miércoles, 16 de abril de 2014

Ecozona

El cuidado de medio ambiente y la creación de una conciencia ecológica de calidad es algo de vital importancia para la prosperidad del planeta, sin embargo, es aún considerado como un tema de poco interés y pésima difusión. No obstante, pequeñas acciones encargadas de promoverlo, pueden lograr, en un plazo considerable, una ideología ecológica verdadera y eficaz.
 
La Universidad de las Américas Puebla (UDLAP) de la cual estoy orgullosa de pertenecer, al igual que la Universidad Autónoma de Querétaro (UAQ), son un ejemplo de instituciones que se preocupan por el medio ambiente y que buscan la manera de promover valores ecológicos y costumbres sustentables. Ambas instituciones cuentan con un espacio cultural y sustentable manejado íntegramente por la comunidad estudiantil, lo que permite la conciencia colectiva y el desarrollo de compromiso por cuidar nuestro entorno, sin embargo, solo la ecozona de la UAQ ha tenido el éxito esperado.
 
Plantas del jardín Xerófilo.
Imagen obtenida del siguiente enlace: http://www.sexenio.com.mx/queretaro/articulo.php?id=7594
 
La  ecozona de la UAQ es un área que se encarga de implementar diferentes ecotécnias para el aprovechamiento sostenible de los recursos naturales  del campus, lo cual se ha realizado con 100 por ciento tecnología diseñada por la comunidad universitaria. La ecocafetería, el jardín Xerófilo (compuesto por plantas que usan poca agua) y el vivero invernadero (con diferentes sistemas hidropónicos y una huerta que abastece la ecocafetería) son algunas de las áreas que componen la ecozona de la universidad. Además, se han implementado diversos proyectos como ProAgUAQ en el cual los baños del campus fueron modificados para que algunas tazas fueran exclusivas para orina y así utilizar la descarga de cada baño para regar las áreas verdes y proporcionar nutrientes a la flora del campus. También se introdujo un Biofiltro para recolectar las aguas jabonosas y tratarlas para poder reutilizarla.
 
Para que todo esto pudiera llevarse a cabo, la UAQ invirtió cerca de 500 mil pesos. 
 
Por otro lado, y lamentablemente, la ecozona de la UDLAP no ha recibido el apoyo necesario, además de otros factores no menos importantes y esto ha impedido que despegue tal y como lo hizo la ecozona de la UAQ,
  Entrada ecozona UDLAP
 
El proyecto comenzó en el año 2007 y contaba con un herpetario, una hortaliza, un salón al aire libre, dos invernaderos y diversas áreas verdes. La intención de este proyecto es que fuera un espacio en la UDLAP destinado para desarrollar planes y programas para conservar el medio ambiente, inculcar la conciencia ecológica a la comunidad universitaria y a niños y adolescentes de escuelas primaria y secundarias de Puebla y Cholula a través de diversos talleres. También se tenía planeado que fuera utilizado por el área de Ciencias Químico Biológicas (CQB) para investigaciones y desarrollo de tesis, sin embargo, el proyecto se vino abajo poco tiempo después de ser implementado.
 
Los proyectos de investigación que se realizaban en dicha zona, fueron abandonados una vez que los estudiantes que los monitoreaban se graduaron, por lo que la ecozona fue abandonada gradualmente hasta que un día se perdió por completo la visión que se tenía de esa área ecológica y terminó siendo ocupada para otros fines (bodega y tiradero).
 
En el 2010 se fundó "Eco" (del cual soy recientemente miembro), el cual es un pequeño grupo de estudiantes de carreras del área de Ciencias Químico Biológicas (CQB) que se ha encargado de realizar proyectos en pro de la ecozona. Desde su fundación, "Eco"  ha tratado de recuperar dicha área por medio de jornadas de limpieza y pequeños eventos para difundirlo, sin embargo, no se ha logrado el éxito esperado y la recuperación de la ecozona no se ha logrado por completo. La falta de buena publicidad tanto dentro como fuera del campus  y de recursos por parte de la mesa de CQB son las principales causas de que aún no se haya logrado nada concreto.
                            Invernadero de cactáceas
 
Segunda jornada de limpieza de la ecozona
 
La ecozona de la UDLAP representa un buen proyecto del cual se podría obtener mucho y que debería ser tomado más en cuenta por la administración de la universidad. Durante este periodo de evaluación mi equipo de español y yo intentaremos crear estrategias de publicidad que permitan la difusión de la misma y de esta manera pueda resurgir y ser lo que se esperaba y aún se espera de ella.
 
Imagen obtenida del siguiente enlace: http://blog.udlap.mx/wp-content/uploads/2011/07/ecologia.jpg
 

* Las imágenes de la ecozona UDLAP fueron tomadas por mi.
 
Referencias:
Sexenio, S. (6 de 12 de 2013). Ecozona UAQ, espacio cultural y sustentable. Sexenio. Obtenido de http://www.sexenio.com.mx/queretaro/articulo.php?id=7594

domingo, 16 de marzo de 2014

Receta para crear vida

La muerte de especies, tanto animales como vegetales, siempre ha estado presente en la historia del planeta. A lo largo del tiempo la tierra ha sufrido diversos cambios que han llevado a un sinnúmero de organismos al umbral de la extinción. Desde la desaparición de los dinosaurios hace millones de años, hasta la reciente  pérdida del leopardo nublado en agosto de 2013, la suma total de merma de biodiversidad es inconmensurable y por desgracia va en aumento.

Aunque no en el caso de los dinosaurios, el hombre siempre ha tenido un papel protagónico en la “extinción moderna” de organismos. La sobreexplotación de recursos, la cacería furtiva e incluso la deportiva (aun no entiendo que tiene de deportivo matar a un ser vivo), la contaminación consiente (TODOS saben lo que hacen), la reducción de hábitats naturales, la crueldad animal, la venta de especies exóticas en el mercado negro, la creencia de la superioridad humana sobre cualquier otra forma de vida como pan de cada día, entre otras actitudes y actividades propiamente “humanas” dan como resultado lo que ya sabemos, la muerte de las criaturas más débiles y hermosas del planeta.

El ser humano, desgraciadamente, no prestó atención a las señales de riesgo en épocas pasadas, lo que pudo haber reducido los problemas actuales de descenso de biodiversidad.  No fue sino hasta hace poco que se comenzó a pensar en las consecuencias de esto y los programas de conservación de la biodiversidad se originaron. Desde ese entonces hasta nuestros días se ha logrado un avance muy grande en la preservación de lo que aún nos queda, sin embargo, el daño que ya se hizo es muy grande y la conciencia de la humanidad muy sucia.

En años recientes, la ciencia ha dado pasos agigantados en la llamada biología sintética, la cual es, hasta cierto punto, un continuo debate entre científicos, quienes creen que puede revolucionar la vida como la conocemos, y religiosos, que consideran que el ser humano no debería jugar a ser dios. Sin embargo, ¿qué sería de la humanidad sin ese continuo dilema?, muchos de los grandes descubrimientos e inventos no se habrían llevado a cabo si se hubiera seguido esa idea. La creación de la primera célula viva con un genoma artificial en el 2010, por científicos del Instituto J. Craig Venter de Estados Unidos es un claro ejemplo de lo que la biología sintética puede hacer y abre muchas puertas a la investigación y la visualización de la vida desde una nueva perspectiva.   

La biotecnología y la biología sintética son las bases para que dicha nueva perspectiva se logre. Pero, la primera célula viva artificial no es lo único que ha logrado la biología artificial. La clonación es sin duda una de las primeras y más revolucionarias técnicas para la creación de vida sintética y se basa completamente en el uso de ADN, al igual que la célula artificial. El ADN es, claramente, el ingrediente más importante para crear vida.

Con todos estos nuevos avances en la ciencia, un grupo de científicos preocupados por “enmendar” el daño que el ser humano le ha ocasionado al planeta, cree que la extinción de especies dejará de ser un problema en el futuro. ¿Por qué creen esto?, pues tal y como si su idea hubiera sido sacada de la multipremiada película Jurassic Park, planean hacer uso de la biología sintética, la biotecnología y la genética para traer de vuelta a especies de flora y fauna, e incluso ecosistemas enteros, que desaparecieron ya hace un tiempo. Su idea es sin duda bastante atrevida y polémica, sin embargo, están completamente seguros de que será un éxito y que enmendará, en cierta medida, el daño que se le ha hecho y que se le continúa haciendo a la biodiversidad.

La de-extinción, como la llaman ellos, se basa en la secuenciación de información genética y más específicamente en su reconstrucción. El ADN de un organismo no se mantiene intacto después de que éste muere, pasado un tiempo se desmorona y quedan pequeños "espacios vacíos". El uso de ADN antiguo, el cual se encuentra comúnmente en fósiles y permafrost, representa la posibilidad de reconstruir el genoma completo de una especie extinta.

El proyecto a corto plazo de estos científicos es traer de vuelta a la vida a la paloma migratoria, la cual comparte gran parte de su genoma con su pariente vivo más cercano, la paloma de collar. La paleontóloga molecular Beth Shapiro y el biólogo conservacionista Ben Novak planean usar el ADN antiguo de la paloma migratoria y rellenar los “espacios vacíos” con el ADN de la paloma de collar. Después de esto, utilizarán el método creado por Mike McGrew para obtener crías de halcones a partir de gallinas. En el caso de las palomas migratorias, una vez que el genoma este reconstruido, será insertado en células madre de paloma de collar, que con el paso del tiempo formaran células germinales. Dichas células se inyectaran en palomas en desarrollo y una vez que se apareen, renacerá la paloma migratoria.

Sin embargo, ¿qué nos asegura que esta ave podrá sobrevivir? Desde su extinción hace aproximadamente 100 años, su hábitat natural ha sido modificado y nuevas especies introducidas en él. Además de que la manera imprudente en que solían anidar y su completa despreocupación por los depredadores, es algo que difícilmente será removido de sus genes, por lo que no podemos estar seguros de que no se pondrán en peligro una vez más y que todo el proyecto termine siendo una total pérdida de tiempo y dinero.

También se debe pensar en la repercusión que la reintegración de estas especies tendría en el balance ecológico y biológico actual. La introducción de especies “artificiales” a un ecosistema que ha sufrido cambios significativos a lo largo del tiempo, específicamente para adaptarse a su desaparición, podría provocar más problemas que solucionar los ya existentes. Lo más acertado sería hacer estudios para saber si no se corre ningún riesgo con esto. La conservación de la biodiversidad resulta una manera más eficaz y "barata" para cuidar lo que aún nos queda. Tal vez se debería pensar más en educar para cuidar en vez de experimentar para recuperar.

La obligación moral que estos científicos sienten con respecto al daño que la humanidad le ha ocasionado al planeta es muy grande, sin embargo, ¿esto ayudaría realmente al planeta o sería más bien un intento por redimirse?

"Si está claro que nosotros exterminamos estas especies,  tenemos la obligación moral de ver lo que podemos hacer al respecto”

Michael Archer. University of New South Wales

 
Referencias

Daniel G. Gibson, C. L.-Y.-G. (20 de Marzo de 2010). Creation of a Bacterial Cell Controlled by a Chemically Synthesized Genome. Science, 329 (5987), 52-56. Obtenido de https://www.sciencemag.org/content/329/5987/52.full

Regalado, A. (2013). Un plan poco probable para resucitar a la paloma migratoria. MIT Technology Review. Obtenido de http://www.technologyreview.es/read_article.aspx?id=42730

Switek, B. (2013). How to Resurrect Lost Species. National Geographic. Obtenido de http://news.nationalgeographic.com/news/2013/13/130310-extinct-species-cloning-deextinction-genetics-science/

TEDx (Dirección). (2013). Ancient DNA -- What It Is and What It Could Be: Beth Shapiro at TEDxDeExtinction [Película]. Obtenido de http://www.youtube.com/watch?v=DajRM7VyeZ4
Zimmer, C. (Abril de 2013). Bringing Them Back to Life. Obtenido de National Geographic: http://ngm.nationalgeographic.com/2013/04/125-species-revival/zimmer-text


miércoles, 12 de marzo de 2014

De-extinción en un minuto…. (Espero)

Hola otra vez, hace unas entradas intente hacer un pequeño resumen sobre todo lo que he investigado hasta el momento, sin embargo lo pequeño se quedó solo en mi imaginación y tal vez me expandí mucho más de lo necesario, así que ahora les voy a dar un resumen más concreto y rápido (espero).

La de-extinción es uno de los métodos más revolucionarios de la ciencia actual. Se basa en la restauración de especies extintas haciendo uso de biología sintética y diversos métodos biotecnológicos, cimentados en la secuenciación de información genética y más específicamente en su reconstrucción a través de ADN antiguo.
La clonación es, sin duda, el método más exitoso con el que se ha creado vida sintética (oveja Dolly) y fue un parteaguas en la biología sintética. Sin embargo no ha sido la única, la creación de la primera célula viva artificial (constituida completamente por un genoma sintético) ha dejado claro que la reconstrucción de un genoma es factible y abre la posibilidad de que la de-extinción se convierta en un proyecto exitoso.
La paloma migratoria va a ser la “especie piloto” en este proyecto, debido a que la posibilidad de reconstruir completamente su ADN, gracias al genoma de su pariente la paloma de collar, es más factible que con otras especies. Basándose en los exitosos experimentos de Mike McGrew para obtener crías de halcones a partir de gallinas, Ben Novak y Beth Shapiro, junto a otros renombrados científicos, se encargaran de traer de vuelta a la vida a esta maravillosa especie. Por desgracia, nada nos asegura que van a sobrevivir en un ecosistema que ha sufrido muchos cambios durante 100 años. Tampoco podemos determinar si el proyecto será realmente benéfico para el planeta o si causará un desequilibrio ecológico. 

Espero que no solo se trate de un intento por redimir a la humanidad y en verdad se esté haciendo esto por regresarle la gloria a un planeta que una vez estuvo lleno de bellezas.

Me tome la libertad de enlazar ciertas palabras claves con mis anteriores entradas por si quieren sumergirse un poco más en dichos temas. Preferí hacer una entrada nueva a editar la anterior debido a que es muy buena como retroalimentación y la verdad me dolía un poquito desmenuzar mi trabajo. 

domingo, 9 de marzo de 2014

La primera célula viva artificial

 
Continuando con el tema de biología sintética y recordando el artículo publicado por Craig Venter y sus colaboradores en la revista Science, vamos a conocer más a fondo sobre este enorme paso en la ciencia.
 
Se puede decir que el inicio de este revolucionario proyecto ocurrió cuando Venter se propuso secuenciar el genoma de la bacteria patógena Haemophilus influenzae. Obtener el ADN completo de la bacteria fue un experimento de alto riesgo, complicado y casi fantástico, debido a que apenas estaban surgiendo los secuenciadores de ADN. Este proyecto dio origen a la ciencia encargada del estudio del funcionamiento, el contenido, la evolución y el origen del conjunto de genes, la genómica.
 
Pero no solo se secuenció el genoma de una bacteria, también se determinó el genoma de la bacteria Mycoplasma genitalium para conocer el un número mínimo de genes requeridos para que una célula se considerara como viva. En 1996, los doctores Koonin y Mushegian de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) de Estados Unidos, estimaron que se necesitaban 256 genes mínimos para que una célula estuviera viva, sin embargo este número era muy bajo como para generar vida, por eso mismo diez años después, Venter y su equipo determinaron que realmente se necesitaban 425 genes para generar un organismo con vida independiente y en ese momento fue cuando comenzaron a pensar en grande. Decidieron que era estrictamente necesario sintetizar químicamente un genoma pequeño, como el de estas bacterias, y, cual doctor Frankenstein, “darle vida”, para posteriormente introducirlo a una célula huésped y así comprobar su teoría sobre los 425 genes.
No hay mejor ejemplo de éxito que la naturaleza misma, por eso es que estos científicos decidieron imitarla para obtener un genoma lo más parecido posible al de Mycoplasma mycoides, pero marcando ciertas diferencias para poder diferenciar entre un genoma artificial y uno natural, evitando así la contaminación de ADN.
 
El doctor Daniel Gibson y Craig Venter, junto a sus equipos, se encargaron de construir el genoma artificial de dicha bacteria como si se tratara de un rompecabezas. Imaginaron como debía ser el genoma final y una vez con la imagen en su cabeza, sintetizaron químicamente 1078 fragmentos de ADN, cada uno con más de 1 000 pares de bases. Ensamblaron los fragmentos de 10 en 10 para obtener 109 fragmentos más grandes llamados “casetes” con 10 000 pares de bases cada uno. Después se purificaron los 109 casetes y se volvieron a pegar en grupos de 10, para obtener 11 segmentos con 100 000 pares de bases cada uno. Los 11 segmentos se purificaron una vez más y se pegaron por última vez para llegar a una sola molécula de 1,1 millones de pares de bases, lo que constituyo al genoma artificial completo.
 
Lo extraño y a la vez sorprendente de este ensamblaje, es que se llevó a cabo dentro de la levadura de cerveza. ¿Por qué hicieron esto?, ¿afecta al ADN de la bacteria, entrar en contacto con el ADN de la levadura? La levadura de cerveza ha sido usada desde hace un tiempo para “pegar” pedacitos de ADN, debido a que el proceso puede hacerse de manera ágil y barata dentro de este microorganismo. Para que esto pudiera realizarse, se hicieron manipulaciones genéticas en la levadura lo que permitió que el ADN introducido  en dicho microorganismo no presenta ninguna alteración.
 
El siguiente paso fue trasplantar el genoma artificial en una célula huésped (mycoplasma capricolum). Los científicos purificaron enzimas de protección de ADN de mycoplasma capricolum y las usaron para evitar que las enzimas de restricción de la célula huésped destruyeran su genoma artificial. La presencia de polietilenglicol en la célula, permitió la entrada del ADN sintético, aceptándolo como propio y eliminando el natural. (Aún se está investigando que tanto está implicado el polietilenglicol en la aceptación de otro ADN por parte de la célula.)
Las células con el genoma sintetizado, fabricaron nuevos componentes celulares siguiendo las instrucciones del genoma sintético, hasta que sustituyeron todos los componentes de la célula original y así fue como se obtuvo la primera célula cuya estructura y fisiología dependen exclusivamente de su genoma artificial.
 
La primera célula artificial es un descubrimiento tanto bueno como malo. Considero que es bueno debido a que ahora se puede construir, de manera fácil y económica, bacterias que nos sirvan para crear medicamentos, biocombustibles, etc. También puede servir para crear organismos biosensores que se encarguen de observar los cambios del medio ambiente y estudiar a la vida misma. Por otro lado, podría representar un peligro si este conocimiento es utilizado para la creación de armas biológicas o si ocurriera un escape al medio de algún organismo artificial. Entonces, ¿la de-extinción también podría ser considerada un peligro?, la respuesta a esta pregunta no puede ser contestada, hasta el momento en que el primer organismo de-extinto “nazca”.
La de-extinción, sin duda, ha tomado como referencia este método exitoso para crear vida como su principal ejemplo. En base a esto, es muy claro que la reconstrucción de genomas es factible y que el hecho de que se trate de ADN antiguo, con algunos espacios vacíos en su constitución, no implica que sea imposible de llenar, la biología sintética representa esa posibilidad.
 
 

 
 Referencias                                                                            
Carole Lartigue, J. I. (2007). Genome Transplantation in Bacteria: Changing One Species to Another . Science, 632-638.
Pennisi, E. (21 de Mayo de 2010). Synthetic Genome Brings New Life to Bacterium. Science, 328 (5981), 958-959. Obtenido de http://www.sciencemag.org/content/328/5981/958.full?sid=2f7a69f3-df46-4780-8137-53f12201876d
Daniel G. Gibson, C. L.-Y.-G. (20 de Marzo de 2010). Creation of a Bacterial Cell Controlled by a Chemically Synthesized Genome. Science, 329 (5987), 52-56. Obtenido de https://www.sciencemag.org/content/329/5987/52.full

 

miércoles, 5 de marzo de 2014

Recapitulemos un poco

La información que he recabado hasta este momento es muy interesante y enriquecedora, por lo que sería acertado resumir lo más importante.

Para empezar, recordemos que la de-extinción es la restauración de especies extintas por medio de diversos métodos biotecnológicos, en los que la secuenciación de la información genética de una especie es primordial para traerla de vuelta a la vida y crear la llamada biología sintética. Sin embargo, el ADN no se mantiene intacto después de morir, por lo general se desmorona y al final queda un “puñado de confeti”. Lo que estas técnicas se encargan de hacer es reconstruir dicho ADN y así poder usarlo en experimentos viables para que la fantasía que representa la de-extinción, se convierta en realidad.

Los métodos más funcionales han sido:

·         La clonación: Una de las primeras y más revolucionarias técnicas a partir de ADN para la creación de vida sintética. Esta técnica se basa en fusionar las células nucleadas de un organismo con otras células carentes de él y así obtener embriones que, al ser implantados en hembras de dicho organismo, se obtenga un individuo exactamente igual al que se le extrajeron las células en un principio. La oveja Dolly y el ratón que estuvo 16 años congelado, son la prueba de su eficacia.

 

             Oveja Dolly
 
                                              Ratón congelado por 16 años con sus clones
 
·         Unión del ADN antiguo: El ADN antiguo (obtenido de fósiles y permafrost) ha sido usado recientemente por la paleontóloga molecular Beth Shapiro, quien está completamente segura que puede reconstruir el genoma completo de una especie extinta a través de él. Tomando en cuenta que el 50% del genoma del mamut ha sido reconstruido por medio del ADN antiguo, una vez que se tenga el genoma completo, los genes van a a permitir la producción de las proteínas necesarias para el cuerpo. Después estos genes van a conformar cromosomas que a su vez van a ser introducidos en un núcleo. Este núcleo se va a inyectar a una célula carente de núcleo propio. Una vez que la célula comienza a dividirse se formará un embrión el cual será implantado en una madre sustituta. Al terminar la gestación nacerá un mamut al cual se le asignará un lugar para vivir, que eventualmente será ocupado por más mamuts.

 
Pasos de la de-extinción
 
Pero la “especie piloto” no va a ser precisamente el mamut, sino la paloma migratoria. ¿Por qué esta ave? Pues porque, además de que los científicos involucrados están algo obsesionados con ella (Ben Novak), comparte la mayor parte de su genoma con su pariente más cercana, la paloma de collar, lo que abre la posibilidad de reconstruir su genoma al 100% y en poco tiempo.

¿Cómo planean regresarla a la vida? Básicamente tomando la idea de los experimentos de Mike McGrew para obtener crías de halcones a partir de gallinas. En el caso de las palomas migratorias, Ben Novak y Beth Shapiro, extraerán el ADN antiguo de Martha (la última paloma migratoria) y lo rellenarán con fragmentos del genoma de la paloma de collar. Posteriormente, el genoma reconstruido será insertado en células madre de paloma de collar, que con el paso del tiempo formaran células germinales. Dichas células se inyectaran en palomas en desarrollo y una vez que se apareen con otras palomas con las mismas características, renacerá una especie extinta.

                       Método de McGrew
                                                                    Método de Novak y Shapiro
Sin embargo, ¿qué nos asegura que esta ave podrá sobrevivir? Su hábitat natural ha sido modificado a lo largo del tiempo, 100 años de cambios es bastante. La manera imprudente en que solían anidar y su completa despreocupación por los depredadores, están en sus genes, por lo que no podemos estar seguros de que no se pondrán en peligro una vez más.

martes, 4 de marzo de 2014

Los primeros pasos hacia la biología sintética

Biología Sintética
A lo largo de mis demás entradas he hablado indirectamente de la biología sintética, sin darle ese nombre, por lo que considero que es el momento de explicar lo que es.

La biología sintética surgió en los años 80 para referirse a la tecnología que se necesitaba para producir las primeras bacterias modificadas genéticamente. Hoy en día, ese término abarca mucho más y es el causante de diversas controversias éticas en la comunidad científica. Dicha biología artificial se  refiere a la ciencia y técnicas utilizadas para diseñar y construir bloques de genes que permitan que los organismos modificados, adquieran características y funciones nuevas que no tendrían en la naturaleza y que les permitirían adaptarse mejor a su medio y asegurar la sobrevivencia de su especie. Por ejemplo, la modificación de microbios para que adquieran la capacidad de degradar compuestos sintéticos o producir biocombustibles y a su vez, la creación de nuevos organismos o restauración de otros a partir de la modificación y reestructuración de genomas.

Esto sin duda causa una gran polémica que no solo se limita a la comunidad científica. ¿Es posible que la historia de Frankenstein se haga realidad? ¿Será el fin del vitalismo que ha regido a la ciencia durante años?  La realidad es que para saber lo que realmente es la vida, esta debe ser estudiada y simplificada en el laboratorio, lo que quiere decir que solo la experimentación nos mostrará un panorama claro y en un sentido biológico sobre lo que es la vida.

El 20 de mayo de 2010, Daniel Gibson, Craig Venter y otros 22 científicos del Instituto J. Craig Venter de Estados Unidos publicaron un artículo para la revista Science que dejó perpleja a la ciencia. Por primera vez se diseñó el material genético de un organismo por métodos bioinformáticos, es decir, por computadora. Dicho material genético se sintetizó químicamente y se trasplantó a una célula huésped, lo que dio origen a un organismo totalmente nuevo que realizaba exclusivamente las funciones que se le habían destinado. Así nació la primera célula bacteriana controlada por un genoma sintetizado químicamente. Este avance, representa el inicio de lo que podría ser la creación de vida dentro de un laboratorio.

¿Quién es el genio detrás del proyecto?
John Craig Venter

John Craig Venter es un científico estadounidense nacido en 1946. Se formó académicamente en la Universidad de California en donde se graduó de la licenciatura en bioquímica en 1973 y dos años después del doctorado en fisiología y farmacología. Su primer trabajo fue como investigador en la Universidad de Buffalo en Nueva York y posteriormente en el National Institutes of Health (1984) en dónde dio sus primeros pasos hacia la biología sintética. Durante su estancia en el NIH, Venter aprendió a identificar rápidamente gran parte de los ARN mensajeros presentes en una célula, con lo que pudo identificar la secuencia parcial de un gran número de ARN mensajeros que se sintetizan en el cerebro y así consiguió proyectar la importancia de identificar este tipo de genes. Estas secuencias parciales son conocidas como EST (expressed sequence tag o marcador de secuencia expresada) y sirven para determinar secuencias e identificar genes que se pueden transcribir. Para empezar con su racha controversial, Venter intentó patentar estos genes, sin embargo, perdió el caso.

Años después, fundó la compañía Celera Genomics, en donde comenzó uno de los proyectos más importantes para la comunidad científica, la secuenciación del genoma humano. Utilizó una técnica llamada Shotgun sequencing, el cual hacía uso de la bioinformática para secuenciar el genoma. En un corto periodo de tiempo pudo secuenciar su propio genoma, lo que lo puso en la mira de la comunidad científica, unos admirándolo y otros odiándolo. También logró secuenciar el genoma de la bacteria Haemophilus influenzae, mosca de fruta, ratón, rata y perro.

Después de ser despedido de Celera Genomics en 2002, por considerar que su descubrimiento no era rentable, Venter se dedicó a la Metagenómica (describir los componentes bacterianos de un ecosistema) de los océanos. Actualmente es el presidente del J. Craig Venter Institute y cofundador de Synthetic Genomics, en donde usan microorganismos modificados genéticamente para producir etanol e hidrógeno para usarlos como combustibles alternativos.

Craig Venter es uno de los científicos más controversiales e importantes del siglo, ya que su visión está cambiando poco a poco la forma de hacer ciencia. La creación de la primera célula sintética es sin duda, la primera piedra que pondrá los cimientos de la evolución de la ciencia.
Referencias
 

Daniel G. Gibson, C. L.-Y.-G. (20 de Marzo de 2010). Creation of a Bacterial Cell Controlled by a Chemically Synthesized Genome. Science, 329 (5987), 52-56. Obtenido de https://www.sciencemag.org/content/329/5987/52.full
 Anónimo. (2010). Wikipedia. Obtenido de http://es.wikipedia.org/wiki/Craig_Venter

UNAM. (2010). Biología sintética: La primera célula viva artificial. Como Ves.

martes, 25 de febrero de 2014

El protagonista de la historia (Parte 2)

¿Cómo van a obtener el genoma de una especie que lleva 100 años extinta?

Novak planea usar el ADN de varios especímenes de museo, es decir, extraer el ADN antiguo, y quien mejor que Beth Shapiro para ayudarlo en esta tarea. Una vez que se tenga secuenciado dicho ADN, se plantea rellenar los espacios en blanco (recuerden que el ADN no es eterno y con el paso del tiempo se va degradando) con fragmentos de ADN de su pariente más cercano: la paloma de collar. La mezcla de genes recuperados de diferentes palomas migratorias permitirá la creación de aves aún más complejas que las originales.
Una vez que se tenga el genoma reconstruido al 100 %, este se insertará en células madre de paloma de collar, previamente extraídas. Posteriormente se transformarán en células germinales (quienes producen gametos: espermatozoides y óvulos) que podrán ser inyectadas a palomas de collar en desarrollo. Una vez que la paloma se aparee con otra con las mismas características, su descendencia expresará los genes de la paloma migratoria, lo que resultará en una.

Método de Ben Novak

Este mismo método fue implementado exitosamente por Mike McGrew para obtener crías de halcón. McGrew realizó experimentos con tejido de halcón, al cual se le extrajo células que se convirtieron en germinales y posteriormente fueron implantadas en el embrión de un huevo de gallina. Dicha gallina desarrolló gónadas (órganos sexuales) de halcón, por lo que al aparearse con un gallo con las mismas características se consiguieron crías de halcón.
Regresando a las palomas migratorias, Ben Novak considera que dentro de 10 años la cantidad de especies restablecidas va a ser lo suficientemente grande como para volver a causar un eclipse solar.
 
Sin embargo, no todo es miel sobre hojuelas. Recordando la entrevista que le realice al Mtro. Jerónimo García y al Mtro. Néstor Martínez, incluso si se volviera a crear a la paloma migratoria, es poco probable que la reincorporación de esta especie al ecosistema actual, sea exitoso. Novak planea criar a las primeras generaciones de esta ave en cautiverio y posteriormente liberarlas a su hábitat natural. Sin embargo, ese hábitat natural no es el mismo que hace 100 años. No se sabe si los bosques de hoy en día pueden soportar esa tormenta de plumas una vez más anidando en la copa de sus árboles, lo que puede volver a colocar a estas aves en el umbral. También debemos considerar que la manera de anidar de esta ave fue hasta cierto punto imprudente. Solían construir sus nidos muy aprisa por lo que eran tan frágiles que durante el mal tiempo se destruían y las hembras terminaban poniendo sus huevos en el suelo. Debido a esto, los polluelos pasaban sus primeros días en el suelo, vulnerables a los depredadores. Durante esa época, podían darse el “lujo” de perder unos cuantos integrantes del grupo, pero ¿qué nos asegura que estas aves no van a seguir el mismo patrón y a la larga se pondrán en peligro una vez más?
 
Uno de los más grandes cuestionamientos es si podrían sobrevivir a los depredadores. Kirk Mantay, un biólogo especializado en la conservación y restauración de ecosistemas, cree que no hay muchas posibilidades. Cuando existían millones de individuos se lograba la saciedad depredadora, debido a que las bajas no representaban un problema para la especie, sin embargo, un pequeño grupo no podría abastecer la demanda depredadora y en cuestión de décadas terminarían extinguiéndose una vez más.
 
 
 Paloma migratoria, aún un sueño...

Sin embargo, y aun después de todos estos malos pronósticos, Ben Novak y el resto del equipo de Revive & Restore están seguros de que la paloma migratoria va a sobrevivir. Los métodos de conservación y gente comprometida con su supervivencia permitirán que esta especie supere todos los malos pronósticos y vuelvan a apagar el sol.

Referencias
 
Novak, B. (2013). Turning point. Nature. Obtenido de http://www.nature.com/naturejobs/science/articles/10.1038/nj7448-279a
Regalado, A. (2013). Un plan poco probable para resucitar a la paloma migratoria. MIT Technology Review. Obtenido de http://www.technologyreview.es/read_article.aspx?id=42730
Switek, B. (2013). How to Resurrect Lost Species. National Geographic. Obtenido de http://news.nationalgeographic.com/news/2013/13/130310-extinct-species-cloning-deextinction-genetics-science/
TEDx (Dirección). (2013). Ben Novak: How to Bring Passenger Pigeons All the Way Back [Película]. Obtenido de http://www.youtube.com/watch?v=rUoSjgZCXhc
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