Descubren el mecanismo que permite la captura selectiva de microARNs

Un equipo de investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) (España), dirigido por Francisco Sánchez-Madrid, ha descrito por primera vez el mecanismo por el que los microARNs –pequeñas moléculas de RNA que regulan la expresión de genes específicos– son encapsulados en nanovesículas que ‘viajan’ entre las células.

El hallazgo, que se publica en la revista Nature Communications, revela que el papel de los microARNs (miARNs) es fundamental para permitir que ciertos genes se expresen cada momento en sus niveles adecuados.

“Hasta ahora se sabía que estas moléculas podían incluirse en pequeñas vesículas y ser exportadas al espacio extracelular, para posteriormente ser captados por otras células y ejercer así una importante labor en la comunicación intercelular”, explica Carolina Villarroya, una de las autoras del estudio e investigadora del CNIC.

Sin embargo, lo que hasta ahora se desconocía era el mecanismo por el que dichos miARNs eran encapsulados y exportados. Así, en el nuevo trabajo se refiere cómo un determinado grupo de miARNs –que son activamente exportados en nanovesículas extracelulares de linfocitos T humanos– comparten ciertos patrones en su secuencia de nucleótidos llamados EXOmotivos.

Cuando los EXOmotivos están mutados, se impide la exportación de estos miARNs; y cuando se introducen en otros miARNs, se facilita su salida al exterior. Los EXOmotivos constituyen el sitio de unión a una proteína llamada hnRNPA2B1, encargada de transportar este material genético al interior de las nanovesículas.

La proteína hnRNPA2B1 también está implicada en el transporte del ARN del genoma de ciertos virus como el VIH hacia los lugares de salida al exterior celular.

De esta manera, se establece un nuevo paralelismo entre la secreción de vesículas cargadas con ARN y la producción de virus, que parasitan la maquinaria celular en su beneficio permitiendo que la infección progrese.

Este descubrimiento constituye una nueva vía para dirigir moléculas de ARN que puedan resultar de interés al interior de nanovesículas, las cuales tienen un enorme potencial como vehículos de terapia génica, vacunas y tratamientos antitumorales.

Estos hallazgos han sido la base de una nueva patente de los investigadores y sus instituciones, CNIC y Universidad Autónoma de Madrid.


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Lanzado el satélite boliviano Túpac Katari

Un cohete chino CZ-3BE, lanzado desde Xichang, colocó en el espacio el 20 de diciembre al primer satélite de comunicaciones boliviano, bautizado como Túpac Katari. El vehículo, basado en una plataforma DFH-4 de 5.100 Kg, fue construido también en China, por la organización industrial CAST.

El despegue, iniciado a las 16:42 UTC, implicó la colocación del satélite en una órbita de transferencia geoestacionaria. Su propio motor se encargará de enviarlo hasta la posición geoestacionaria definitiva (87,2 grados Oeste), desde donde ofrecerá servicios tanto a Bolivia como a otros países de la región. El Túpac Katari, equipado con 26 repetidores en banda Ku, 2 en banda C y 2 en banda Ka, será operado desde una nueva estación en Amachuma, cuyo personal fue asimismo entrenado por los chinos.

El gobierno boliviano encargó el satélite en diciembre de 2010, y una vez en órbita, deberá operar durante unos 15 años. La inversión realizada supera los 300 millones de dólares, lo cual ha recibido críticas por parte de la oposición política al Gobierno. A pesar de todo, este último ha manifestado su intención de seguir ampliando su programa espacial, y ya planea un satélite dedicado a la observación de la Tierra que podría ser lanzado en 2017.


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¿Es posible la convivencia entre grandes felinos de especies distintas?

Un nuevo estudio sobre la supervivencia de los cachorros de guepardo ha refutado la teoría de que los leones son los principales depredadores de tales cachorros y de que los grandes felinos no pueden coexistir en las áreas protegidas destinadas a la conservación de especies.

En algunos estudios anteriores realizados en las llanuras del Serengueti, ubicadas en Tanzania, África, se llegó a la conclusión de que solo conseguía sobrevivir el 4,8 por ciento de los 125 cachorros de guepardo (Acinonyx jubatus) sobre los que se hizo un seguimiento desde su etapa de cachorros hasta su adolescencia.

La teoría, hasta ahora bastante aceptada, era que esos cachorros estaban fuertemente amenazados por la presencia de leones. Dicha teoría ha influido de manera notable sobre las estrategias de conservación ya que dio a pensar que las áreas protegidas no serían adecuadas para los guepardos si no pueden coexistir con grandes felinos depredadores como el león.

En un nuevo estudio, el equipo de Michael G.L. Mills, del Departamento de Zoología en la Universidad de Oxford en el Reino Unido, visitó una serie de guaridas de cachorros de guepardo para hacer un seguimiento de las camadas paridas por seis hembras. Los investigadores constataron que en el Parque Transfronterizo de Kgalagadi, en el sur de África, el 55 por ciento de las camadas y el 53,6 por ciento de los cachorros sobrevivieron su salida al mundo exterior. Los ataques de leones fueron la causa de su muerte en tan solo el 6,7 por ciento de los casos, una situación muy distinta a la de las llanuras del Serengueti donde el 78,2 por ciento de los casos fueron imputados a leones.

"Nuestro estudio ha demostrado que, contrariamente a la creencia popular, la mortandad de los cachorros de guepardo no tiene por qué ser siempre desmesuradamente alta, y que los leones no son necesariamente su principal depredador", resume Michael Gus Mills. "Los guepardos pueden coexistir con éxito con otros grandes carnívoros en áreas protegidas".


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El fósil más antiguo de gran felino descubierto hasta ahora

El hallazgo y el análisis minucioso de un cráneo de cuatro millones de años de edad de una especie de felino hasta ahora desconocida, y muy emparentada evolutivamente con el felino Panthera uncia, conocido popularmente como leopardo de las nieves, onza o irbis, ponen en tela de juicio suposiciones muy aceptadas hasta ahora sobre la evolución de los felinos de esta clase.

Este fósil, el más antiguo de un gran felino de entre todos los encontrados hasta la fecha, y que llena un importante hueco en el registro fósil, fue descubierto en una excavación paleontológica en el Tíbet.


Un cráneo de la nueva especie, llamada Panthera blytheae, fue desenterrado y descrito científicamente por un equipo dirigido por Jack Tseng, de la Universidad del Sur de California en Los Ángeles, y ahora en el Museo Estadounidense de Historia Natural (AMNH) en Nueva York.

El hallazgo y el análisis de los restos de la antigua bestia sugieren que la historia evolutiva de los grandes felinos se remonta más atrás en el pasado de lo que se creía hasta ahora.

Las evidencias aportadas por el ADN sugieren que la subfamilia de los grandes felinos que incluye, entre otros, a leones, jaguares, tigres y leopardos, se separó de sus primos evolutivos más cercanos (pumas, linces, gatos domésticos y otros felinos), hace cerca de 10,8 millones de años. Sin embargo, los fósiles más antiguos de grandes felinos encontrados previamente consistían en fragmentos de dientes datados en sólo 3,8 millones de años de antigüedad, y descubiertos en Tanzania, concretamente en la zona de Laetoli, el lugar donde está el famoso yacimiento paleontológico excavado por la antropóloga Mary Leakey en la década de 1970.

El hallazgo no sólo desafía a las suposiciones previas acerca de la evolución de los grandes felinos, sino que también ayuda a ubicar esa evolución en un contexto geográfico. El hallazgo tuvo lugar en una región en la que se solapan la mayoría de los hábitats actuales de los grandes felinos, y sugiere que el grupo evolucionó en Asia central y desde allí se expandió hacia otras regiones.


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Un modelo matemático predice la expansión de los virus en función de los vuelos entre ciudades

Para un virus como el H1N1, causante de la pandemia de gripe de 2009, Madrid está más cerca de Londres de lo que dicen los mapas. Investigadores alemanes han diseñado un modelo matemático que sustituye la distancia geográfica por una basada en el tamaño de las ciudades y la frecuencia de sus vuelos. El programa predice así el origen y la expansión de una enfermedad.

Los autores del estudio, publicado esta semana en la revista Science, han considerado los caminos más probables que seguirían los virus dentro de la red de vuelos de todo el mundo.

Estos expertos basan su modelo, que explica la dinámica global de expansión de de enfermedades, en la idea de que en un mundo tan conectado como el actual, las distancias geográficas ya no pueden ser la base de los patrones de expansión de los virus.

“El método sirve para fenómenos contagiosos que se propagan a través de una red, entre ellos las enfermedades altamente infecciosas”, indica a SINC Dirk Brockmann, uno de los autores del trabajo e investigador de la Universidad de Humboldt en Berlín (Alemania).

Así, esta teoría computacional puede encontrar los lugares donde llegará una epidemia en primer lugar o la velocidad con la que lo hará, sin tener en cuenta las características particulares del patógeno que la provoca.

“Hay patrones que se pueden predecir sin el conocimiento de parámetros específicos como la tasa de infección y la de recuperación”­, señala Brockmann. Aunque la velocidad de propagación depende de estas variables, la forma en que el contagio se distribuye por una red es siempre el mismo.

Los ensayos han permitido simular adecuadamente la dinámica seguida por el virus de la gripe H1N1 en 2009 o el Síndrome Respiratorio Agudo Severo (SARS, en sus siglas en inglés), otra enfermedad vírica que causó estragos en 2003.

Consideremos tres lugares como Madrid, Londres y una ciudad española más pequeña con un aeropuerto que conecta con Madrid, por ejemplo, Málaga –explica el investigador alemán–. Con un mismo número de madrileños infectados, habrá una mayor cantidad de ellos que viajen a Londres, por lo que la capital británica está más cerca, aunque aparezca lejos en el mapa”.

“En otras palabras, si una infección comienza en un lugar remoto, alcanzará rápidamente las principales ciudades –continúa Brockmann–. Sin embargo, si se inicia en una gran población llegará rápidamente a otras localizaciones importantes, pero no necesariamente a sitios remotos”.

Los autores indican que el modelo y la simulación matemática que han diseñado pueden utilizarse para adelantarse a las consecuencias de una enfermedad y frenar así su avance.


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Recibir por herencia genética un conocimiento que adquirió el padre o la madre

En lo que constituye un espectacular caso de transmisión genética de algo que, en principio, debería ser imposible de transmitir, un equipo de investigadores de la Universidad Emory en Atlanta, Georgia, Estados Unidos, ha descubierto un caso de animales transmitiendo a sus descendientes información más específica que la que suele transmitirse a través de los genes desde el padre o la madre a sus retoños. La información transmitida en este asombroso caso no circuló por el canal de la comunicación social sino nada menos que por el de la herencia genética.

El equipo de Kerry Ressler y Brian Dias encontró que cuando un ratón, macho o hembra, aprende a tener miedo de un cierto olor, por asociarlo al peligro a través de experiencias negativas, sus crías serán más sensibles a ese olor, a pesar de que dichos animales nunca antes lo hayan percibido.

Tanto madres como padres pueden transmitir a sus hijos o hijas esa sensibilidad aprendida hacia un olor, pero el mecanismo solo funciona si la paternidad o la maternidad son biológicas, ya que se ha comprobado que las madres no pueden transmitirlo a sus crías adoptivas, lo que demuestra que la sensibilidad no se transmite por la interacción social.

En los experimentos, las futuras madres aprendieron a temer a un olor antes de (y no durante) la concepción y el embarazo.

La herencia de esta información (que ese olor está asociado a algo peligroso) tiene lugar incluso si las crías son concebidas mediante fertilización in vitro, y la sensibilidad al olor considerado peligroso incluso aparece en la segunda generación (nietos y nietas). Esto indica que, de alguna manera, la información sobre la conexión entre un olor y una experiencia negativa se transmite a través de los óvulos o incluso de los espermatozoides.

Una unidad funcional de procesamiento de olor en el bulbo olfativo del cerebro. Las fibras azules representan las proyecciones sensoriales hacia la unidad de procesamiento de olor, que tiene un diámetro de aproximadamente 50 micrómetros

Al respecto de esto último, se ha constatado que el ADN de los espermatozoides del ratón padre que ha aprendido a temer un olor se altera para acoger la nueva información genética. Esta modificación es un ejemplo de alteración epigenética, o sea una alteración genética que no se transmite mediante cambios en la secuencia genética de "letras" del ADN, sino esencialmente mediante cambios en la expresión de los genes.

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División de labores en colonias de bacterias

Las comunidades microbianas se pueden encontrar en casi todos los hábitats. Los microbios a menudo viven en simbiosis con organismos superiores, pero también cooperan entre sí a fin de utilizar de manera óptima los recursos que están disponibles para ellos.

Una circunstancia interesante y reveladora sobre esto último se ha puesto de manifiesto al analizar los genomas de cepas bacterianas en las cuales existe la cooperación: Algunos organismos no son capaces de realizar todas las funciones metabólicas vitales por su cuenta. En vez de realizar estas funciones, dependen de la ayuda que les prestan sus socios. Estos socios, presentes en su entorno inmediato, les proporcionan los nutrientes que ya no pueden producir por sí mismos.

 
Las bacterias de la colonia de la izquierda dividen sus labores metabólicas, dependiendo unas de otras, y logran un crecimiento más rápido que las bacterias de la colonia de la derecha, las cuales carecen de dicha división y producen por su cuenta, sin depender de otras, todos los aminoácidos.

En un estudio reciente llevado a cabo por científicos del Instituto Max Planck para la Ecología Química en Jena, Alemania, y la Universidad Friedrich Schiller, en la misma ciudad, se hicieron experimentos con bacterias que eran deficientes en la producción de un aminoácido y por tanto dependían de su socio para obtener el nutriente faltante.

Tal como comprobó el equipo de Christian Kost, las cepas bacterianas que cooperaban por el bien común permitiendo de este modo la citada obtención del aminoácido mostraban un estado de salud que era un 20 por ciento mejor que el de una cepa de bacterias que no eran deficientes en la producción del aminoácido pero que carecía de socio.

En pocas palabras, la división de labores ayuda a prosperar incluso a las colonias de estos seres tan elementales.

Este resultado ayuda a explicar por qué la cooperación es un modelo tan común de éxito en la naturaleza.


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