Desplegado, el genoma humano tendría unos seis pies de ADN. Sorprendentemente, todo ese largo está enrollado en el núcleo de una célula de unos tres micrómetros de diámetro; aproximadamente, un tercio del ancho de un cabello humano.

Una nueva tecnología que permite evaluar las interacciones en tres dimensiones entre diferentes partes del genoma ha desvelado cómo están estas moléculas en un espacio tan diminuto. Los resultados podrían dar lugar también a nuevas pistas sobre la regulación del genoma: cómo se activan y desactivan genes específicos.

Aunque anteriormente los científicos han sido capaces de resolver la estructura tridimensional de las partes del genoma, este nuevo estudio es el primero en hacerlo en la escala del ancho del genoma. "Nuestra tecnología es una especie de IRM para genomas", señala Erez Lieberman-Aiden, investigador de la Harvard-MIT Division of Health Sciences and Technology y uno de los autores de un nuevo artículo que detalla el trabajo.

El ADN tiene múltiples niveles de organización: la secuencia lineal de bases, su famosa estructural helicoidal y formaciones de orden superior que lo envuelven alrededor de la proteínas y lo enrollan para formar los cromosomas; pero identificar cómo está organizado el ADN en estos niveles superiores a lo largo del genoma ha sido complicado. "Tenemos la secuencia lineal completa del genoma, pero nadie sabe siquiera los principios de cómo está organizado el ADN en el espacio de orden superior", señala Tom Misteli, científico del National Cancer Institute, de Bethesda, Maryland, quien no participó en el estudio.

Un fondo cada vez más amplio de investigaciones muestra también que esta organización es fundamental para regular la actividad genética. Por ejemplo, los genes se deben desenrollar previamente a su transcripción en proteínas. Y algunos genes se activan solo cuando se enlazan a secuencias de ADN en cromosomas totalmente diferentes, señala Misteli.

En un nuevo método, llamado Hi-C, los científicos utilizan primero un conservante como el formaldehído para fijar la estructura tridimensional de una molécula de ADN en su lugar. De este modo, las secuencias de los genes que están próximos entre sí en la estructura tridimensional, pero no necesariamente adyacentes en la secuencia lineal, se enlazan entre sí. El genoma fijado se divide, a continuación, en un millón de trozos utilizando una enzima que corta el ADN. Pero los segmentos de ADN que se unieron durante el proceso de fijación permanecen unidos.

Fuente: http://www.technologyreview.com/biomedicine/23654/

Últimamente, cada vez más compañías se están dando cuenta de que las aguas residuales constituyen un verdadero "oro negro". En los últimos años, los lodos de aguas residuales se han utilizado para fabricar electricidad, fertilizantes, alimentos para peces y gasolina. Ahora, dos compañías se han asociado para convertir las aguas residuales en etanol. Previamente, se ha trabajado para producir etanol a partir de los residuos sólidos municipales, pero las aguas residuales apenas se han utilizado en la fabricación de etanol.

La compañía de etanol celulósico Qteros, de Marlborough, Massachusetts, y Applied Cleantech (ACT), una empresa de reciclado con sede en Israel, están combinando tecnologías para convertir las aguas residuales en biocombustible etanol. Según las compañías, el proceso podría dar lugar a un biocombustible de alta calidad reduciendo, al mismo tiempo, la factura mensual de las centrales de tratamiento de aguas residuales.

Según Jeff Hausthor, cofundador de Qteros y gestor principal del proyecto, el proceso de reciclado utiliza, como principal materia prima, los sólidos procedentes del tratamiento de las aguas residuales; un detalle interesante dado que lo habitual es que las centrales paguen por trasladar ese material en camiones a los vertederos o a lugares en los que se utilizan como fertilizantes.

Pero para Jim McMillan, ingeniero bioquímico principal del National Renewable Energy Laboratory que no participó en el proyecto, el uso de las aguas residuales no solo tiene sentido desde un punto de vista económico, sino también científico. Uno de los pasos principales en la producción del etanol celulósico implica la división de la materia vegetal y la separación de la celulosa de su dura piel de lignina, ya sea esquilando mecánicamente el material o bien tratándolo con fuertes sustancias químicas. En cambio, las aguas residuales que fluyen por las alcantarillas contienen una materia vegetal rica en celulosa y baja en lignina.

Hace seis años, investigadores de Applied Cleantech reconocieron las aguas residuales como fuente de celulosa alternativa y diseñaron un sistema para recuperar la celulosa a partir de las centrales de tratamiento de las aguas residuales. A medida que las aguas residuales entrantes fluyen por el sistema, una serie de bandejas de malla filtran el líquido y recuperan los sólidos. Los tanques en suspensión filtran la arena de los lodos y la mezcla sobrante se seca y comprime en forma de bolas o pasta.

Durante los últimos años, Qteros ha estado alimentando con la mezcla con a su organismo productor de etanol, el microbio Q, una bacteria que, por naturaleza, se alimenta de material vegetal y fermenta la celulosa en etanol utilizando sus propias enzimas. Los investigadores descubrieron que el microbio Q puede producir de 120 a 135 galones de etanol por tonelada de mezcla residual, en comparación con los 100 galones de etanol que se obtienen con materias primas convencionales, como los deshechos del maíz.

Fuente: http://www.technologyreview.com/business/23664/

Crocodylus porosus... poseen glándulas para deshacerse de la sal no eliminada por los riñones tras dar cuenta de una presa o tragar agua. En algunas aves como el albatros, el lagrimeo no sólo cumple esta función, ya que también se manifiesta durante las peleas, las danzas rituales o antes de comer. Entre los mamíferos, las focas se convierten en una fuente cuando se asustan o se agitan por algún motivo. Otra especie llorona es la nutria de mar. Ya lo relataba en el siglo XVIII el naturalista Georg Steller: Al separar las hembras de sus crías, lloraban de aflicción. El hombre es el único primate que manifiesta este comportamiento a causa de la emoción, si bien la composición de las lágrimas sentidas es diferente a la de las fisiológicas.

Fuente: www.muyinteresante.e

Unos investigadores británicos han descubierto un equivalente magnético a la electricidad: cargas magnéticas individuales que se pueden comportar e interactuar como las eléctricas. El trabajo es el primero en utilizar los monopoles magnéticos que existen en unos cristales especiales conocidos como hielo de espín.

En un artículo publicado en la revista Nature, un equipo de investigadores mostró que los monopoles se unen para formar una "corriente magnética" como la electricidad. El fenómeno, apodado "magnetricidad", se podría utilizar para los dispositivos de almacenamiento magnético o la informática.

La existencia de los monopoles magnéticos se predijo, por primera vez, hace alrededor de un siglo, como analogía perfecta de las cargas eléctricas. Aunque hay protones y electrones con cargas eléctricas netas positivas y negativas, no existen partículas que porten cargas magnéticas. En cambio, todo imán tiene un polo "norte" y otro "sur".

En septiembre de este año, dos grupos de investigación informaron de forma independiente sobre la existencia de los monopoles, "partículas" que portan una carga magnética global, pero que únicamente existen en los cristales de hielo de espín.

Estos cristales están hechos de pirámides de átomos cargados, o iones, dispuestos de tal forma que enfriados a temperaturas excepcionalmente bajas, los materiales muestran diminutos paquetes discretos de carga magnética.

Ahora, uno de esos equipos ha continuado su investigación para mostrar que estas "cuasi partículas" de carga magnética se pueden mover conjuntamente para formar una corriente magnética de modo muy similar a como se forma una corriente eléctrica a partir del movimiento de los electrones.

Para ello, utilizaron unas partículas subatómicas llamadas muones, creadas en la fuente de muones y neutrones ISIS del Science and Technology Facilities Council (STFC), cerca de Oxford. Tras su producción, los muones se descomponen en otras partículas subatómicas en millonésimas de segundo, pero las partículas resultantes "recuerdan" la dirección de los muones.

El equipo, dirigido por Stephen Bramwell, del London Centre for Nanotechnology, implantó estos muones en hielo de espín para demostrar cómo los monopoles magnéticos se desplazaban. Los investigadores mostraron que al colocar el hielo de espín en un campo magnético, los monopoles se amontonaban en un lado (igual que se amontonarían los electrones al colocarlos en un campo eléctrico).

El Prof. Bramwell señaló para BBC News que es poco probable que el desarrollo cuaje como medio de obtener energía, principalmente porque las partículas viajan solo en el interior del hielo de espín. "No vamos a ver una bombilla de luz magnética ni nada similar", señaló.

Pero utilizando la ingeniería en diferentes materiales de hielo de espín para modificar las formas en las que los monopoles se desplazan a través de ellos, estos materiales se podrían utilizan en un futuro en dispositivos de almacenamiento magnéticos o en la espintrónica, un campo que podría impulsar considerablemente las futuras capacidades de procesamiento.

Fuente: http://news.bbc.co.uk/2/hi/technology/8307804.stm

Según un artículo publicado en ScienceDaily, una técnica de diagnóstico innovadora inventada por un investigador de la Universidad de Monash podría acelerar considerablemente la detección de enfermedades mentales y neurológicas.

El ingeniero biomédico de Monash Brian Lithgow ha desarrollado la electrovestibulografía, algo similar a un 'ECG de la mente'. Los patrones de actividad eléctrica en el sistema vestibular del cerebro (el del equilibrio) se miden frente a distintos patrones de respuesta que se observan en la depresión, la esquizofrenia y otros trastornos del sistema nervioso central (SNC).

El sistema vestibular está estrechamente relacionado con las regiones primitivas del cerebro que relacionan las emociones y el comportamiento, por lo que Lithgow vio el potencial de diagnóstico de medir y comparar diferentes patrones de actividad electrovestibular.

Trabajando con investigadores psiquiatras del Alfred Psychiatry Research Centre de la Universidad de Monash (MAPrc) en Melbourne, Australia, probó con voluntarios y observó distintos patrones de respuesta o "biomarcadores", que distinguían diferentes enfermedades del SNC entre sí y de la actividad electrovestibular normal.

Monash se ha asociado con la empresa Neural Diagnostics para desarrollar y patentar la electrovestibulografría o EVestG™. Se espera que este proceso de detección simple, rápido y barato para enfermedades del SNC acabe siendo una práctica estándar en los hospitales de todo el mundo.

"El paciente se sienta en una silla diseñada especialmente para ello y que dispara señales eléctricas en su sistema de equilibrio. Un electrodo con gel colocado en el canal auditivo del individuo silencia el ruido interferente de modo que es posible captar y grabar estas significativas respuestas eléctricas", señaló el investigador de Monash. "A continuación, las respuesta se comparan con los distintos biomarcadores indicativos de trastornos concretos del SNC, lo que permite realizar un diagnóstico en menos de una hora".

Según el CEO de Neural Diagnostics, el Dr. Roger Edwards, las implicaciones de la nueva técnica son enormes: "Podría ser uno de los inventos más significativos que salgan nunca de Monash. Los trastornos del SNC cuestan más de 2 billones de dólares a nivel mundial y afectan a una persona de cada cuatro en algún momento de su vida. Actualmente, el diagnóstico de estas enfermedades se hace casi exclusivamente por medidas cualitativas, a través de preguntas y entrevistas, y se pueden tardar años en diagnosticarlas correctamente", señaló el Dr. Edwards.

La técnica ya está ganando interés a nivel internacional y, si las próximas pruebas se ajustan a lo previsto, se podría incorporar a los hospitales australianos y de otros países en unos cuantos años.

Fuente: http://www.sciencedaily.com/releases/2009/10/091015091611.htm