Revista Investigación y Ciencia.

Les recomendamos leer el número monográfico sobre evolución

En la dirección: http://issuu.com/galneryusaisuru/docs/investigaci__n_y_ciencia_388_-_ener

Categories: Evolución

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Evolución biológica app

Recientemente he podido probar una aplicación llamada Evolutionary biology, la cual está desarrollada por un grupo de estudiantes de bioinformática de la Universidad Brigham Young; en esta aplicación podrás aprender conceptos básicos de evolución, DNA, deriva genética y selección natural, adicionalmente podrás reafirmar el conocimiento adquirido con dos simulaciones de deriva, un juego de síntesis de DNA y un juego de selección natural.

Esta aplicación es compatible con iPhone, con iPod touch y con iPad.

Puedes descargarla GRATIS desde la siguiente dirección:

https://itunes.apple.com/mx/app/evolutionary-biology/id513464425?mt=8

Categories: aplicación, Evolución, iPad

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Origen de la inteligencia y las enfermedades mentales relacionados a un antiguo accidente genético.

Científicos han descubierto por primera vez como los humanos y otros mamíferos han evolucionado para tener inteligencia. Crédito de la imagen: © James Steidl / Fotolia.

Los científicos han descubierto por primera vez cómo los seres humanos y otros mamíferos  han evolucionado para tener inteligencia.

Los investigadores han identificado al momento de la historia cuando los genes que nos permitieron pensar y razonar evolucionaron. Este puno de la historia, situado hace 500 millones de años nos proporcionó la capacidad de aprender habilidades complejas analizar situaciones y tener flexibilidad en la manera en que pensamos. El profesor Seth Grant, de la Universidad de Edimburgo, quien condujo la investigación dijo: “Uno de los grandes problemas científicos es explicar cómo los comportamientos complejos  y la inteligencia surgieron durante la evolución”.

La investigación, que se detalla en dos artículos en la revista Nature Neuroscience, también muestra una relación directa entre la evolución del comportamiento y los orígenes de las enfermedades cerebrales.

Los científicos creen que los mismos genes que han mejorado nuestra capacidad mental también son responsables de una serie de trastornos cerebrales.

"Este innovador trabajo tiene implicaciones en cómo entendemos la aparición de trastornos psiquiátricos y ofrecerá nuevas vías para el desarrollo de nuevos tratamientos", dijo John Williams, director de Neurociencias y Salud Mental de la Fundación Wellcome Trust, una de las fundaciones que participan en el estudio.

El estudio muestra que la inteligencia en los seres humanos desarrollados como resultado de un aumento en el número de genes del cerebro en nuestros ancestros. Los investigadores sugieren que un animal invertebrado simple que  vivió en el océano hace 500 millones de años experimentó un “accidente genético” , lo que resultó en que se hicieran copias extras de  ciertos genes .Los descendientes de este animal se beneficiaron de estos genes extra, lo que condujo a  los vertebrados conductualmente sofisticados, incluyendo los humanos.

El equipo de investigación estudió las habilidades mentales de los ratones y los seres humanos, utilizando tareas comparativas que involucraban la identificación de objetos en computadoras de pantalla táctil. Luego, los investigadores combinaron los resultados de estas pruebas de comportamiento con la información de los códigos genéticos de varias especies para calcular cuando evolucionaron los  diferentes comportamientos. Ellos encontraron que las funciones mentales superiores en los seres humanos y los ratones fueron controlados por los mismos genes. 

El estudio también demostró que cuando estos genes son mutados o dañados, las funciones mentales superiores se deterioran.

"Nuestro trabajo demuestra que el precio de una inteligencia superior y comportamientos más complejos es el tener una mayor cantidad de enfermedades mentales", dijo el profesor Grant. Los investigadores habían demostrado previamente que más de 100 enfermedades cerebrales infantiles y en adultos son causadas ​​por mutaciones genéticas.

"Ahora podemos aplicar pruebas genéticas y de comportamiento para ayudar a pacientes con estas enfermedades”, dijo el doctor Tim Bussey la Universidad de Cambridge, que también participó en el estudio.

Se puede encontrar el artículo de los autores en la siguiente liga, sí como la nota original en esta liga.

 

Categories: Cambridge, Evolución, inteligencia, Universidad de Edimburgo

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La importancia de la recombinación genética en la evolución de las abejas

Abeja reina (Apis mellifera). Tomada de thewarrestore

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Una investigación de la Universidad de York sugiere que las abejas obreras se han convertido en una mano de obra altamente calificada y especializada, debido a que los genes que determinan su comportamiento son recombinados frecuentemente, lo cual ha ayudado a la selección natural a construir una abeja mas adaptada.

El estudio, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), arroja luz sobre cómo las abejas obreras – que son estériles – han desarrollado comportamientos carismáticos y cooperativos, como el cuidado de las larvas, la colecta de comida para la colonia, la defensa en contra de intrusos, y el baile para comunicar la localización de flores disponibles a sus compañeras.

Cuando los investigadores examinaron el genoma de la abeja común (Apis mellifera), descubrieron que los genes asociados con el comportamiento de las obreras se encuentran en áreas del genoma que tenían la tasa de recombinación más alta. La recombinación representa “revolver la baraja genética” en los ovarios de una abeja reina, la recombinación combina los cromosomas que ésta heredó de sus padres. Como resultado, es muy probable que la progenie de la reina herede cromosomas en mosaico con diferentes combinaciones de mutaciones, afirma el profesor de biología Amro Zayed, cuyo laboratorio condujo la investigación.

La recombinación permite a la selección natural actuar sobre mutaciones específicas sin afectar a las mutaciones vecinas. “Si yo fuera un buen remero en un bote-dragón (un tipo de canoa china) con 49 malos remeros, perdería todas las competencias. Pero si los equipos se entremezclaran después de cada carrera, tendría mayores posibilidades de ganar. Incluso podría llegar a estar en un bote con 49 remeros buenos como yo”, explica el profesor Zayed. “Lo mismo ocurre con las mutaciones en un cromosoma. La recombinación hace que el destino evolutivo de las mutaciones sea independiente de la vecindad que las rodea, lo que mejora el proceso de la selección natural”.

El equipo cree que han resuelto uno de los misterios del genoma de la abeja común, como lo dice el investigador asociado de postdoctorado Clement Kent, autor principal del estudio.

“La abeja común posee las tasas de recombinación más altas en todos los animales – 10 veces mayor que la de los humanos. Nuestro estudio demuestra que este alto grado de combinaciones genéticas se ha convertido en la fuente evolutiva en secciones del genoma responsables de orquestar el comportamiento obrero”, afirma Kent. “Esto puede permitir a la selección natural incrementar la adecuación de las colonias de las abejas, que viven o mueren con base en qué tan bien se comportan sus obreras”.

Traducción de la entrada original de Sciencedaily.com.

Categories: abejas, comportamiento, Evolución, recombinación

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La evolución atrapada en un matráz

Imagen tomada de Experimental Evolution

Un grupo de investigadores de la Universidad del Estado de Michigan ha reportado, con lujo de detalle, el proceso del surgimiento de una innovación evolutiva en una población experimental de la bacteria Escherichia coli, a lo largo de un experimento que comenzó en 1988. 

Por más de veinte años, el grupo de trabajo ha propagado,  a partir de una cepa ancestral (REL606), 12 diferentes poblaciones de E. coli en un medio mínimo (con glucosa en baja concentración como única fuente de alimento) para que, sin variar las condiciones ambientales, cada una siguiera un camino evolutivo independiente. Después de unas 33, 000 generaciones, uno de los frascos (la población nombrada Ara-3) comenzó a verse más turbio que los demás, efecto que aumentó mientras pasaban las generaciones (cuando este estudio comenzó el experimenteo iba en las 40,000 generaciones), indicando que después de acabar con la glucosa, algunas bacterias eran capaces de aprovechar otro de los compuestos del medio como fuente de alimento. Se comprobó que dicho compuesto era el citrato (ácido cítrico), ingrediente que en el medio mínimo se encuentra en mayor concentración que la glucosa, y por ello las bacterias pudieron incrementar de esa forma su número poblacional. Esto es muy relevante, pues no se había observado que bajo condiciones aeróbicas (en presencia de oxígeno), E. coli fuera capaz de utilizar el citrato como alimento (de hecho esta es una de sus características distintivas de la especie). Las cepas de E. coli silvestres (fenotipo Cit-), a diferencia de estas nuevas mutantes (fenotipo Cit+), no logran aprovechar el citrato en presencia de oxígeno porque no pueden expresar la proteína que permite la absorción de éste hacia el interior celular. 

Debido a que cada 500 generaciones desde el inicio se tomaron muestras de los 12 frascos y se congelaron, el equipo de trabajo pudo hacer comparaciones entre individuos de tiempos diferentes de la población donde el fenotipo Cit+ surgió, facilitando la tarea de encontrar los pasos anteriores al desarrolo de la nueva función metabólica. Por medio de la secuenciación y comparación de varios genomas de diferentes tiempos, los científicos encontraron la base genética principal de dicha característica: una duplicación en una secuencia. Esta duplicación, hizo un rearreglo en el que un promotor quedó detrás de la secuencia que codifica para la proteína transportadora del citrato del medio al interior celular, causando que dicha proteína se expresara (sin la duplicación, el promotor se encuentra adelante de del gen de la proteína transportadora). 

Categories: Bacterias, E. coli, epistásis, Evolución, mutación, secuenciación de DNA

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Hombres y chimpancés: más que una pequeña diferencia en el genoma

Imagen tomada de news.sciencemag.org

El 7 de septiembre pasado, la Revista Americana de Genética Humana publicó un artículo cuyos resultados han arrojado a la luz un factor muy importante en relación a las grandes diferencias entre especies muy cercanas, como el caso del hombre y el chimpancé: las modificaciones epigenéticas. 

El 98% del genoma del chimpancé es idéntico al del humano. Pese a este gran parecido genómico, las diferencias observables entre ambas especies son muchas (forma, comportamiento, desarrollo de enfermedades, etc.), y difícilmente podrían ser explicadas sólo por un pequeño grupo de genes propios de cada especie.

Desde hace algunos años se ha demostrado que existen características en los organismos cuya expresión se ve altamente influenciada por el medio ambiente. Por ejemplo, los gemelos idénticos pueden, con el paso del tiempo, presentar divergencias fisiológicas, psicológicas y de salud, pese a tener la misma información genética. Estas discrepancias no se deben entonces, a los genes del individuo, sino a procesos bioquímicos que regulan la actividad y expresión  de los genes y que responden a la influencia del ambiente. Estos procesos forman una segunda capa de información relacionada con el ADN y se conocen como procesos epigenéticos

Categories: Cancer, chimpancé, Epigenética, especiación, Evolución, Genética_Humana

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Operones y ruido bioquímico, ¿respuesta a una vieja pregunta?

Representación del interior celular de E. coli (fuente: www.sciencephoto.com)

A principios de 1960, los franceses Jacques Monod y Francois Jacob descubrieron que la bacteria entérica Escherichia coli, utilizaba tres genes estructurales especiales para sintetizar las proteínas para descomponer la lactosa, y que estos estos tres genes metabólicos podían ser apagados o encendidos, todos a la vez, desde un sólo punto de control. Monod y Jacob identificaron, por vez primera, una red de regulación genética (y por ello fueron galardonados con el Premio Nobel de Medicina en 1965). El tipo de red que describieron es lo que conocemos como un operón: un grupo de múltiples genes que están controlados como una sola unidad. El operón Lac (por lactosa) fue el primero de muchos que se descubrieron después, pero para finales de los 60's, quedó claro que este tipo de regulación genética no era una norma biológica. Hasta principios de la década de los 1990's, todos los operones descritos pertenecían a procariontes (hasta la fecha, se han identificado muy pocos en organismos multicelulares). ¿Por qué sucede esto? ¿Qué pudo favorecer que los operones se mantuvieran en los procariontes y por qué no están en los eucariontes? Una investigación publicada en Agosto de 2012, parece arrojar evidencias definitivas para responder esta vieja pregunta.

Oleg Lgoshin y Christian Ray, autores de la publicación, son bioingenieros computacionales, que utilizan la informática y las matemáticas para estudiar la señalización celular y otros procesos bioquímicos. Comenzaron a estudiar a los operones a finales de 2009, con el fin de determinar si su evolución pudo haber sido influenciada por la naturaleza “ruidosa” de las señalizaciones bioquímicas que regulan la transcripción genética bacteriana.

Categories: Bioinformática, Eucariontes, Evolución, operón, PROCARIONTES, regulación genética, simulaciónes

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La Genética y el mejor amigo del hombre. Segunda parte

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Del Poodle al Rottweiler ¿Por qué tan diferentes?

tomado de MiMascota10

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Darwin, en El Origen de las Especies, sugirió que dada la gran variación morfológica entre las numerosas 'razas' de perros, estos deberían ser el producto de la cruza de varias especies de cánidos. Ahora sabemos que esta hipótesis es errónea, pero si uno observa un Chihuahueño y un Gran Danés, la idea no suena tan descabellada después de todo. Y es que, si hablamos de su apariencia, el perro es el mamífero más diverso; la variación morfológica que presenta excede la que existe entre las diferentes especies de la familia Canidae, y respecto al tamaño corporal, el perro exhibe mayor diversidad que cualquier otro vertebrado terrestre. Las diferencias en el comportamiento y fisiología también son sustanciales. Es bien sabido que los fenotipos de las razas actuales, en su inmensa mayoría, son el resultado de la selección artificial. Pero para que un proceso de selección actúe, necesita de la variación genética, ¿por qué el perro presenta tanta? Las bases genéticas para las diferencias en tamaño, proporción y comportamiento entre los perros aún esta por revelarse; sin embargo, años de investigación sobre la genética del mejor amigo del hombre han arrojado luz sobre algunos aspectos. Revisaremos a continuación los más importantes.

Categories: Evolución, genes, mutación., Perros, Tandem

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La Genética y el mejor amigo del hombre. Primera parte.

El aún incierto origen de los perros

Los primeros pobladores de América traían ya con ellos a sus perros (del blog Antropología física ¿Para qué?) 

Algunas personas prefieren a los gatos, otros dicen que es el caballo el merecedor al título del “mejor amigo del hombre”, pero no existe otro animal doméstico que haya acompañado al hombre en su curso sobre la tierra desde tiempos tan remotos como el perro. A pesar de haber compartido su vida con nosotros durante tanto tiempo, de parecernos tan familiares, la historia evolutiva de estos animalitos sigue teniendo aires de misterio.

Categories: Evolución, lobos, Perros, SNP's

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El hecho de la evolución: un hecho natural

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"Uno de los argumentos más usados en contra de la teoría de la evolución, es que la evolución en ciencia es conocida como una ‘teoría’, y diversos autores que no aceptan la transformación de las especies como una realidad fáctica aseguran que “ni los propios evolucionistas están convencidos de la evolución”.

Categories: Evolución

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Origen del hombre moderno

Según un equipo de genetistas y matemáticos toda la humanidad actual proviene de una población de cazadores-recolectores que se originó en el sur de África hace 200.000 años. Nuestros primeros padres eran bosquimanos y se comunicaban en khoisán: la lengua ancestral de la humanidad, donde las consonantes eran chasquidos como el sonido de un beso.

Brenna Henn y sus colegas de Stanford y otras seis universidades, acaban de presentar en la revista Proceedings of the National Academy of Sciencies (PNAS) la comparación genómica -entre los genomas de los humanos actuales- más amplia y avanzada hasta la fecha. Como los genomas van acumulando cambios a lo largo del tiempo, estas comparaciones sirven para deducir el pasado de la especie: las poblaciones ancestrales muestran muchos cambios.

Categories: Artículos, Evolución, Nota, Noticias

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