genoma), bioinformática (de software y tratamiento de la información para analizar datos experimentales de nivel molecular) y biotecnología (de la tecnología aplicada a sistemas biológicos).

“Se nos han acercado algunos países de Latinoamérica para que les hagamos sus HapMap”, dice el director general del Inmegen. No hay nada concreto, pero el también funcionario de la OCDE confía en que México será el primero en ofrecer soluciones genómicas a los problemas de salud de la región. La cifra de 170 millones de potenciales consumidores mestizos, incluyendo a los hispanos de Estados Unidos, no es nada despreciable.

Cambios por venir
El primer viernes de mayo pasado, el Congreso de Estados Unidos aprobó la primera ley contra la discriminación por características genómicas. La medida quiere evitar que las aseguradoras discriminen a quienes, por su secuencia genética, sean más susceptibles de desarrollar determinadas enfermedades.

En México, hay ocho iniciativas de reforma a diversas leyes en las comisiones de salud, ciencia y tecnología y economía del Congreso. Las más importantes tienen que ver con la no discriminación, soberanía genómica, uso de información de bancos de datos genómicos y el reconocimiento del genoma humano como materia de salubridad general. Coordinado con el Poder Legislativo, el Inmegen trabaja con el gobierno chileno y la Unidad de Bioética de la Organización Mundial de la Salud, con sede en Chile, en los aspectos éticos y legales del genoma humano mestizo.

Faltan dos años para que estén disponibles los datos genómicos de los mexicanos, y el esquema legal aún está en la cocina. Varios advierten sobre la urgencia de un marco jurídico que regule el trabajo de los institutos de investigación y el uso y la comercialización de todos los productos y servicios que genere la medicina genómica. “El riesgo está en que se abuse de los precios o se vendan productos que no correspondan a las características genéticas del mexicano con simples adaptaciones pero con graves riesgos para el paciente”, advierte Francisco Kuri, integrante de la Comisión de Expertos en Biotecnología para la Normatividad Sanitaria Nacional de la Comisión Federal para la Protección Contra Riesgos Sanitarios (Cofepris).

“Vienen enormes retos, sobre todo éticos, sociales, religiosos y filosóficos”, concede el también funcionario de la OCDE. Para iniciar el proyecto más grande del Inmegen, que es encontrar las bases genómicas de dos de las principales enfermedades del país –probablemente, diabetes y cáncer de mama, aún no lo definen– debe invertir 200 MDD durante 10 años. Junto con el patronato han tocado varias puertas dentro y fuera del país, sin una respuesta concreta.

El avance más importante en este sentido fue el convenio de colaboración firmado, en enero pasado, con la Secretaría de Salud del gobierno del Distrito Federal. “El gobierno capitalino permitirá la instalación de los centros de recolección de muestras en sus propias unidades de salud y serán las más importantes que tendremos, estarán en la capital del país”, dice Jiménez Sánchez.

Éste será el punto de arranque de la definición de las bases genómicas de dos de las principales enfermedades que afectan a la población del país.

Aún no selecciona los padecimientos que intentarán detectar en el ADN de los chilangos, ni se sabe cuándo empezarán a hacerlo ni en cuántos estados recabarán ese tipo de datos. Por ahora, el DF será prioridad por la diversidad étnica que concentra de los migrantes de varios estados del país

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Unos científicos del Instituto Well come Trust Sanger y la Universidad de Bristol, han se cuenciado el genoma de una superbacteria, conocida como Steno, que últimamente se ha vuelto muy resistente a los fármacos. La secuenciación de su genoma ayudará a los científicos a diseñar métodos para combatirla.

(NC&T) “Éste es el último organismo añadido a una lista en constante crecimiento de supermicrobios resistentes a los antibióticos. Su grado de resistencia es muy preocupante. Las cepas que ahora están apareciendo son resistentes a todos los antibióticos disponibles”, advierte el Dr. Matthew Avison de la Universidad de Bristol, uno de los autores del estudio.

Las infecciones por Steno panresistente, son tan difíciles de tratar como las producidas por el Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA, por sus siglas en inglés), o las provocadas por el Clostridium difficile. Sin embargo, aunque el microorganismo es común en el ambiente, las infecciones por Steno son más raras que las provocadas por los otros dos microbios, siendo tan sólo adquiridas intrahospitalariamente.

El Steno crece en ambientes húmedos, como alrededor de los grifos o de los cabezales de ducha. A diferencia de otros patógenos, sólo puede penetrar dentro del organismo a través de ciertos dispositivos invasivos, como catéteres o tubos de ventilación, que permanecen mucho tiempo conectados, como sucede con los pacientes en cuidados intensivos o con algunos de quienes reciben quimioterapia.

El Steno puede adherirse al catéter formando una película bacteriana o biofilm. Cuando el catéter se ve sometido a ciertas circunstancias, la película puede entrar en el torrente sanguíneo del paciente. Si su sistema inmunológico está deteriorado, como ocurre a menudo en el caso de los pacientes muy enfermos o que reciben quimioterapia, el microorganismo puede multiplicarse y causar septicemia.

Hay aproximadamente mil informes cada año de casos de septicemia por Stenotrophomonas maltophilia (Steno) en el Reino Unido, con una tasa de mortalidad de alrededor del 30 por ciento. El microorganismo se encuentra también en los pulmones de muchos adultos con fibrosis quística.

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Los ex pertos analizarán el genoma de los reyes Alfonso I y Ramiro II
Los restos de los dos monarcas privativos de Aragón enterrados en el monasterio oscense de San Pedro el Viejo fueron exhumados ayer para hacer una investigación genética.
Alfonso I el Batallador era un hombre robusto, dotado para la guerra. Su hermano y sucesor en el trono, Ramiro II el Monje, tenía la columna desviada y por eso le apodaban “el corvo”. Son algunas de las características físicas de estos dos reyes de Aragón, enterrados en el monasterio de San Pedro el Viejo de Huesca, que pudieron conocerse en 1985 gracias a los estudios realizados sobre sus restos. Los huesos de los monarcas han vuelto a sacarse de sus sarcófagos, de los que estarán fuera durante tres años, para someterse a una nueva investigación que, aplicando los últimos avances de la ciencia, permitirá conocer sus características genéticas y componer el árbol genealógico de la dinastía aragonesa.

Ayer, mientras un grupo de turistas franceses visitaba el claustro, se exhumaron los restos de Alfonso I, depositados en un sepulcro de la capilla de San Bartolomé en 1845, fecha en la que fueron trasladados desde el castillo de Montearagón, donde llegó después de itinerar por varios lugares. La sorpresa no fue agradable. Los huesos, protegidos en una urna de metacrilato, estaban oscurecidos por efecto de la humedad. Los de Ramiro II, que se sacaron de otro sarcófago el miércoles, presentaban a la vista mejores condiciones.

La exhumación de estos monarcas, que reinaron entre 1104 y 1137, forma parte del proyecto Estudio Antropológico y Genético de los Reyes de Aragón, que en una primera fase supone la recuperación de los restos óseos de todos los que fueron reyes privativos de Aragón, es decir antes de que su linaje se uniese al de los condes de Barcelona (1137).

Además de con los de Alfonso I y Ramiro II se cuenta para el estudio con los restos de otros tres reyes (Ramiro I, Sancho Ramírez y posiblemente Pedro I), enterrados en el monasterio de San Juan de la Peña, que han estado en dependencias del Gobierno de Aragón desde que se exhumaron en 1985 y que ahora se recuperan para el proyecto. A ellos se sumarán las muestras tomadas el mes pasado en el monasterio de las Benedictinas de Jaca sobre los restos de las hijas de Ramiro I, doña Teresa, doña Sancha y doña Urraca, a los que ya en 2001 se les realizó el análisis antropológico.

Huesos y documentos

Belén Gimeno, antropóloga que coordina la investigación, explicó que en primer lugar “se realizará un estudio antropológico y biométrico que nos va a permitir determinar factores como la edad que tenían cuando fallecieron, el sexo, las enfermedades que sufrieron o las posibles causas de muerte”. El estudio también servirá para datarlos de forma correcta mediante el análisis del carbono 14. Obtenidos estos datos, se hará un análisis genético “que nos permitirá identificarlos sin lugar a dudas para establecer las relaciones de parentesco entre ellos y reconstruir el árbol genealógico de la familia real, de los reyes privativos y parientes”.

A la investigación científica se suma la documental, “que es la que nos cuenta dónde fueron enterrados, dónde fueron trasladados y dónde han quedado definitivamente”. Tanto Gimeno como José Ignacio Lorenzo, promotor del proyecto que se está desarrollando como continuidad del iniciado en 1985 y en el que él también participó, señalaron que “las exhumaciones nos han corroborado lo que las fuentes documentales nos han contado”.

Lorenzo recordaba ayer que en 1985 la capilla estaba en muy mal estado. “El suelo era de tierra, la puerta de la pared estaba abierta y la humedad alcanzaba parte de los muros y había degenerado los restos óseos, que se estaban deshaciendo y que en poco tiempo se hubiesen convertido en polvo”, explicó. Según dijo, en aquella primera intervención se intentó dignificar el panteón y salvar los restos: “Los limpiamos, los identificamos e individualizamos y les dimos un tratamiento preventivo con resinas acrílicas para frenar su deterioro”.

También se diseñaron unas urnas de metacrilato estancas “que han resultado no serlo tanto como queríamos, ya que la silicona, después de 22 años se ha degradado”, apuntó Lorenzo. Cuando dentro de tres años, los restos vuelvan a sus sarcófagos lo harán dentro de otros contenedores más herméticos para permitir la mejor conservación de los restos.

El proyecto de investigación se realiza desde el Gobierno de Aragón y la Unidad de Genética de la Universidad de Zaragoza. Está dirigido por Begoña Martínez Jarreta y su coste se estima en 650.000, financiados por la DGA e Ibercaja

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Investiga dores españoles secuencian el genoma del anfioxo, un organismo clave en la evolución de los vertebrados

La ciencia ya tiene en su mano la secuenciación del genoma del anfioxo o lanceta (Branchiostomoa floridae), un invertebrado marino clave para entender la evolución genética de los vertebrados y el propio genoma humano, del que se ha explicado el origen evolutivo de sus 23 cromosomas. Ha sido un consorcio internacional liderado por Daniel S. Rokhsar, director del Joint Genome Institute (EE UU), quien ha elaborado el trabajo, en el que han participado dos expertos de la Universidad de Barcelona, el catedrático del Departamento de Genética Jordi García-Fernàndez y Èlia Benito-Gutièrrez, doctorada en genética y ahora investigadora del National Institute for Medical Research de Londres.

 

Portada de la revista ‘Nature’.

El estudio, titulado The amphioxus genome and the evolution of the chordate karyotype, presenta en primicia científica el genoma completo del anfioxo, un organismo modelo que durante siglos ha centrado el interés de zoólogos, embriólogos, y ahora también de genetistas y biólogos moleculares.

El anfioxo es el representante más antiguo del philum, que comprende el subphilum de los urocordados (tunicados), de los cefalocordados (anfioxo) y de los vertebrados. Cefalocordados y vertebrados, desde hace más de 450 millones de años, han evolucionado de forma independiente pero hoy todavía comparten muchas características en común. Los amfioxos, en concreto, son los modernos supervivientes de un antiguo linaje de cordados con registro fósil desde el periodo Cámbrico. Muestran cualidades intermedias entre invertebrados y vertebrados, y son el modelo biológico más estudiado para reconstruir el camino evolutivo entre estos dos grupos.

En la actualidad, hay 29 especies de anfioxo en las costas de todo el planeta, pero en investigación sólo se utilizan tres: Branchiostomoa floridae (EE UU), Branchiostoma lanceolatum (Europa) y Branchiostoma belcheri (Asia). La genética molecular del anfioxo se inicia en 1992, con la clonación del primer gen con secuencia homeótica (homeobox), el AmphiHox 3.

El estudio publicado ahora en la revista Nature analiza la estructura genética del genoma del amfiox de Florida (B. floridae), dotado de 19 cromosomas y 520 megabases, y revisa los datos genéticos en el contexto evolutivo de los cordados.

En concreto, se trata de la secuenciación del genoma del ser vivo más próximo en el ancestro común de los cordados (tunicados, cefalocordados y vertebrados) a nivel de genes, estructura y organización cromosómica.

El misterio de las redes génicas

La secuenciación del genoma del anfioxo aporta una nueva comprensión a la evolución biológica de los tres grupos de cordados (tunicados, anfioxos y vertebrados), a la transición entre invertebrados y vertebrados, y al origen del genoma humano.

Para el catedrático García-Fernàndez, “el genoma del anfioxo ha conservado la mayoría de genes de los cordados ancestrales. Por eso, el anfioxo nos ayuda a entender mejor las redes génicas de desarrollo en humanos y las alteraciones que pueden afectar a estos procesos. Para nosotros, es una referencia para comprender mejor los mecanismos básicos de muchos procesos en un modelo genético mucho más sencillo”.

El estudio también ha sido clave para confirmar la hipótesis 2R, las grandes familias génicas en vertebrados se originan a partir de la duplicación completa por dos veces de un genoma ancestral. Durante este proceso, los genes han adquirido funciones que pueden marcar las diferencias morfológicas entre los organismos. La controversia científica sobre la hipótesis 2R, que no se cerró con la publicación del genoma humano en el 2001, queda ahora definitivamente confirmada.

“Ahora conocemos perfectamente el origen del genoma humano”, explica Jordi García-Fernández. “Un genoma parecido al del anfioxo -continúa- dotado de, por ejemplo, un complejo de 15 genes Hox, se duplicó dos veces y sólo se conservó un 25% de los genes duplicados. El 75% de los genes restantes se perdieron en el proceso evolutivo. La mayoría de los genes de regulación compleja -regulación génica y señalización celular- se mantienen hoy día en los vertebrados”.

El origen evolutivo de los 23 cromosomas del genoma humano

El anfioxo tiene un genoma primitivo y también un patrón corporal primitivo. “Como hipótesis, pensamos que el hecho de conservar y utilizar de forma diferente estos genes más complejos ha permitido la aparición de algunas innovaciones evolutivas importantes (cerebro, extremidades, etc) en el patrón corporal en vertebrados”, comenta García-Fernàndez.

Los expertos han identificado 17 grupos ancestrales de fragmentos de genoma que están conservados entre el actual anfioxo y el genoma de los vertebrados después de 500 milllones de años de evolución biológica. La investigación explica también el origen evolutivo de los 23 cromosomas del genoma humano.

“Quizás éste es el dato más significativo de todo del artículo”, señala García-Fernández. El experto loo explica así: “Estos 17 grupos probablemente se han mantenido como cromosomas independientes en el anfioxo (los protocromosomas) que se duplicaron dos veces, y dieron lugar a los 23 cromosomas del genoma humano”. El orden de los genes del anfioxo, que es el orden más ancestral conocido hasta hoy, también se mantiene en los vertebrados.

Los investigadores también han identificado 56 secuencias de genoma no codificadoras de función desconocida en el anfioxo y en humanos. El anfioxo y los humanos, además, compartimos una amplia fracción de intrones (85%), que son los fragmentos genéticos no codificantes que interrumpen los genes. “Hasta ahora, no se había encontrado este tipo de secuencias no codificadoras tan conservadas entre organismos tan diferentes”, revela el científico.

En la investigación, además, han encontrado 56 secuencias reguladoras no codificantes, y éste es un aspecto muy estudiado ahora desde la perspectiva de la huella filogenética, una rama de la biología emergente que permite identificar regiones del genoma que se conservan entre diferentes especies y que no son genes, “pero que corresponden a secuencias muy importantes desde el punto vista de la regulación del funcionamiento de los genes”, explica García-Fernàndez.

Un trabajo en equipo

Jordi García-Fernàndez dirige el Laboratorio Amfiox/EvoDevo en el Departamento de Genética, un grupo de investigación sobre el anfioxo que está centrado en líneas de investigación sobre la Evo-Devo (Experimental Evolutionary Developmental Biology) que destaca el papel clave de los genes del desarrollo para comprender la evolución biológica.

Con una destacada productividad científica revistas de máximo impacto internacional -cinco publicaciones en Nature-, el grupo ha participado en el análisis de los genes con homebox y Tirosina quinasas en el marco del proyecto internacional de secuenciación sobre el anfioxo. Además de este nuevo artículo, los análisis detallados se han publicado simultáneamente en diversas revistas científicas como Genome Research, Molecular Biology and Evolution, BioEssays, Int. J. Dev. Biol, y Dev. Genes and Evolution.

“En el futuro -dice García-Fernàndez- nuestro objetivo es intentar mimetizar en el laboratorio los pasos de la evolución natural. Además, el anfioxo tiene un rol privilegiado en la evolución de los vertebrados y puede utilizarse como modelo de laboratorio para entender mejor la biología y la salud humanas y los mecanismos moleculares que causan patologías, además de testar y estudiar la función de moléculas de interés biomédico y buscar nuevas estrategias terapéuticas en diversas enfermedades humanas”.

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Avalan en San Lázaro multa por uso in debido de genoma humano

La Comisión de Salud de la Cámara de Diputados aprobó una reforma que sienta las bases para la investigación del genoma humano en México y sanciona con hasta 800 mil pesos a investigadores o laboratorios que hagan mal uso del mismo.

La reforma a la Ley General de Salud establece un marco jurídico que aporta una definición de genoma humano, lo considera materia de salubridad general y sienta las bases tanto para su investigación como para sancionar prácticas indebidas.

El dictamen fue turnado a la Comisión de Ciencia y Tecnología y podría ser dictaminado en los próximos días para su resolución final; prevé proteger los datos genéticos de cada individuo, pues se podría violar su intimidad y afectar el entorno familiar, educativo, laboral y de salud.

Por ello, se requiere que dentro de la ley se otorgue el derecho a todo individuo a decidir, incluso por terceras personas legalmente autorizadas, a que se les informe o no de los resultados de su examen genético y sus consecuencias.

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Primer Borrador de la Secuencia del Genoma del Ornitorrinco

Mark Batzer y Andrew C. Pereboom, de la Universidad Estatal de Louisiana, junto con un grupo internacional de científicos dirigido por Wes Warren de la Universidad de Washington en San Luis, Missouri, ha completado recientemente el primer borrador de la secuencia del genoma del ornitorrinco y del análisis de la misma.

Éste ha sido el primer proyecto de secuenciación del genoma de un mamífero que pone huevos.

“Su organización genómica es extraña y un poco inesperada”, valora Batzer. “Se parece mucho más a un ave, y a un reptil, que a un mamífero, a pesar de que se le clasifica como tal”.

Tener este genoma disponible para ser estudiado es un gran paso hacia delante para los científicos que buscan nuevos detalles sobre la evolución y las enfermedades humanas. El hecho de que el ornitorrinco sea un animal antiguo, relativamente primitivo y que apenas ha cambiado, le convierte en una especie que puede ser de gran ayuda científica para los investigadores. Estudiando el genoma del ornitorrinco es posible hallar pistas sobre las funciones de ciertos componentes del ADN y contribuir a aumentar el conocimiento científico sobre la evolución.


El ornitorrinco ocupa la primera rama del árbol de la vida de los mamíferos después de su bifurcación de los saurópsidos hace aproximadamente 315 millones de años. Mantiene algunos rasgos muy antiguos y, por tanto cabe esperar que aporte mucha información sobre cómo evolucionaron los mamíferos.

El ornitorrinco fue escogido como objeto de este estudio debido, en parte, a su extraña apariencia, pero otros factores que contribuyeron a seleccionarlo incluyen el peligro de extinción en el que se encuentra en su único hábitat natural original, Australia.

Un hallazgo interesante para los investigadores es que algunas de las poblaciones parece que han estado geográficamente separadas durante mucho tiempo. La población de la isla de Tasmania parecía genéticamente muy distanciada, comparada con otras poblaciones de ornitorrincos de las tierras continentales de Australia.

Éste ha sido uno de los estudios más amplios sobre las poblaciones genéticas de ornitorrincos llevado a cabo hasta la fecha. Los investigadores esperan que algunas de las pistas encontradas en el genoma del ornitorrinco puedan llevar a un mejor conocimiento de la historia de la especie y a nuevas iniciativas para su conservación.

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Secuencian el genoma del es labón entre vertebra dos e invertebrados

Un consorcio internacional en el que participa la UB ha secuenciado el genoma del “eslabón perdido” de los vertebrados, del anfioxo o lanceta, un invertebrado marino que no ha cambiado en 500 millones de años y que se parece mucho al ancestro de todos los vertebrados, incluido el hombre moderno.

Así lo explicó a Efe el catedrático Jordi García-Fernández, del Departamento de Genética de la Universidad de Barcelona (UB), quien es además uno de los responsables de esta investigación, que es portada en el último número de “Nature” y que ha permitido descifrar un reto en el que trabajaban los científicos tras la secuenciación del genoma humano en 2001, y que será “clave” para entender la evolución genética de los vertebrados y el genoma humano.

Esta “primicia científica” desvela que, “en el 95 por ciento del genoma se pueden encontrar regiones parecidas a las del genoma de anfioxo” (Branchiostomoa floridae), explicó el científico español.

Es decir, prosiguió, tan sólo unos pocos de cientos de genes marcarían la diferencia entre el genoma humano y de anfioxo (el hombre tiene algo más de 20.000 genes y anfioxo unos 20.000), y parece que precisamente esos genes de diferencia habrían sido decisivos en el proceso evolutivo que dio origen a los vertebrados.

El genoma de esta especie de fósil vivo es muy parecido al genoma de los humanos pero “mucho más simple”, y su plan corporal también es una versión sencilla de lo que es un vertebrado.

Según las conclusiones de esta investigación liderada por Daniel S. Rokhsar, director del Joint Genome Institute (EEUU), y en la que también participó, entre otros, Èlia Benito-Gutièrrez, doctorada en genética en la UB, y actualmente investigadora del National Institute for Medical Research de Londres, anfioxo tiene un genoma y un plan corporal simples pero a la vez muy parecidos a los de los vertebrados, y eso lo convierte en “un modelo ideal para aspectos biomédicos, genómicos o de estudios de regulación génica”.

Gracias a la posibilidad que se ha abierto para comparar el genoma del hombre y el de anfioxo han sido identificadas entre cincuenta y cien regiones del genoma humano “altamente conservadas” durante 500 millones de años; se intuye que esas regiones son muy importantes aunque se desconocen aún sus funciones, según los expertos.

Para describir a este ancestro común de los vertebrados, GarcíaFernánez dijo de anfioxo que se asemeja a una sardina de unos cinco centímetros, pero sin aletas, ni vértebras, y apenas cerebro, pese a que sí tiene sistema nervioso, y está dotado de un solo ojo.

Insistió en que los vertebrados forman parte de un gran grupo, denominado los cordados, y “el primero de todos ellos, el más antiguo” es anfioxo.

Todo apunta, continuó, a que el genoma de los cordados hace 500 millones de años era muy parecido a anfioxo, y con el tiempo se duplicó, se multiplicó, y cambió ligeramente dando lugar al genoma de los vertebrados, entre ellos el de los mamíferos.

“Parece que el genoma de anfioxo está congelado, es decir, es muy primitivo, y al compararlo con el del hombre, se puede saber exactamente de dónde viene cada trozo de nuestros 23 cromosomas evolutivamente”, señaló.

En la actualidad, hay 29 especies de anfioxo en las costas de todo el planeta pero en investigación sólo se usan tres: Branchistomoa floridae (Estados Unidos), Branchiostoma lanceolatum (Europa) y Branchiostoma belcheri (Asia).

La genética molecular de anfioxo se inicia en 1992, con la clonación del primer gen con secuencia homeótica (homeobox), el AmphiHox 3. El estudio publicado ahora en Nature y en otras revistas analiza la estructura genética del genoma del amfiox de Florida (B. floridae), dotado de 19 cromosomas y 520 megabases, y revisa los datos genéticos en el contexto evolutivo de los cordados.

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