700 terabytes en un gramo de ADN

Almacenar datos informáticos en secuencias de ADN o en soportes de memoria basados en ADN puede sonar raro y lo es. Pero es posible y al parecer es un método bastante capaz: un grupo de investigadores ha conseguido almacenar unos 700 terabytes (unos 720.000 GB) en un gramo de ADN.

Al fin y al cabo el ADN almacena información, que es algo que nos encanta hacer a los humanos; nos pasamos el día averiguando dónde más y cómo almacenar datos con la mayor capacidad y velocidad de acceso a ellos que sea posible. Y el ADN parece un buen lugar: un disco Blu-Ray puede contener hasta 25GB, o 50 GB si es de capa doble, por lo que hacen falta unos 14.000 para igualar la capacidad de un gramo de ADN. Más aún, almacenar una cantidad de información equivalente supondrían más de 230 discos duros de 3 TB, que suponen unos 150 kilos de peso, calculan en ExtremeTech.

Hace unos meses un equipo de genetistas y nanoingenieros combinaron ADN de salmón y nanopartículas de plata para construir un soporte de memoria que funciona de forma similar a un disco óptico. Es decir, se escribe la información una vez, la cual queda secuenciada en el ADN, y se puede leer tantas veces como se quiera. Según los investigadores una vez configurado el polímero compuesto por ADN y nanopartículas el patrón de datos se mantiene inalterable de forma indefinida.

Tanto si el destino es una memoria basada en ADN como una secuencia de ADN convencional el proceso es similar: primero hay que convertir la información digital, que se expresa en forma de 1 y 0 en el lenguaje del ADN, que utiliza las bases A, G, T y C.

Por ejemplo, los ceros se convierten en el par de bases A o C y los unos en las bases G o T. La secuencia codificada se guarda en cadenas de ADN convencional o modificado, caso del modelo con nanopartículas de plata. Así es como un investigador guardó miles de millones de copias de su último libro en un pequeño tubo de ensayo «y en condiciones normales durarará cientos de años». O lo que es lo mismo: un dispositivo con este tipo de memoria puede almacenar, «en lo que ocupa un dedo pulgar tanta información como la que hay en Internet».

De momento la técnica sigue estando limitada a su uso en laboratorio y al desarrollo de variantes basadas en el mismo principio, pero el coste de secuenciar ADN se ha reducido significativamente en los últimos 10 años, pasando de los 10.000 dólares por cada millón de par de bases secuenciada a los 10 céntimos por millón actuales.

Infectonator

Este es un juego en el que se trata de infectar. Cuanto más mejor. ¡Qué lo disfrutéis!

http://www.kongregate.com/games/TogeProductions/infectonator-world-dominator

La estrategia no es matar a las bacterias es prevenir que se vuelva mala.

La investigadora Helen Blackwell de la Universidad de Wisconsin-Madison ha publicado un trabajo en el que propone que bloquear las señales de quorum sensing de las bacterias podría ser una estrategia para evitar su virulencia. Las bacterias son organismos sociales. Cuando sus colonias alcanzan cierto número umbral, es decir, cierta concentración, un metabolito producido por ellas mismas y que llamamos señal de quorum sensing, hace que comiencen a producir un biofilm. Biofilm es el sarro y la placa dental, biofilm es esa capa de moco que aparece en los cuartos de baño cuando llevan tiempo sin lavarse, biofilm es el verdín de las piscinas. Muchas bacterias cuando producen un biofilm desarrollan características virulentas para el ser humano. Es lo que le ocurre a Acinetobacter baumanii, una bacteria ambiental que se ha vuelto un habitante habitual de los ambientes hospitalarios por su gran resistencia a los antisépticos, los antibióticos y capacidad para vivir en ambientes secos. Acinetobacter ha causado una gran mortalidad a los soldados estadounidenses en la guerra de Irak, por lo que algunos la han denominado Iraquíbacter. Helen Blackwell ha demostrado en su artículo que inhibiendo las señales de quorum sensing se puede evitar que Acinetobacter forme biofilms y desarrolle capacidades virulentas. Esta sería una estrategia novedosa en el que se evitaría que la bacteria se volviese mala en vez de eliminarla. Esta por ver si la selección natural busque alguna estrategia para evitar que Acinetobacter viva feliz a costa de los pobres inmunodeprimidos.

¿Es el efecto-isla algo buscado en la evolución?

El efecto-isla sería un mecanismo de evolución y no un proceso azaroso. Empezaría por la generación de un símbolo. Serviría para acotar una población, para diferenciarla creando unos límites ligados a ese símbolo, lo que crearía de manera artificial un efecto-isla.

En el caso de Wolbachia o de Yersinia pestis es un virus el que se encarga de proporcionar a una bacteria un nuevo nicho.

Los anarquistas cuando elaboraron sus teorías eran conscientes de que una sociedad sólo se podía regir, sin que hubiera conflictos interiores, por criterios éticos comunes, esto es, compartidos por todos los individuos de la sociedad. Para que hubiera criterios éticos comunes no debían de existir subgrupos con su propia agenda de intereses. Ya el colmo de esta utopía es la creación de un idioma universal para toda la humanidad: el esperanto.

Que el anarquismo haya sido una corriente de pensamiento tan perseguida y tan radical para el pensamiento establecido nos hace pensar que quien la ataca es porque la considera altamente ofensiva y perturbadora contra los principios fundamentales del ofendido.

La mayoría de bacterias patógenas que conozco han adquirido su capacidad patogénica a través de la adquisición de DNAs extraños de origen vírico. DNAs que además tenían su "agenda oculta" propia e independiente de los intereses de la bacteria colonizada.

1 premio Nóbel por cada seis Champions. Hablamos de España

Buenísimo este artículo aparecido en El Mundo.

Holanda: 6 Champions League y 16 premios Nobel científicos.

Alemania: 6 Champions League y 83 premios Nobel científicos.

Inglaterra: 12 Champions League y 81 premios Nobel científicos.

Italia: 12 Champions League y 12 premios Nobel científicos.

España: 13 Champions League y 2 premios Nobel científicos.

Señales de identidad, esa asignatura pendiente de la biología

Hace tiempo hablé en la "radio galega" de este vídeo.

Hoy pongo este.

Todo versa sobre la importancia de las señas de identidad y de su gestión de los espacios, o en este caso de los cuidados maternales y del grupo. Algo para reflexionar.

Déjese de ordenadores, hombre, y utilice una bacteria

Fantástico artículo de J. Sampedro en El País.

¿Eres gordo por que te falta una bacteria?

El estómago produce dos hormonas implicadas en el apetito: la grelina y la leptina. La primera informa al cerebro de que el cuerpo necesita alimentación; la segunda indica, entre otras cosas, que el estómago está lleno y no se necesita más comida. La sensación de hambre que tenemos por la mañana es debida a un aumento del nivel de grelina. Su valor disminuye después del desayuno. Martin Blaser, profesor de medicina interna y microbiología de la Universidad de Nueva York ha publicado un estudio el año pasado en el que demuestra que los estómagos colonizados por la bacteria Helicobacter pylori se producen después de comer una disminución de la grelina. En los estómagos libres de la bacteria no se produce tal descenso. Estos estómagos sin Helicobacter pylori "no se dan cuenta" de que después de comer el cuerpo ya no necesita más alimentos. Todo esto indica que la bacteria Helicobacter pylori (la misma bacteria que puede llegar a causar úlceras de estómago en humanos) interviene en la regulación de esta hormona humana. El cómo lo hace todavía no se sabe. Se hizo también un estudio con 92 voluntarios. De este grupo los que se trataron con antibióticos (es decir, en aquellos en los que se eliminaron las bacterias, entre ellas también las H. pylori) engordaron más que el grupo que no se trató con antibióticos y que portaban H. pylori en sus estómagos.

Con estos datos Martin Blaser reflexiona sobre si la epidemia de obesidad de los niños americanos se debe en gran parte al hecho de que a la edad de 15 años la mayoría de los niños estadounidenses se han sometido a múltiples rondas de antibióticos para tratar enfermedades como la otitis (inflamación del oído). ¿Podría la pérdida de H. pylori y otras bacterias del microbioma humano junto con la comida basura provocar esta epidemia mundial de obesidad?. Como dato hay que decir que en Estados Unidos el 80% de todas las personas de hace dos o tres generaciones tenían Helicobacter pylori en sus estómagos. Hoy esta bacteria está presente SOLO en el 6% de la población.

Bacterioides thetaiotaomicron

En 2005, un equipo de la Universidad de Washington en San Luis informó que esta bacteria descompone las moléculas largas y complejas de los hidratos de carbono que se hallan e nnumerosos alimentos vegetales y las convierte en glucosa y otros azúcares pequeños, simples y fáciles de digerir por el cuerpo humano. El genoma humano carece de la mayoría de los genes necesarios para sintetizar las enzimas que degradan tales sustancias. Por otro lado, B. thetaiotaomicron posee genes que codifican más de 260 enzimas que digieren el material vegetal, lo que ofrece a los humanos la posibilidad de extraer nutrientes de naranjas, manzanas, patatas y germen de trigo entre otros alimentos.

A partir de estudios con ratones criados en un ambiente estéril, es decir, libres de microorganismos, y expuestos después solo a esa cepa concreta de microbios, se han obtenido detalles fascinantes sobre el modo en que B. thetaiotaomicron interactiona con sus hospedadores (los humanos) y les proporciona sustento. Los microorganismos rescatan así calorías de formas normalmente no digeribles de hidratos de carbono, tales como la fibra alimentaria o el salvado de avena. De hecho, para ganar la misma cantidad de peso los ratones desprovistos de bacterias deben ingerir un 30 % más de calorías que los que poseen un microbioma (es decir, el conjunto de bacterias que tiene el cuerpo humano) inalterado.

Bacterioides fragilis, una historia de mutualismo entre humanos y bacterias

Bacterioides fragilis es una bacteria común, presente en el 75% de las personas. Cumple una importante misión que nuestro propio ADN no nos proporciona: nos ayuda a a funcionar nuestro sistema inmunitario. Esta bacteria, como muchas otras, tiene una "cubierta" de moco que no es otra cosa que cadenas de azúcares. Una de estas cadenas se llama polisacárido A. El polisacárido A de Bacterioides fragilis es una señal que le sirve a nuestro sistema inmune para producir un tipo de célula del sistema que se llama linfocito T regulador. Antes de seguir voy a explicar un poco cómo funciona el sistema inmune. El sistema inmune humano consta de varios tipos de células que le sirven para atacar a todo cuerpo ajeno al nuestro, como bacterias y virus. Son células que están entrenadas para respetar a nuestras células y destruir a las que considera ajenas. Los linfocitos T identifican y atacan a los invasores microbianos al tiempo que provocan hinchazón, aumento de temperatura, características típicas de la respuesta inflamatoria que se produce después de una infección. Entonces, si hay infección, por entrada de bacterias en nuestro cuerpo, el sistema inmune comienza a producir linfocitos T. El problema es que los linfocitos proinflamatorios han "nasío pa matá" y para eliminar a los agentes causantes de la infección no dudan en liberar compuestos tóxicos que terminarían destruyendo a nuestros propios tejidos. Para evitar eso, el sistema inmune produce los linfocitos T reguladores con el objeto de contrarrestar la actividad de los linfocitos T proinflamatorios.

Se había observado que los ratones sin bacterias de laboratorio poseían un sistema inmunitario defectuoso, con una función reducida de los linfocitos T reguladores. Cuando se introdujo B. fragilis en estos ratones de laboratorio, el equilibrio entre los linfocitos T proinflamatorios y reguladores se restauró y su sistema inmunológico comenzó a funcionar con normalidad.

B. fragilis, a diferencia de los microorganismos patógenos capaces de modular nuestro sistema inmune en su benefició, ayuda al sistema a funcionar correctamente.

Por desgracia, debido al exceso de higiene la relación de los humanos con B. fragilis se ha modificado. Según Sarkis K. Mazmanian, del CALTECH: "En nuestro esfuerzo por distanciarnos de los agentes infecciosos que nos provocan enfermedades, hemos alterado la relación con los microorganismos que nos resultan útiles. Nuestras intenciones son buenas, pero hay un precio que pagar. Mazmanian sostiene que el aumento reciente de entre siete y ocho veces en la frecuencia de los transtornos autoinmunes, como la enfermedad de Crohn, la diabetes de tipo 1 y la esclerosis múltiple, guarda relación con la disminución de los microorganismos beneficiosos, es decir, que la pérdida de la flora microbiana en los humanos ha hecho disparar la frecuencia de las enfermedades autoinmunitarias e incluso de la obesidad.

Consiguen un líquido que repele el 99% de las bacterias

Científicos de las universidades de Harvard y Oxford han logrado un nuevo material que repele agua, aceite, previene la formación de hielo y lo que es más importante: repele el 99% de las bacterias. ¡Ah!, se me ha olvidado decir que pese a lo sorprendente de este nuevo material, NO es un producto de Teletienda. Este producto se llama "SLIPS" que es el acrónimo de Slippery-Liquid-Infused-Porous-Surfaces. En esencia lo que hace el producto es convertir una superficie sólida a la que se puede adherir una bacteria y crear una matriz en la que crecer creando un biofilm bacteriano, esto es, la típica capa de bacterias que crecen en el inodoro, en las paredes de las piscinas, o las placas de los dientes, por una superficie "acuosa", de forma que las bacterias no se pueden "agarrar" a las superficies. Este producto repele el 99% de las bacterias conocidas. Esto posibilitará producir material hospitalario, catéteres y prótesis fabricadas con este producto, así como cañerías y cualquier superficie que actualmente esté siendo colonizada por estos tapices bacterianos tan molestos y en el caso del material hospitalario directamente nocivos.

Podéis leer el artículo completo y gratis en la siguiente dirección

http://www.pnas.org/content/early/2012/07/23/1201973109

Bacterias como aislantes térmicos

El gusano poliqueto Alvinella pompejana vive en los alrededores de volcanes submarinos. Este gusano está recubierto de bacterias simbióticas que sintetizan unas proteínas que funcionan como un aislante térmico natural.

Esta noticia se puede seguir en esta entrada del blog Curiosidades de la microbiología.