viernes, 10 de octubre de 2014

Epigenética, la secuencia no lo es todo

Entrada invitada cortesía de @phoenix7003


El término mutación es muy usado, pero, ¿las mutaciones qué son exactamente, y cuántos tipos hay? 
Las “instrucciones” del ser humano, y de casi todos los seres vivos, se encuentran en el genoma, dentro de el ADN. Este ADN tiene una secuencia concreta y por tanto es especifica. Con relación a esto las mutaciones no son ni más ni menos que un cambio en la secuencia del ADN. Vamos a verlo con un ejemplo lingüístico. 

Tenemos la siguiente frase: 


Haciendo una metáfora y salvando las distancias, si esta frase estuviera escrita en el ADN sería una secuencia, donde cada una de las letras permitiría que se expresara una información concreta. Cuando se produce una mutación esto cambia, lo que ahora provocaría que la información no se entendiera correctamente. 


La letra en rojo sería la mutación, donde un cambio en la secuencia de letras haría que la frase ya no tuviera sentido. En el genoma la secuencia de ADN la constituyen 4 bases nitrogenadas: Adenina, Citosina, Guanina, Timina. Estas bases se ordenan con una secuencia especifica y según esta secuencia se sintetizaran unas proteínas u otras que realizarán un amplio número de funciones en la célula. Como ya hemos visto antes, la mutación provoca el cambio en la secuencia haciendo que ahora el ADN no contenga la información correcta y la proteína que debería sintetizarse no lo haga correctamente. Esto lleva a que esa proteína no pueda realizar su actividad o que tenga una actividad distinta a la que tenía originalmente. Este tipo de mutaciones son génicas y no silenciosas. Pero además de éstas existen muchos otros tipos de mutaciones. Como para entrar en todas habría que escribir algo tremendamente largo y aburrido, explicaré solo una de ellas y me centraré en lo que realmente quería contar... ¿qué es la epigenética

Bien, otro tipo de mutación son las silenciosas. En estas mutaciones ha habido un cambio que altera la secuencia pero la información se recibe igual. Usando el ejemplo anterior

(Lamento mucho el dolor de ojos)

En este caso vemos cómo la secuencia ha cambiado. pero a diferencia del caso anterior la información que llega es la misma ya que la frase sonaría igual, (vale que la B y la V se pronuncian ligeramente distinta, pero me tomo la licencia para el ejemplo). En el caso del ADN, estas mutaciones silenciosas cambian también la secuencia del ADN pero no tienen efecto fenotípico, es decir la proteína se sintetizaría igual. 

Una vez teniendo en la cabeza estos conceptos, hablemos de epigenética. La epigenética hace referencia también a mutaciones, pero en este caso un tipo especial de mutaciones. Las mutaciones epigenéticas no son un cambio en la secuencia como hemos visto anteriormente, son mutaciones que afectan a todo aquello que no sea la secuencia del ADN. De nuevo usando la frase anterior como ejemplo.



Las frases son la misma, es decir la secuencia es la misma, lo que ha cambiando en este caso es la separación en las letras, el tamaño de la letra o el color de las mismas. Esto no supone un cambio en la secuencia pero sí dificulta su lectura. Esto mismo ocurre con las mutaciones epigenéticas en el ADN.

Antes, para explicar como funciona la síntesis de una proteína he simplificado, pero como todo en la biología, no es tan simple. La forma en que se expresa o lee un gen no solo depende de la secuencia sino también de otras muchas cosas como por ejemplo si está condensado, lo que depende a su vez de la adición de grupos metilo o acetilo a las histonas, proteínas que participan en la condensación del ADN. La metilación o acetilación también se puede dar directamente sobre los genes y esto también se considera un cambio epigenético. 

Con este post no se pretende más que dar una pequeña visión de lo complejo que es el ADN y sus mecanismos de expresión, y que a pesar de que el genoma es prácticamente igual para todos los humanos, estos mecanismos epigenéticos y otros mecanismos son la causa de que todos seamos tan distintos y a la vez tan iguales. 


"Este post participa en la XXXIII edición del Carnaval de Biología, que hospeda @CEAmbiental en su blog Consultoría y Educación Ambiental" 

viernes, 19 de septiembre de 2014

Eventos y noticias.

Déjame hablarte sobre el miedo. Tu corazón late muy rápido, puedo sentirlo en tus manos. Una gran cantidad de sangre y oxigeno se bombeada hacia tu encéfalo, es como combustible para cohetes. Ahora mismo  puedes correr más rápido y luchar más ferozmente que nunca. Puedes saltar más alto que en toda tu vida y estás tan alerta que casi sientes que puedes ralentizar el tiempo.
¿Qué hay de malo en tener miedo? ¡El miedo es un superpoder! ¡Tu superpoder! Hay un peligro en esta habitación. ¿Y sabes que? Eres tú.   
Dr Who
Estoy asustado, ¡¿para qué lo vamos a negar?!  Pero no es malo, o eso me repito una y otra vez...   ha sido un año, o dos o mejor dicho 3... Duros y no creo que la cosa vaya a cambiar. De aquel glorioso 2012 con dos congresos, posibilidad de artículo y descubrimiento de posible especie nueva, con una adaptación si...pero con un buen resultado mejor del qué pensé.... Se pasó a una total sequía de triunfos, sobreviviendo día a día y finalmente tocando fondo y rindiéndome ante lo que era inevitable. El TDAH.

En cualquier caso, entre tanto desierto llegó Wagner de la mano de mi bioquímica favorita y casi a la vez algo que no me esperaba. Gané uno de los accésit del evento  Ciencia Jot Down 2014.


Fue una pequeña bocanada de aire fresco...de la que no conté nada porque quería hacerlo.. en Bilbao. Si, en el Evento Naukas Bilbao 2014.

Hablar sobre algo con lo que no trabajo directamente en el laboratorio me produce cierta inseguridad, que sumada a mi estrés casi crónico del último año me hacen sentir algo asustado... Pero no, han sido varias decenas de papers, otros tantos documentos históricos, un libro... y mucho esfuerzo por documentarme sobre algo de lo que queda poco material tras la 2GM, por eso en realidad tengo bastante seguridad sobre lo que conozco del tema, y sobre lo que no conozco...está la pseudo-tranquilidad de saber que tampoco otros lo saben, ya sea por temas de falta de investigación o por que los documentos han sido destruidos. Sin embargo el tema me ha parecido algo alucinante sobre lo que me gustaría escribir y hablar...   ¿Queréis saber más de este y otro montón de charlas divulgativas?... Pues no dejéis de seguir el evento, ya sea por Twitter, streaming o en directo...

Pulsa para Programa definitivo

Otro tema del que quería hablar es sobre una serie de entradas que quiero ir publicando en Naukas. Me apetecía escribir sobre bacterias haciendo un poco de "ciencia ficción", y este es el resultado. La idea es sacar dos capítulos más lo antes posible (Pulsa para acceder):

Interacciones ecológicas y geopolíticas en nuestra boca. 1ª Parte







martes, 29 de julio de 2014

Una colonia bacteriana en 3D "Extended Depth of Field"


Habitualmente me gusta sacar algún tipo de utilidad al material viejo que va a ir al autoclave y luego a la basura. El otro día le tocó a la placa de la imagen que veis arriba.  Se trata de un cultivo de posibles metilobacterias. El medio que utilizo para ellas tiene una curiosa propiedad al secarse, forma cristales de lo que supongo es sal.
Aunque la matriz de agar mantiene el agua atrapada bastante bien, al final termina por secarse lentamente. Cuando esto ocurre normalmente el volumen de del medio de cultivo se reduce, quedando una fina lámina seca como un papel.  Sin embargo este medio de cultivo antes de llegar a ese extremo forma los ya mencionados cristales.  Esto se traduce en un aumento de la concentración de solutos al que las bacterias se adaptan con mayor o menor éxito.  
En cualquier caso las colonias terminan por secarse, cambiando su aspecto y muchas veces arrugándose sobre si mismas como una hoja de un árbol al secarse. 
                       
En esa foto hay dos ejemplos que me han parecido bastante bonitos, puede verse como la colonia se ha ido retrayendo sobre si misma dejando una huella.    A la colonia con forma de "frambuesa"  le hice un par de fotos más.                                                                                                                           
Una de ellas la he mandado a un concurso de fotografía, a ver si hay suerte y puedo comprarme una cámara nueva.  Con las otras decidí jugar un poco para de camino aprender a manejar algo llamado "Extended Depth of Field" un plug-in  de imagej

Lamentablemente no hice suficientes fotos para conseguir un buen resultado... Estoy deseando volver a intentarlo en septiembre.  

Abajo tenéis el resultado. 









 El material y las instrucciones para utilizar todo esto,  aquí.






jueves, 7 de noviembre de 2013

Fotociencia11


Tras dos años participando en el Quifibiomat dentro de la Semana de la Ciencia, este año no voy a poder hacerlo, sin embargo no he querido dejar pasar la oportunidad de participar en alguna actividad relacionada esta Semana de la Ciencia, por ello esta vez participo en Fotociencia11.
FOTCIENCIA es un certamen de fotografía científica convocado por la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) cuyo objetivo es acercar la ciencia y la tecnología a los ciudadanos mediante una visión artística y estética sugerida a través de imágenes científicas y un comentario escrito del hecho científico que ilustran. 
Podéis ver todas las fotos y votar las que más os gusten, en mi caso he participado con tres fotografías en la categoría general: una sobre colorantes, otra con plantas y  una última de una semilla germinando.
Espero que os guste y, ¡feliz semana de la ciencia!

jueves, 31 de octubre de 2013

Protocolo de germinación de semillas.


En los últimos dos años he pasado bastante tiempo montando test de germinación para semillas,  aunque no existe uno "mejor", si es cierto que este último que he realizado me ha gustado mucho por el toque de reciclaje que incluye.  

Partimos de las cajas de puntas para pipetas, esas que se usan para pruebas moleculares, y que luego no van a ser reutilizables aunque se autoclaven. 

 Luego cotarmos cuadros de papel de filtro que ajusten al fondo de las cajas, estos serán los encargados de mantener la humedad. Una vez colocados los papeles en los fondos de las cajas (aconsejo entre 3 y 4 papeles), añadiremos 2 ml de agua destilada a cada una, luego las ponemos en bolsa de autoclavado…¡y al autoclave!








Tras 20 minutos a 121 grados y una sobreatmósfera de presión, las cajas ya deberían estar completamente estériles. Al sacarlas veréis que están bastante húmedas así que para evitar problemas de contaminación es mejor dejar que la bolsa y las cajas se sequen un poco.

Para ello metemos la bola en la campana de flujo y la abrimos, la dejamos allí un buen rato hasta que desaparezca el exceso de humedad, pero ojo, sin abrir las cajitas. Mientras tanto podemos ir desinfectando las semillas.
 Los protocolos de desinfección de semillas varían entre cada tipo, pero suelen ser parecidos.  En mi caso, el del arroz, consiste en un lavado con alcohol de 1 minuto, luego otro de 20 minutos con lejía seguido de varios lavados de agua destilada estéril.

 Una vez que la humedad de la bolsa se ha perdido, aunque sea en parte, y que las semillas están desinfectadas… Es momento de ponerse manos a la obra, en este punto debéis tener listo los tratamientos que queráis aplicar a vuestras semillas, e incluso si no pensáis aplicar ninguno tendréis que tener preparado algún medio  mineral estéril para nutrir a la planta.  En mi caso suelo usar RIGAUD and PUPPO al 50% de concentración.  

Lo mejor es añadir primero unos 7 ml de medio nutritivo y luego una vez estén todos los papeles de filtro bien húmedos, ir colocando las semillas con unas pinzas estériles.
Es aconsejable esterilizar las pinzas entre cada una de las cajas, así nos ahorramos arrastrar contaminaciones, también es importante en el caso de usar algún tratamiento, comenzar por las cajas que harán de control.
Una vez estén todos los granos en sus cajas sólo queda cerrarlas bien y guardarlas en oscuridad a la temperatura adecuada.

La idea tras estas cajas altas y de tapa transparente es, que tras las fases iniciales de germinación en oscuridad se puedan pasar a la cámara de plantas, así podrán empezar a hacer fotosíntesis y podremos seleccionar las mejores plántulas para los siguientes test.

martes, 1 de octubre de 2013

Naukas Bilbao 2013 "Tractor, azada y bacterias. Las herramientas del agricultor."

Foto de familia Naukas 2013

Como en otras ediciones EiTB ha subido todas las charlas de, según tengo entendido, el mayor evento de divulgación científica del país... Naukas Bilbao 2013.  Esta vez a diferencia de otras ediciones y animado por varios amigos me decidí a dar una charla.  Podéis ver la misma si pulsáis el siguiente link.


Ha sido mi primera charla ante la tele, y un gran público... lo que sumado a los problemas técnicos me puso un poco nervioso, así que no ha quedado tan bien como me hubiese gustado. Pero en general estoy bastante contento, más aún cuando minutos antes la entrevista a Pedro Miguel Echenique dejó un poco fuera de lugar mi introducción y me obligó a improvisar algo nuevo.

Traté de hacer una charla 100% divulgativa sin nombrar ni entrar en profundidad en ni uno sólo de los procesos biológicos que darían por si mismo cada uno para una charla, así que espero que todo el mundo la entienda y sobretodo, espero que llegue a mucha gente.

He tratado de plasmar casi tres años de trabajo en apenas 8 minutos, he tratado de contar las ganas que tengo de cambiar el mundo, de hacerlo más habitable para todos, seamos mamíferos o invertebrados. Traté de plasmar en 10 minutos todas esas largas tardes en el laboratorio, esas cientos de placas esos cientos de litros de medios de cultivo. Demostrar que el dinero que en forma de materiales ponen a mi alcance no se desperdicia. Quizás no logré contarlo o transmitirlo totalmente, pero ahora queda por escrito que esa era mi intención.

Pero Naukas, es más que mi charla. Naukas es esa plataforma que durante unos días al año me permite hablar de todos los temas científicos que me interesan con expertos en todos los campos. Como decía Lovelock en Homenaje a Gaia, los centros multidisciplinares son geniales. Y este evento viene a serlo en gran parte. Nos cambia a todos, y nos hace crecer.

Desde las primeras entradas que escribí en este blog sobre micro cazadores, a la primera conferencia de divulgación científica que vi en mi vida, allá por 2010 ,impartida por Sergio Palacios. Pasando por la primera entrada para Naukas (una revisión ampliada de esa entrada que hablaba antes) y llegando a la charla de el mismo Sergio de este año  que tenía mucha relación con mi última entrada en Naukas. Si, quizás quiero ver un hilo conductor, pero soy humano y mi mente funciona uniendo puntos. Aunque como excusa, lo único que pretenda sea que os deis cuenta de la razón física que se esconde tras la diferencia entre los flagelos que una bacteria tiene, según sus movimientos sean de swarming o de swimming.
Este tipo de pensamiento lateral sólo es posible en lugares donde se reúnen personas de las más distintas disciplinas científicas, pero a mi me parece apasionante.

En cualquier caso, esto sólo es una bombilla en un Tokio de las ideas, y no habría sido posible sin tantos y tantos AMIGOS. Amigos que aunque sólo vea una vez al año me importan como si los viese a diario.  Podría escribirse mucho al respecto, pero ese tema me lo guardo para mi otro blog.

Hace tiempo ya, de este post.  E incluso con los malos momentos de ayer, de hoy y de mañana. Sigue dentro de mí tan fuerte como ese día. Sólo puedo dar las gracias por hacer entre todos, que esto sea posible. Dar las gracias desde a ti que no leerás esto, pero financias con tus impuestos hasta a los jefes que invirtieron tiempo y pasión en montar el proyecto. Pasando por supuesto por los conferenciantes, los que vinieron a ver las charlas y los que ahora las moverán por la red.

Gracias, eskerrik asko.

viernes, 9 de agosto de 2013

¿Cómo se mueven las bacterias?


Cuando la gente piensa en bacterias o microorganismos, en general, lo normal es imaginarlos estáticos creciendo como manchas o colonias sobre placas de cultivo, casi como si fuesen plantas microscópicas. En otros casos se piensa en el flagelo, esa alargada estructura a modo de látigo que casi todo el mundo asocia a los espermatozoides, incluso algunas personas nombran los típicos movimientos de los protoozos. Sin embargo la realidad es bastante más compleja y variada.


Hace unos meses realicé un vídeo también para Naukas en el que se apreciaba el movimiento de bacterias vistas a 100x, que aparentemente estaban inmóviles sobre una placa de cultivo. He usado bastante ese vídeo para explicar en distintos eventos de divulgación que los microorganismos no son seres inmóviles, que interactúan con el medio que les rodea, hoy vengo a contar de una forma sencilla algunas de las distintas formas de moverse que poseen los microorganismos.
Si os pregunto cuántas formas de moverse tienen los organismos macroscópicos (los que se ven a simple vista) quizás me respondáis simplificando que tres: volar, nadar y caminar/correr. Sin embargo con las bacterias como decía antes las cosas se complican un poco y podemos hablar de hasta, ¡6 formas distintas de movimiento! Que se produzca uno u otro movimiento no sólo depende de la especie que observemos, también depende de otros factores como la humedad y la concentración de nutrientes en los medios de cultivo.