🧬  La Diversidad Genética como Instrumento para la Conservación en México

Entrada escrita por: Dra. América Nitxin Castañeda Sortibrán y Dr. Marco Antonio Carballo Ontiveros (Facultad de Ciencias) 

¡Bienvenidos a una nueva entrega del Blog de Cibergenetica! 🤖🧬

Cuando pensamos en la biodiversidad de México, solemos imaginar selvas frondosas, desiertos marianos, bosques de pino o la inmensa variedad de plantas y animales que habitan nuestro territorio. Sin embargo, en el nivel más elemental de la vida existe una capa oculta pero vital: la diversidad genética.

Las variaciones heredables que ocurren entre individuos y poblaciones son la materia prima sobre la que opera la evolución. Comprenderlas es indispensable para evaluar los riesgos de extinción, diseñar mejores estrategias de conservación, optimizar la productividad agropecuaria y atender los retos de salud pública.

A continuación, exploramos los hallazgos más destacados del estudio seminal de Daniel Piñero et al. (2008) sobre el estado de los recursos genéticos de las especies mexicanas.

🔬 Un vistazo al árbol de la vida en México

Los estudios moleculares abarcan desde bacterias microscópicas hasta gigantescos mamíferos marinos e insectos.

           🍃 1. El Reino Vegetal: Centro de Origen y Domesticación

México destaca a nivel mundial como centro de diversificación y domesticación de múltiples especies vegetales.

• Coníferas (Pináceas): México alberga más de la mitad de las especies de Pinus del mundo. Los análisis genéticos muestran una marcada diferenciación entre poblaciones (FST promedio de 0.158 en pinos), lo que constituye un dato clave para orientar los esfuerzos de conservación in situ y ex situ de especies amenazadas como Pinus rzedowskii.

• Cactáceas y Agaves: Las especies polinizadas por murciélagos (como Carnegiea gigantea) muestran una menor diferenciación genética (FST = 0.075) que las polinizadas por insectos (como Lophocereus schottii, con FST = 0.431). En agaves cultivados, como el Agave tequilana, las prácticas de clonación han provocado una alarmante homogeneidad (He = 0.0004), lo que hace urgente la protección de sus parientes silvestres.

• Cultivos Tradicionales (maíz, frijol, chile): Los parientes silvestres (como el teocinte en el caso del maíz) presentan una mayor variación que sus contrapartes domesticadas. En el frijol común (Phaseolus vulgaris), la selección humana mantiene la diferenciación entre las formas silvestres y domesticadas a pesar del flujo génico.

🧫 2. Microorganismos y hongos: entre la biotecnología y la medicina

• Rizobios: Las bacterias fijadoras de nitrógeno asociadas al frijol exhiben en México una de las mayores variabilidades genéticas del mundo, lo que impulsa el desarrollo de biofertilizantes agrícolas sustentables.

• Escherichia coli: En mamíferos silvestres de México se registró la mayor diversidad genética reportada a nivel mundial para cualquier organismo (H = 0.732).

• Histoplasma capsulatum: El análisis filogeográfico de este hongo patógeno sugiere que Latinoamérica (donde se ubica México) pudo ser el origen de su dispersión global durante el Plioceno-Mioceno.

🐝 3. Insectos: plagas, vectores de enfermedades y patrones evolutivos

Aunque en México se conocen alrededor de 19 000 especies de insectos, solo cerca de 30 han sido estudiadas a nivel genético, principalmente aquellas de impacto agrícola o médico:

• Vectores de enfermedades (Hemiptera y Diptera): En especies de triatominos del género Triatoma (transmisores de la enfermedad de Chagas), se han hallado bajos niveles de heterocigosidad por isoenzimas (Ho = 0.0102), aunque dentro de su grupo figuran entre los más polimórficos. Por su parte, mosquitos como Anopheles albimanus (vector de la malaria) exhiben una elevada diversidad genética en Chiapas (He = 0.830), lo que evidencia patrones de conectividad relevantes para la epidemiología.

• Plagas Agrícolas y Forestales (Coleoptera): En escarabajos barrenadores del género Dendroctonus (como D. mexicanus y D. adjunctus), que infestan bosques de coníferas, se observa un alto polimorfismo y heterocigosidad (He de hasta 0.334), así como linajes haplotípicos bien diferenciados a lo largo de cadenas montañosas.

• Lepidópteros y Parásitos: Especies como la mariposa monarca (Danaus plexippus) presentan niveles de diversidad nucleotídica relativamente bajos, mientras que el estudio de la abeja europea (Apis mellifera) mediante RFLP ha permitido monitorear los procesos de africanización en el país.

🐋 4. Fauna superior: contrastes extremos de variación

El análisis genético en vertebrados revela desde historias de éxito reproductivo hasta cuellos de botella dramáticos:

Especie / Grupo	Estado / Características Genéticas	Implicación de Conservación
Vaquita marina(Phocoena sinus)	Extremadamente reducida. Monomorfismo mitocondrial y elevadísima homocigosis.	Especie en peligro crítico. Requiere eliminar por completo la captura incidental.
Elefante marino(Mirounga angustirostris)	Diversidad genética drásticamente reducida tras sobrevivir a un cuello de botella.	Demográficamente recuperado, pero genéticamente vulnerable.
Ballena jorobada(Megaptera novaeangliae)	Alta diversidad genómica; sus niveles de variación varían estacionalmente.	México es un punto clave de confluencia y de reproducción migratoria.
Tortugas Marinas	Estructuración poblacional condicionada a la fidelidad a sus playas de anidación.	Protección estricta diferenciada por unidades evolutivas o playas.

💡 Conclusiones cibergenéticas

"Estudiar la diversidad genética es fundamental para alcanzar un mejor nivel de vida en áreas como la salud pública, la sustentabilidad y la productividad agrícola, pecuaria, pesquera y forestal." — Daniel Piñero et al.

Los datos nos demuestran que no basta con contar el número de individuos de una especie: la diversidad genómica interna define su capacidad real de adaptarse al cambio climático, resistir enfermedades y sobrevivir a largo plazo. Consolidar redes de investigación y bases de datos genéticos en línea en México es el siguiente paso lógico para transformar el código genético de la naturaleza en una herramienta activa de conservación.

Piñero, D., Caballero-Mellado, J., Cabrera-Toledo, D., Canteros, C. E., Casas, A., Castañeda, A., ... & Zúñiga, G. (2008). La diversidad genética como instrumento para la conservación y el aprovechamiento de la biodiversidad: estudios en especies mexicanas. Capital natural de México, 1, 437-494.

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Examen de Grado de Maestro en Ciencias de Angel Armando Viscaya Santillán.

¡Mención Honorífica y Excelencia Académica! Examen de Grado de Maestro en Ciencias de Angel Armando Viscaya Santillán.

El pasado 28 de julio de 2026, tuvimos el enorme honor y gusto de participar como sinodales en la Sala de Exámenes Profesionales de la Facultad de Estudios Superiores Zaragoza (Campus II, UNAM) para presenciar la presentación y defensa del examen de grado del alumno Angel Armando Viscaya Santillán.

Angel defendió brillantemente la tesis titulada:

"Evaluación del daño en el ADN y estimación del estrés oxidante inducido por indio en linfocitos"

Fue una presentación sobresaliente que reflejó no solo un riguroso trabajo experimental e investigación en genotoxicidad, sino también un dominio excepcional del tema, lo que llevó al jurado a otorgarle una merecida aprobación y un reconocimiento a su excelencia.

Queremos extender una calurosa y sincera felicitación tanto a Angel Armando Viscaya Santillán por este gran hito en su carrera científica como a su director de tesis, el Dr. Juan José Rodríguez Mercado, por su constante guía, rigor académico y tutoría de primer nivel.

Agradecemos enormemente la invitación para formar parte del jurado calificador integrado por la Dra. Karen Elizabeth Nava Castro (Presidente), el Dr. Edmundo Bonilla González (Vocal), la Dra. América Nitxin Castañeda Sortibrán (Vocal), la Dra. Margarita Isabel Palacios Arreola (Vocal) y la Dra. Adriana Elizabeth González Villalva (Secretaria).

¡Un orgullo más para el Programa de Posgrado en Ciencias Biológicas de la UNAM y un motivo de celebración para toda la comunidad científica!

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 ¿El fin de un dogma? ¿Por qué las enzimas ya no son un club exclusivo de las proteínas?

Escrito por: Dra. América Nitxin Castañeda Sortibrán y Dr. Marco Antonio Carballo Ontiveros (Facultad de Ciencias, UNAM).

Si abrimos cualquier libro de texto de biología de hace unas décadas, una de las primeras reglas que nos hacían memorizar en bioquímica era contundente: “Todas las enzimas son proteínas, pero no todas las proteínas son enzimas”. Era una verdad elegante, cómoda y... parcialmente falsa.

El dogma de que la catálisis celular era terreno exclusivo de las proteínas se desmoronó en la década de 1980 gracias a los hallazgos de Thomas Cech y Sidney Altman. Su descubrimiento de que el ARN podía actuar como enzima no solo le valió el Premio Nobel de Química en 1989, sino que también abrió una ventana al pasado más remoto de la vida en la Tierra. Hoy en día, gracias al avance de la cristalografía de rayos X, contamos con estructuras a resolución casi atómica de prácticamente todas las ribozimas conocidas, lo que revela la complejidad íntima de estos catalizadores químicos.

Las intrusas del ARN: Bienvenidos al mundo de las ribozimas. Las ribozimas son macromoléculas biológicas de tamaño generalmente modesto —cuya longitud típica ronda los cientos de nucleótidos— que poseen secciones de nucleótidos apareados y complejas estructuras terciarias, repletas de bucles y protuberancias. Estas intrincadas estructuras espaciales forman cavidades con grupos químicamente reactivos orientados de tal manera que permiten la unión de ligandos y la catálisis misma, de forma homóloga a cómo los aminoácidos estructuran el sitio activo de una enzima proteica.

Lejos de ser simples moldes pasivos, las ribozimas se pliegan con una sofisticación que desafía la versatilidad de las proteínas. De hecho, se ha descubierto que la **catálisis ácido-base** es una estrategia universal compartida tanto por las enzimas proteicas como por las de ARN. En muchas ribozimas, los grupos funcionales de los propios nucleótidos imitan activamente el papel que desempeñan los aminoácidos en los sitios activos de las proteínas.

A través de la biología estructural y molecular, hoy conocemos ejemplos fascinantes que operan en diferentes entornos celulares:

El ribosoma (peptidiltransferasa), es el ejemplo más espectacular. El centro de la peptidiltransferasa en el ribosoma —encargado de formar los enlaces peptídicos que ensamblan las proteínas— está compuesto esencialmente por ARN. Sorprendentemente, los estudios estructurales revelan que no hay iones metálicos directamente involucrados en la química de este sitio activo, que depende enteramente de la maquinaria del ARN.

Ribonucleasa P (RNase P): Fue la primera enzima de ARN verdadera identificada en la naturaleza. Su subunidad catalítica (denominada ARN M1 en bacterias como E. coli) se encarga de procesar los precursores de ARNt, eliminando su extremo 5' para su maduración celular.

El interruptor glmS: una ribozima única presente en bacterias Gram-positivas que también actúa como un riboswitch. Al unirse a su cofactor (glucosamina-6-fosfato), este último se integra en el sitio activo de la ribozima y actúa directamente como catalizador ácido para iniciar su autofragmentación, regulando así la expresión genética.

La estructura completa de la ribozima de cabeza de martillo (Hammerhead): Los estudios de la ribozima de cabeza de martillo en su longitud completa demostraron cómo ciertos contactos terciarios distantes estabilizan con precisión el sitio activo, permitiendo que nucleótidos invariables (como las guanosinas G12 y G8) realicen la catálisis ácida y básica.

Más allá de la química molecular, las ribozimas han generado una intensa discusión en la filosofía de la ciencia sobre cómo atribuirles una "función". Tradicionalmente, los filósofos debaten si la función de un rasgo biológico se explica por su historia evolutiva y la ventaja selectiva que otorgó en el pasado (efectos seleccionados) o por su contribución actual a un sistema complejo (rol causal).

Las ribozimas demuestran que no existe una única definición rígida que capte el concepto de función, lo que nos obliga a adoptar un pluralismo local. Dependiendo del origen del ARN catalítico que estemos estudiando, los criterios de asignación cambian drásticamente:

1. El contexto biológico. En organismos vivos, una ribozima como el ARN M1 recibe descripciones desde el enfoque de rol causal cuando analizamos bioquímicamente cómo interactúa con otras entidades durante la síntesis de proteínas. Al mismo tiempo, recibe una descripción de los efectos seleccionados al estudiar filogenéticamente la ventaja adaptativa que confiere a los ancestros de las bacterias frente a las enzimas proteicas. Ambas explicaciones coexisten localmente en la práctica científica.

2. El contexto artificial (artefactos moleculares). La biotecnología moderna ha permitido la creación de ribozimas sintéticas mediante ingeniería genética directa (diseño de cambios específicos en secuencias de ADN transcribibles a ARN) o mediante procesos de evolución dirigida in vitro (DE). En estos casos, las ribozimas actúan, de hecho, como artefactos químicos creados por el ser humano para propósitos específicos (como ligar fragmentos o polimerizar nucleótidos). Aquí, las funciones moleculares se justifican desde enfoques de diseño técnico e intencionalidad, en los que los seres humanos delegan la selección catalítica en un proceso químico controlado.

 3. El contexto prebiótico celular. En los modelos sobre el origen de la vida, las ribozimas se sitúan en la transición de la materia inanimada a los primeros sistemas vivos mediante una evolución química adaptativa. En este escenario prebiótico, estas moléculas desafían los conceptos clásicos porque son, simultáneamente, el rasgo y el portador del rasgo. Su función de replicación o reactividad química cruzada determinaba su propia proliferación y resistencia a la hidrólisis en la Tierra primitiva, lo que requería modelos de función mucho más amplios, liberales y agnósticos a nivel de la organización biológica.

Antes del descubrimiento de las ribozimas, la biología molecular se enfrentaba a un dilema irresoluble del tipo "el huevo o la gallina": ¿Qué apareció primero en la evolución primigenia, los ácidos nucleicos encargados de codificar la información o las proteínas necesarias para replicar dichos ácidos nucleicos?

La existencia de las ribozimas ofreció la solución lógica a este enigma. Bajo la hipótesis del Mundo de ARN, se postula que hace aproximadamente 3,8 mil millones de años, las moléculas autorreplicantes primitivas estaban compuestas por ARN, cumpliendo simultáneamente ambas funciones: el almacenamiento de información genética y la catálisis enzimática necesaria para su propia replicación y la mutación metabólica inicial. Con el curso de los eones, el ADN (más estable) asumió el archivo de datos y las proteínas (químicamente más versátiles) se encargaron de la catálisis principal, dejando a las ribozimas modernas como extraordinarios "fósiles moleculares" de los albores de la vida.

¿Todas las enzimas son proteínas? Definitivamente no. La bioquímica y la filosofía de la ciencia nos demuestran que el ARN no es un simple intermediario pasivo en la fábrica celular; es una macromolécula extraordinariamente compleja cuyo origen —biológico, artificial o prebiótico— determina nuestra forma de entender la funcionalidad en el universo molecular.

Referencias Bibliográficas

Scott, W. G. (2007). Ribozymes. Current opinion in structural biology, 17(3), 280-286.

Malaterre, C. (2023). What Are Ribozymes for? Arguing for Function Pluralism. In: Gayon, J., de Ricqlès, A., Dussault, A.C. (eds) Functions: From Organisms to Artefacts. History, Philosophy and Theory of the Life Sciences, vol 32. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-31271-7_19

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 Descifrando los matices de la dominancia.

Entrada escrita por: Dra. América Nitxin Castañeda Sortibrán y Dr. Marco Antonio Carballo Ontiveros (Facultad de Ciencias).

¡Hola, cibergenetistas!

Cuando pensamos en las leyes de Mendel, la mente suele viajar de inmediato a los esquemas clásicos de la preparatoria: un alelo dominante, uno recesivo y guisantes perfectamente redondos o rugosos. Sin embargo, la naturaleza adora la complejidad y rara vez se limita a dos extremos perfectos. En esta entrada, nos adentraremos en el fascinante mundo de las interacciones alélicas y en cómo la biología molecular nos obliga a refinar lo que tradicionalmente entendemos por dominancia.

La base molecular de la dominancia: ¿Qué es la haplosuficiencia?

A nivel fenotípico, decimos que un carácter es dominante si se expresa tanto en el estado homocigoto como en el heterocigoto. Pero si miramos dentro de la célula, todo se reduce a la cantidad y la eficacia de las proteínas producidas por esos alelos.

Haplosuficiencia: En la mayoría de los genes silvestres, una sola copia activa del gen es suficiente para producir la cantidad necesaria de enzima o proteína y cumplir con la función celular normal. Esto explica por qué muchas mutaciones con pérdida de función son recesivas: la célula compensa la falta de producción del alelo dañado.

Haploinsuficiencia: Por el contrario, existen genes muy sensibles a la dosis celular (como ciertos factores de transcripción) en los que una sola copia no basta. Si un alelo sufre una mutación, el 50% de la proteína restante es incapaz de alcanzar el umbral necesario para un desarrollo normal, lo que provoca un fenotipo mutante o una enfermedad en el heterocigoto.

Cuando el mutante toma el control: mutaciones de ganancia de función

No todas las mutaciones apagan un gen; algunas le otorgan un "superpoder" mal regulado. Las mutaciones de ganancia de función suelen ser dominantes, ya que el producto alterado actúa de manera independiente del alelo silvestre. Aquí destacan dos tipos principales:

Hipermórficas: El gen funciona en exceso, produciendo una mayor cantidad de proteína o una versión hiperactiva que empuja los procesos biológicos fuera de su tiempo y lugar normales.

Neomórficas: La proteína resultante adquiere una estructura y una actividad completamente nuevas que no poseía originalmente.

⚠️ El efecto dominante negativo: Existe un caso particular de pérdida de función que se comporta de manera dominante. Ocurre en proteínas multiméricas (es decir, aquellas que necesitan unirse a otras para funcionar). Si un alelo produce una subunidad defectuosa, esta puede unirse al complejo y "arruinar" toda la estructura, anulando también el trabajo del alelo sano. Es lo que en la literatura médica se conoce como el "efecto spoiler".

La variedad del espectro: incompleta y codominancia

Para romper aún más el molde mendeliano clásico, los alelos pueden interactuar sin que uno apague por completo al otro:

Dominancia incompleta: El heterocigoto presenta un fenotipo intermedio en un continuo biológico. Un gran ejemplo estudiado en los guisantes de Mendel es el tiempo de floración: el cruce de plantas de floración temprana y tardía produce híbridos que florecen en un punto intermedio.

Codominancia: Aquí no hay mezclas intermedias; ambos alelos se expresan simultáneamente y son detectables. Nuestro sistema sanguíneo ABO es el ejemplo perfecto: las personas con genotipo I^A I^B expresan tanto el antígeno A como el B en la superficie de sus eritrocitos.

Hacia una nueva comprensión de la genética

La genética moderna, impulsada por la secuenciación masiva, nos demuestra que términos como "dominante" o "recesivo" no son propiedades intrínsecas del ADN, sino descripciones clínicas y funcionales que dependen del nivel en el que analicemos el fenotipo (molecular, celular u orgánico). Comprender estos matices bioquímicos es clave no solo para la investigación básica de laboratorio, sino también para el diagnóstico y el asesoramiento en la medicina genética actual.

¿Qué opinan, cibergenetistas? ¿Habían pensado alguna vez en la dominancia desde la perspectiva de la eficiencia enzimática celular? ¡Los leo en los comentarios!

Referencias bibliográficas

Zschocke, J., Byers, P. H., & Wilkie, A. O. (2023). Mendelian inheritance revisited: dominance and recessiveness in medical genetics. Nature Reviews Genetics, 24(7), 442-463.

Ellis, R., Mead, L., Reichsman, F., McElroy-Brown, K., Smith, J., & White, P. (2023). Connected biology: Applying an integrative and technology-enhanced approach to the teaching and learning of evolution in mendel’s peas. The American Biology Teacher, 85(2), 97-103.

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Despidiendo a mamá.

 Despidiendo a mamá.

El pasado miércoles 24 de junio de 2026, el mundo se detuvo para nuestra familia. Mi mamá falleció. Sin embargo, en esta ciudad, ni siquiera el duelo puede escapar del caos urbano, de la rigidez institucional y, paradójicamente, de ese asombroso surrealismo mexicano que nos obliga a reír para no desmoronarnos.

Vivimos cerca del Estadio Azteca, y esa tarde el rumbo era un hervidero absoluto: las selecciones de México y la República Checa, se enfrentaban en la cancha del coloso en un encuentro correspondiente a la fase de grupos de la Copa Mundial de la FIFA. Con el dolor a cuestas, la urgencia en las venas y la zona completamente colapsada por el evento mundialista, nos topamos con un muro invisible: la Calzada de Tlalpan y el Viaducto Tlalpan estaban cerrados. Llegar a su casa fue una odisea contra el reloj, la marea de aficionados y el tráfico; un primer obstáculo en una cadena que parecía no tener fin.

Al llegar, la escena médica reflejaba la complejidad de sus últimos momentos: oxígeno, suero y una sonda colocada por un médico sin la autorización de su geriatra. Cuando llamamos a los servicios funerarios del ISSSTE en San Fernando, la respuesta fue un balde de agua fría: "No podemos pasar". Ante la imposibilidad del servicio público de llegar por los bloqueos viales, tuvimos que tomar la decisión de contratar una funeraria particular.

La instrucción oficial inicial fue tajante: No muevan nada. El forense debía revisar minuciosamente que los aparatos e insumos que mamá tenía puestos coincidieran exactamente con la receta médica. Ante las demoras institucionales, recurrimos también a un forense particular. Esperábamos a una autoridad estricta, pero el sistema nos envió un personaje digno de una de nuestras crónicas urbanas. El forense llamó presumiendo que tenía una motocicleta y asegurando que él podría llegar a casa de mi mamá pues,"las podía todas". No obstante, la audacia le duró poco; al rato me habló nuevamente por teléfono para decirme que ya no le daba tiempo, la rigidez del protocolo se disolvió.

El chofer de la carroza particular tampoco se quedó atrás en el absurdo. Atrapado en el caos vial derivado del partido del Mundial, llamó: "No puedo pasar, ¿cómo le hacemos? Dijo, pues me llevo el cuerpo, lo embalsamamos y se lo entregamos mañana". Fue en medio de ese colapso logístico, cuando el chip del imaginario colectivo mexicano se activó. Me vino a la mente la película Mecánica Nacional y el personaje de Sara García, aquella entrañable abuela que fallece de manera repentina por una congestión estomacal.  En medio del caos vehicular, termina siendo trasladada sentada en un auto. De pronto, imaginar a mi mamá en una situación similar, cruzando los bloqueos de Tlalpan entre ríos de aficionados, como en una comedia de los años setenta, me provocó un esbozo de sonrisa. Era una escena completamente surrealista.

Estábamos atrapados en esa extraña burbuja de asombro cuando la realidad nos dio un golpe seco. El empleado de la funeraria interrumpió el momento: "Hay que pagar". Mi hermano y yo nos miramos fijamente. "¿Quién va a pagar?", preguntó él. En ese instante, suspendida entre el absurdo, el cobro inmediato y la pérdida, de verdad no sabía si reír o llorar. Finalmente, la burocracia particular se resolvió y llevaron a mamá, protegida en un saquito.

La risa como válvula de escape: Nuestra ciencia del dolor. Vivir una noche así me hizo entender por qué, en México, contar chistes en un velorio no es una falta de respeto, sino un mecanismo de defensa vital y una profunda tradición cultural. Recordé la vez que fui con mi mamá, mi esposo y mi tío Búlmaro al velorio de mi tío abuelo Herminio. Él estaba tendido sobre un petate y, a sus pies, había una cruz de crisantemos. En medio de esa escena, mi mamá se puso a contarle chistes y anéctodas curiosas de mi tío abuelo, a mi tío Búlmaro; yo, simplemente, no daba crédito a lo que presenciaba, aún así, me uní al sentimiento de alivio de sentirnos vivos, de reconocer que los muertos viven en nosotros y que recordarlos en sus mejores momentos, nos reconforta.

Me quedo con una de las últimas frases que me dio mi mamá, Esperanza Sortibrán Dávila: 

"Tengo todas las palabras de amor que hay en el mundo, para ti"

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