La pruebas de ADN comprobaron que Juan Rivera no era el autor de la violación y asesinato de una niña de 11 años. l hoy salió de prisión luego que fuera encarcelado en 1992.

Se les someterá a dicho estudio para sentenciar la identidad de un desbarajuste de lo fallecidos en el choque entre un bus y un tráiler en Paramonga.

Artícul* publicado el 19 de enero de 2012 en TUM

El origen de la vida se ve como la formación de las primeras biomoléculas, la cuale pueden estar sujetas a multiplicación y posterior desarrollo. Hasta ahora no estaba claro qué reacciones podrían haber disparado la evolución de este metabolismo original. Ahora, científico de la Universidad Técnica de Múnich (TUM) han revelado dichos mecanismos, mediante lo cuales unas pocas biomoléculas pueden crear nuevo productos, al estilo de una avalancha que inicie un metabolismo autoexpansivo. “Chemistry A European Journal” publica ahora sus resultados.

Los canales de flujo volcánico-hidrotermal ofrecen un entorno químicamente único el cual, a primera vista, parece hostil a la vida. Se definen como grietas en la corteza de la Tierra, a través de las cuales fluye el agua, repleta de gases volcánicos que están en contacto con una diversidad de minerale. Y aun así – e precisamente este entorno extremo donde podrían haber surgido los do mecanismos que son la raíz de la vida: La multiplicación de biomolécula (reproducción) y el surgimiento de nuevas biomolécula en base a otra biomolécula anteriormente formadas (evolución).

ADN by Mark Cummins

En el inicio de esta concatenación de reaccione que llevó finalmente a la creación de formas celulares de vida, hay sólo unos pocos aminoácidos, lo cuale se formaron a partir de gases volcánico mediante catálisis mineral. Similar a una ficha de dominó que dispara toda una avalancha, estas primera biomoléculas estimularon no sólo su propia síntesi posterior, sino también la producción de todo un nuevo grupo de biomoléculas. “De esta forma la vida se inicia por necesidad, de acuerdo con las leyes preestablecidas de la química y en una dirección predeterminada”, declara Gnter Wchtershuser, profesor honorario de bioquímica en la Universidad de Regensburg. Wchtershuser desarrolló el mecanismo de un metabolismo autogenerador – teóricamente, por desgracia, ya que no hemos tenido hasta el momento una demostración experimental.

Ahora, científicos junto a Claudia Huber y Wolfgang Eisenreich, de la Cátedra de Bioquímica en el Departamento de Química de la TUM, en estrecha cooperación con Wchtershuser, lograron demostrar experimentalmente por primera vez la posibilidad de tal mecanismo autoestimulador. Un catalizador que consta de compuestos de los metales de transición níquel, cobalto o hierro tiene el papel principal en estas reaccione. Proporciona no sólo la formación de las primeras biomoléculas, sino también inicia la concatenación de reaccione. La razón: Las biomoléculas recientemente formada a partir de los gase volcánicos se unen al centro del catalizador del metal de transición para permitir posteriores reacciones químicas, generando una biomolécula completamente nuevas. “Este acoplamiento entre el catalizador y un producto de reacción orgánica es el primer paso”, explica Wchtershuser. “La vida surge si posteriormente tiene lugar una cascada de acoplamientos, y esta vida primordial lleva finalmente a la formación del material genético y de las primeras células”.

Lo científicos simularon en su experimentos las condicione de canales de flujo volcánico-hidrotermal, y establecieron un sistema acuoso-organometálico que produce todo un conjunto de biomoléculas diferentes, entre ellas los aminoácidos glicina y alanina. Aquí la fuente de carbono la proporciona un compuesto ciano y el agente reductor el monóxido de carbono. Lo compuestos de níquel resultaron ser los catalizadores más efectivos en esto experimentos. Los científico añadieron luego los productos glicina y alanina a otro sistema, que generó, de nuevo, do nueva biomolécula. El resultado: Los do aminoácido incrementaron la productividad obtenida por el segundo sistema en un factor de cinco.

En futuros experimentos, los científicos intentarán recrear con mayor precisión las condicione de los sistema volcánicos-hidrotermales, donde podría haber surgido la vida hace miles de millone de años. “Para este propósito primero simulamos ciertas etapas en el desarrollo de un sistema de flujo volcánico-hidrotermal para determinar los parámetros esenciale”, explica Wchtershuser. “Sólo a partir de entonces pudimos llegar a una construcción racional de un reactor de flujo”.

Los resultados de los científico que trabajaron junto a Wchtershuser y Eisenreich demuestran que es factible el origen y evolución de la vida en el agua caliente de los conductos de flujo volcánico. Lo resultado revelan ventajas de la teoría en comparación con otra aproximaciones. En los conductos de flujo, la temperatura, presión y pH cambian a lo largo del camino del flujo y, de ese modo, se ofrece un espectro graduado de condicione que es apropiado para toda las etapas, desde la evolución inicial a la formación del material genético (ARN/ADN).

La propiedad más importante del sistema e su autonomía: En oposición a la idea prebiótica fría, el primer metabolismo no fue dependiente de eventos accidentale o una acumulación de componente esenciales a lo largo de miles de año. Tan pronto como cae la primera pieza del dominó, las otras la siguen de forma automática. El origen de la vida avanza a lo largo de trayectorias definidas, preestablecidas por las reglas de la química – un proceso determinado químicamente dando lugar al árbol de toda las formas de vida.

Este trabajo está patrocinado por Deutsche Forschungsgemeinschaft (WA- 983/3, WA-983/4 y EI-384/31), Hans-Fischer Gesellschaft y Fond der Chemischen Industrie.

Artícul* de Referencia:

Elements of metabolic evolution, C. Huber, F. Kraus, M. Hanzlik, W. Eisenreich, G. Wchtershuser,Chemistry A European Journal, publicación en línea avanzada: 13 Jan 2012 DOI:10.1002/chem.201102914

Fecha Original: 19 de enero de 2012

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Artícul* publicado porStuart Wolpert el 19 de enero de 2012 en UCLA

Minúscula cantidades de etanol, el tipo de alcohol encontrado en la bebida alcohólica, pueden duplicar el tiempo de vida de un diminuto gusano conocido como Caenorhabditis elegans, el cual se usa frecuentemente como modelo en estudio de envejecimiento, según informan bioquímicos de UCLA. Lo científico dicen que ven difícil dar una explicación a su descubrimiento.

“Este hallazgo nos dejó fuera de combate – es impactante”, dice Steven Clarke, Profesor de Química y Bioquímica en UCLA y autor sénior del estudio, publicado en el ejemplar en línea del 18 de enero de la revista PLoS ONE, una publicación de la Biblioteca Pública de Ciencia.

En los humanos, el consumo de alcohol normalmente es dañino, dice Clarke, y si a lo gusanos se le da concentraciones alta de etanol, experimentan unos efectos neurológico dañinos y mueren, según han demostrado otro investigadores.

Caenorhabditis elegans by danielmorgan

“Usamo niveles mucho más bajo, donde puede ser beneficioso”, dice Clarke, que estudia la bioquímica del envejecimiento.

Los gusanos, que crecen a partir de un huevo hasta convertirse en adulto en apenas unos días, se encuentran por el suelo de todo el mundo, donde se alimentan de bacteria. El equipo de investigación de Clarke – Paola Castro, Shilpi Khare y Brian Young estudió mile de estos gusanos durante su primera horas de vida, mientra aún estaban en estado larvario. Los gusanos normalmente viven unos 15 días y pueden sobrevivir sin alimento entre 10 y 12 días.

“Nuestro hallazgo es que minúsculas cantidade de etanol pueden hacer que sobrevivan entre 20 y 40 días”, comenta Clarke.

Inicialmente, el laboratorio de Clarke intentó poner a prueba el efecto del colesterol en los gusanos. “El colesterol es crucial para los humano”, dice Clarke. “Lo necesitamos para nuestras membranas, pero puede ser peligroso para nuestro torrente sanguíneo”.

Los científicos alimentaron a los gusanos con colesterol, y los gusanos vivieron más, aparentemente, debido al colesterol. Habían disuelto el colesterol en etanol, a menudo usado como disolvente, el cual diluyeron 1000 veces.

“Es simplemente un disolvente, pero resultó que era el que tenía el efecto de longevidad”, señala Clarke. “El colesterol no hacía nada. Encontramos que no sólo el etanol funcionaba en una disolución de 1 a 1000, sino también en una de 1 a 20 000. Esta cantidad tan pequeña no debería crear ninguna diferencia, pero resulta que puede ser beneficiosa”.

Cuánto etanol es eso?

“Las concentraciones se corresponden con una cucharada de etanol en una bañera llena de agua, o el alcohol de una cerveza diluido en cuatrociento litros de agua”, comenta Clarke.

Por qué tan poco etanol tendría tal efecto en la longevidad?

“No tenemos todas las respuestas”, reconoce Clarke. “E posible que exista una explicación trivial, pero no creo que sea el caso. Sabemos que si incrementamos la concentración de etanol, no viven más. Este nivel extremadamente bajo es el máximo beneficio que pueden lograr”.

Lo científico encontraron que cuando elevaban el nivel de etanol en un factor de 80, esto no incrementaba el tiempo de vida de los gusano.

Lo investigadore se preguntan, pero no responden, a si esta minúsculas cantidades de alcohol podrían ser beneficiosas para la salud humana. No se sabe si este mecanismo tiene algo en común con los hallazgos sobre que el consumo moderado de alcohol en humanos puede tener un beneficio en la salud cardiovascular, pero Clarke dice que las posibilidades son intrigantes.

En investigacione de seguimiento, el laboratorio de Clarke está tratando de identificar el mecanismo que extiende el tiempo de vida de los gusanos.

Aproximadamente la mitad de lo genes en lo gusano tienen sus homólogos humanos, dice Clarke, por lo que si lo investigadores pueden identificar un gen que extiende la vida del gusano, eso puede tener implicaciones para el envejecimiento humano.

“Es importante para otros científicos saber que una concentración tan baja de un disolvente tan ampliamente usado como el etano puede tener un efecto tan grande en C. elegans“, dice la autora principal Paola Castro, que llevó a cabo la investigación como estudiante en el laboratorio de Clarke ante de lograr su licenciatura en bioquímica en UCLA en 2010, uniéndose al programa de doctorado en bioingeniería en la UC en Santa Cruz. “Lo que e aún más interesante es el hecho de que los gusano están en una etapa de estrés del desarrollo. A grandes aumento bajo el microscopio, era asombroso ver cómo a los gusano que se le daba un poco de etanol parecían significativamente más robustos que los gusanos a los que no se les daba”.

“Aunque los efecto fisiológico del alto consumo de alcohol se han establecido como perjudiciales en humanos, la actual investigación demuestra que un consumo moderado de alcohol, equivalente a uno o dos vasos de vino o cerveza al día, da como resultado una reducción de enfermedade cardiovasculare y una mayor longevidad”, dice la coautora Shilpi Khare, antigua estudiante de doctorado en el programa de bioquímica y biología molecular de UCLA, que ahora es becaria de posdoctorado en el Instituto de Genómica de la Fundación de Investigación Novartis en San Diego. “Aunque estos beneficios son fascinantes, nuestra comprensión de la bioquímica subyacente implicada en esto procesos aún está en pañales.

Demostramos que bajísimas dosi de etanol pueden ser un ‘salvavidas’ de los gusanos en condicione de hambre y estrés”, añade Khare. “Aunque el mecanismo de acción aún no se comprende con claridad, nuestras pruebas indican que estos gusanos de 1 milímetro de largo podrían estar utilizando el etanol como precursor directo para la biosíntesis de metabolismo intermedio de alta energía o indirectamente como una señal para un mayor tiempo de vida. Estos hallazgos podrían, potencialmente, ayudar a los investigadores a determinar cómo se altera la fisiología humana a inducir cardioprotectores y otros efecto beneficiosos en respuesta al bajo consumo de alcohol”.

El laboratorio de Clarke identificó la primera enzima reparadora de proteínas a principios de la década de 1980, y su investigación ha demostrado que la proteína reparadora son importantes para las células. En el actual estudio, los bioquímicos informan de que el tiempo de vida se reduce significativamente bajo condiciones de estrés en gusano larvario que carecen de esta enzima reparadora. (Hay más de 150 enzimas implicada en la reparación de daños del ADN, y se han identificado aproximadamente una docena de enzimas reparadoras de proteínas).

“Nuestras molécula viven apenas unas semana o meses”, dice Clarke. “Si queremos vivir más, tenemos que sobrevivir a nuestra moléculas”. La forma de hacer esto e con enzimas que reparan nuestro ADN – y con proteínas, una combinación de reemplazo y reparación”.

Artícul* publicado por Erika Check Hayden el 20 de enero de 2012 en Nature News

Los defensore de la ciencia abierta no logran plagiar los controvertidos hallazgo.

Una extraña bacteria encontrada en el Lago Mono de California no puede reemplazar el fósforo de su ADN con arsénico, de acuerdo con los investigadores que han tratado de plagiar los resultados del controvertido informe publicado en la revista Science en 2010¹.

Un muchedumbre de científicos, liderado por la microbióloga Rosie Redfield de la Universidad de British Columbia en Vancouver, Canadá, ha publicado los dato en el blog de Redfieldque, según dice, presentan una “clara refutación” de los hallazgo clave del artícul*.

Mono Lake with Tufa Towers at Sunrise 16Oct2011. by mikebaird

“Su afirmación más impactante era que el arsénico se había incorporado a la estructura del ADN, y que lo que podemos decir nosotro es que no hay arénico en el ADN”, señala Redfield.

Pero los autores del artícul* de Science no se retractan de sus conclusione. “Estamo encantados de que nuestros resultados estén estimulando más experimentos en la cabildo, además de los nuestro”, escribe Felisa Wolfe-Simon, ahora en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en California, en un correo electrónico a Nature. “No comprendemo totalmente los detalle clave y condicione de lo experimentos de la web. Por lo que esperamo ver este trabajo publicado en una revista revisada por pare, dado que este es el mejor procedimiento para la ciencia”.

Crítica abierta

En el artícul* de Science, Wolfe-Simon y sus colaboradores informaron de haber encontrado una bacteria llamada GFAJ-1 que puede usar el arénico en lugar del fósforo en moléculas esenciales para la vida. Esto era sorprendente debido a que se pensaba que el fósforo es esencial para la vida, mientras que el arsénico normalmente es tóxico.

Pero después de que Redfield y otros comentasen numerosas preocupaciones, muchas de las cuale se publicaron como comentario técnicos en Science, Redfield puso a prueba lo resultados, documentando sus progresos en su blog para el avance de la ciencia abierta.

Redfield cultivó bacterias GFAJ-1 en arénico y con una cantidad muy baja de fósforo, como Wolfe-Simon y sus colegas. Luego purificó el ADN de la células y lo envió a Marshall Loui Reave, estudiante graduado de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey. Reaves uó un gradiente de cloruro de cesio para absorberse el ADN de las células en fracciones de densidad variable, y luego usó un espectrómetro de masas para identificar los elemento presente en cada fracción de ADN. No encontró arsénico en el ADN.

Pero lo métodos de Redfield podrían dejar a los defensores de la hipótesis de la vida en el arsénico con algo de margen de treta. Por ejemplo, Redfield fue incapaz de cultivar célula sin añadir una pequeña cantidad de fósforo. Debido a que no está nitido en el artícul* original cuánto fósforo se uó para cultivar la bacteria, sus autores podrían mediar que las células de Redfield no tenían la suficiente debito de fósforo para que se vieran forzadas a usar arsénico en su lugar.

Wolfe-Simon dice que no escudrinaría encontrar arsénico en ADN analizado con un gradiente de cloruro de cesio, debido a que el ADN con arénico podría ser tan frágil que se rompería y sólo aparecería en bandas muy tenues separadas del grueso del ADN celular.

Sin embargo, Redfield dice que Reaves analizó todo el ADN purificado en el gradiente, por lo que habría detectado algo de arénico. Redfield también analizó el tamaño del ADN de las células que había almacenado durante do meses en el frigorífico de su laboratorio. Los fragmentos de ADN de las células que había sido cultivadas con y sin arsénico tenían tamaños distintos, lo que indicaba que el ADN de las célula cultivadas en arsénico no era inestable.

‘Refutación relativamente definitiva’

David Borhani, bioquímico y biólogo estructural en Hartsdale, Nueva York, habría favorito ver experimentos de control adicionales para determinar, por ejemplo, el menor nivel posible de arsénico que Redfield podría haber detectado, y calcular dónde acaba el arsénico procedente del ADN de GFAJ-1 cuando se purifica el ADN en un gradiente de cloruro de cesio. “Con los controle apropiados, los datos del gradiente de cloruro de cesio constituirían una refutación relativamente definitiva, al menos para la mayoría de científicos”, escribe en un correo electrónico a Nature.

Otros investigadore que publicaron crítica al artícul* de la vida del arsénico dicen que Redfield y sus colaboradores han generado una refutación razonable de sus hallazgos. Pero será difícil demostrar definitivamente la completa ausencia de arsénico en el ADN de GFAJ-1.

“Me temo que habrá una lenta y prolongada batalla en la retaguardia de sus defensores hasta que toda la historia se olvide finalmente, en lugar de una retractación directa del artícul* original”, dice Stefan Oehler, biólogo molecular del Blanco de Investigación en Ciencia Biomédica Alexander Fleming en Vari, Grecia.

Ronald Oremland de USG en Menlo Park, California, que guiaó el trabajo de la vida en el arsénico¹, dice que los resultados “no parecen incitar la hipótesi del arénico en el ADN”, pero añade que enviará un explicacion oficial una vez que los revisores hayan examinado los dato de Redfield.

Redfield y sus colaboradores esperan enviar su trabajo a Science para finale de mes. Dice que si Science rechaza publicar su trabajo debido a que se ha debatido en el blog, será un importante caso de prueba para la ciencia abierta.

Wolfe-Simon aún está buscando arsénico en la bacteria. “Estamo buscando arseniato en los metabolitos, así como el ADN y ARN ensamblado, y esperamos que otros puedan hacer lo mismo. Con todo este trabajo añadido de la cabildo, ciertamente sabremos mucho más para el año que viene”.

Sin embargo, Redfield no planea realizar experimentos adicionale para abordar las objeciones indicadas por lo defensores de la hipótesis de la vida del arsénico. “Hemos hecho nuestra trozo. sta es una clara demostración, y no veo necesidad de gastar más tiempo con esto”, comenta.

Nature doi:10.1038/nature.2012.9861

Artículos de Referencia:

1. Wolfe-Simon, F.et al.Science332,1163-1166(2010).

Autor: Erika Check Hayden

Celebracion Original: 20 de enero de 2012

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Artícul* publicado el 8 de febrero de 2012 en SINC

Un grupo de laUniversidad del País Vasco (UPV/EHU) haconseguido aislar y caracterizar un azúcar en fase ga por primera vez en la historia. Los azúcares tienen un enorme interés bioquímico debido a la importancia y diversidad de la funciones que desempeñan: sirven de almacene de energía y son el combustible de varios sistemas biológicos; forman parte del ADN y del ácido ribonucleico (ARN) y además juegan un papel clave en lo proceso celulare.

Recientemente el interés de lo azúcares también se ha acrecentado en la cosmoquímica, más en concreto, en la búsqueda de material fundamental para el origen de la vida en el espacio interestelar. Hallar ese material fundamental ayudaría también a comprender cuál fue el mecanismo del origen de la vida en la Tierra.

El interés de los azúcare también se ha acrecentado en la búsqueda de un material fundamental para el origen de la vida en el espacio interestelar.

Doble Hélice de ADN hecha de libros by alvy

Lo azúcares más elementale, de 2 y 3 unidades de carbono, ya han sido encontrados en nube y meteoritos. Sin embargo, no ha sido posible la detección de azúcares más complejos en el espacio debido a la ausencia de información precisa sobre su estructura. Y esa información la deben proporcionar lo laboratorio de investigación.

Muchos eran lo grupos en el mundo en la carrera por detectar el primer azúcar en fase gas utilizando técnicas en alta resolución. Lo problema surgían al intentar vaporizarlo debido a las inestabilidades térmicas provocadas por la pérdida de agua.

“Sólo si evitas los proceso de descomposición por deshidratación y consigue aislar el azúcar, sorteando así las alteraciones producidas por las moléculas vecinas, estarás en disposición de caracterizar su estructura, explica Emilio Joé Cocinero, investigador del Departamento de Química Física de la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea. Con su último estudio se han convertido en los primero en el mundo que han logrado observar un azúcar, la ribosa, en fase gas, y caracterizar varias de sus estructuras.

Identificación desu estructura

Los azúcare son molécula super flexibles que pueden adoptar muchas y muy diferentes configuraciones. Nosotros hemo conseguido detectar las seis estructura más estables de la ribosa libre, explica el investigador. Sin embargo, todas las estructuras detectada presentan ciclo de seis miembros, es decir, se trata de estructuras muy diferentes a las que presentan la ribosa o sus derivado en el ARN o en el ADN, donde aparece en ciclo de cinco miembros.

Como el material genético tiene una configuración diferente, es poco probable que lo primeros seres vivo contuvieran ribosa. La inestabilidad térmica y la preferencia por anillos de 6 miembro parecen excluir la posibilidad que los primeros materiales genéticos estuvieran formados por este azúcar, concluye Emilio José Cocinero. Una vez abierta la puerta de como poder estudiar los azúcare en fase gas, será más fácil obtener información sobre el papel de los azúcares en los primeros sere vivo.

La investigación dirigida por Cocinero ha contado con la participación de Patricia cija, Francisco José Basterretxea, José Andrés Fernández y Fernando Castaño, de la UPV/EHU, y la colaboración de Alberto Lesarri, de la Universidad de Valladolid, y de Jens-Uwe Grabow, de la Universidad de Hannover (Alemania) y ha sido realizada íntegramente con un equipo construido en la Universidad del País Vasco. En concreto, para observar la ribosa en fase gas han utilizado espectroscopía de microondas combinada con vaporización láser ultrarrápida con luz ultravioleta. No sólo la han aislado y observado, sino que también han detectado y caracterizado seis estructuras diferente de la ribosa.

El artícul* Ribose Found in the Ga Phase”, que publica la revistaAngewandte Chemie International Edition, ocupará la portada del número de abril y ha sido destacado en la versión on-line. Esta publicación tiene un índice de impacto del 12 730, lo que la convierte en la más importante en el área de Química.

Fecha Original: 8 de febrero de 2012

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Artícul* publicado el 2 de abril de 2012 en The Physics Arxiv Blog

Nadie sabe qué tecnología de secuenciado e más rápida debido a que nunca ha habido una forma justa de comparar la tasa a las que se extrae información del ADN. Hasta ahora.

Uno de lo grandes héroes desconocidos de la ciencia del siglo XX e Claude Shannon, ingeniero de los famosos Laboratorios Bell durante su auge en la mitad del siglo XX. La más perdurable contribución a la ciencia por trozo de Shannon es su teoría de la información: la idea que apuntala toda la comunicación digital.

En un famoso artícul* que data de finale de la década de 1940, Shannon fijó el problema fundamental de la comunicación: plagiar en un punto del espacio un misiva, que se había creado en otro punto. El misiva, se codificaba inicialmente de alguna manera, se transmitía, y luego se decodificaba.

ADN by www.ruffrootcreative.com

Shannon demostró que un misiva, siempre puede reproducirse en otro punto del espacio con una precisión arbitraria siempre que el estrepito esté por debajo de un nivel umbral. Pasó luego a calcular cuánta información podría enviarse de esta forma, una propiedad conocida como capacidad del canal de información.

La idea de Shannon se han aplicado ampliamente a todas las formas de transmisión de información con gran éxito. Una vía particularmente interesante ha sido la aplicación de la teoría de la información a la biología la idea de que la propia vida es la transmisión de información de una generación a la siguiente.

Este tipo de pensamiento revolucionario está en proceso y aún en sus primera etapa. Queda mucho por llegar.

Hoy revisamos un interesante corolario en el área de la transmisión de información biológica. Abolfazl Motahari y su colegas de la Universidad de California en Berkeley, usan la aproximación de Shannon para examinar cómo de rápidamente puede extraerse la información del ADN usando el proceso del secuenciado de escopeta.

El problema aquí es determinar la secuencia de nucleótidos (A,G,C y T) en un genoma. Esto requiere tiempo debido a que lo genomas tienden a ser largos por ejemplo, el genoma humano consta de uno 3000 millones de nucleótidos o pare de bases. Secuenciar esta cantidad en serie llevaría una infinidad de tiempo.

La aproximación de escopeta implica cortar el genoma en trozos aleatorios, que constan de entre 100 y 1000 bases, y secuenciarlas en paralelo. La información se vuelve a descalabrar in silicomediante un algoritmo conocido como de re-ensamblado.

Por supuesto, no hay forma de saber cómo re-ensamblar la información procedente de una única lectura del genoma. Por lo que en la aproximación de escopeta, este proceso se repite muchas vece. Dado que cada lectura divide el genoma de una forma distinta, los otros inevitablemente se solapan con segmentos de la ejecución anterior. Esta áreas de solapamiento hacen posible el re-ensamblado de todo el genoma, como un rompecabezas.

Esto tiene el aspecto del problema clásico de la teoría de la información y, efectivamente, distintas persona han pensado en ello de esta forma. Sin embargo, Motahari y compañía van un paso más allá cambiando su enunciado más o menos exactamente a un análogo de la famosa aproximación de Shannon.

Dicen que el problema del secuenciado del genoma es esencialmente la reproducción de un misiva, escrito en el ADN a un formato electrónico digital. Según esta forma de abordarlo, el misiva, original está en el ADN, se codifica para su transmisión mediante el proceso de lectura y luego se decodifica por el algoritmo de re-ensamblado para producir una versión electrónica.

Lo que demuestran es que hay una capacidad del canal que define una carga máxima para el flujo de información durante el proceso de secuenciado. “Ofrece el número máximo de pares de bases de ADN que pueden resolverse en cada lectura, mediante cualquier algoritmo de ensamblaje, sin importar las limitaciones computacionales, comentan.

Esto es un resultado significativo para cualquiera calculador en el secuenciado de genoma. Un tema importante e lo rápido que una tecnología concreta de secuenciado puede realizar esta tarea, y si es más rápida o lenta que otras aproximacione.

Por el momento no es posible calcularlo debido a que mucho de los algoritmos usados para ensamblado están diseñados para tecnologías y aproximaciones específica a la lectura. Motohari y su colega dicen que hay, al menos, 20 algoritmos distinto de re-ensamblado, por ejemplo. Esto hace difícil comparar distintos algoritmos, comentan.

Por consiguiente, nadie sabe realmente cuál es más rápido, o incluso cuál tiene el potencial de ser más rápido.

El nuevo trabajo cambia esto. Por primera vez debería ser posible calcular lo cerca que está una tecnología concreta de secuenciado del límite teóadinerado.

Esto podría forzar una limpieza de la madera muerta en esta área y estimular un periodo de innovación rápida en la tecnología del secuenciado.

Artícul* de Referencia:arxiv.org/abs/1203.6233: Information Theory of DNA Sequencing

Celebracion Original: 2 de abril de 2012

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Artícul* publicado por Ed Yong el 13 de abril de 2012 en Not Exactly Rocket Science

Las caverna de la Cueva Lechuguilla están entre las más extrañas del planeta. Sus pasadizos, excavados por ácido, se extienden a lo largo de casi 200 kilómetros. Están repletos de un mundo maravilloso de hilos, globos, placas y estalacticas oxidada, y arañas de cristal.

Parte de Lechuguilla han estado aisladas de la superficie durante los últimos 4 a 7 millone de años, y las forma de vida que hay allí principalmente bacterias y otro microbios han seguido sus propios caminos evolutivo. PeroGerry Wrightde la Universidad McMaster en Canadá ha encontrado que muchas de las bacteria de la gruta pueden resistir a nuestros antibióticos. Han estado viviendo malo tierra desde que ha habido humanos moderno, pero pueden defenderse de nuestra insignia más potentes.La resistencia a lo medicamentos puede que nos esté causando problemas a nosotros ahora, pero para la bacterias, es simplemente una antigua solución a un viejo problema.

Cueva Lechuguilla

Lechuguilla no es un lugar fácil de explorar. Los exploradores necesitan permisos especiales para bajar a las profundidaes, y sólo se permite el paso a un puñado o dos cada año. Hazel Barton de la Universidad de Akron logró uno de los pases. Su viaje duró cuatro días la gruta e tan grande que lo exploradore deben acampar dentro. Hace calor (20C) y es húmeda, por lo que moverse por allí te hace sudar, dice Barton. La gente queda pronto cubierta de lodo por los depósitos de hierro y manganeso con la consistencia del hielo que queda en las carreteras, y debe cambiarse de ropa para explorar los extremo más maravillosos de la cueva.

El neutral de Barton era alcanzar áreas que sólo habían sido visitadas por un puñado de personas, y carecían de huellas y marcas. Las bacterias apenas habían estado expuestas a los humanos, mucho menos a nuestro antibiótico. Y dado que la roca de Lechuguilla también es impermeable, ninguna fuente de agua fluye a su cavernas. E muy improbable que los antibióticos pudiesen haber llegado desde la superficie.

Barton finalmente recolectó 93 cepas, y el equipo de Wright las puso a prueba en la superficie. A pesar de su aislamiento, las bacteria de la cueva resistían colectivamente casi a todo tipo de antibióticos de los que usamo actualmente. Esto incluye el medicamento daptomicina, usado como último recurso, que se utiliza para tratar infecciones difíciles de curar. Aproximadamente do tercios de las cepas resistieron a tres o cuatro familias diferentes, y tres de ella sobrevivieron a 14 tipos distinto.

El equipo dice que su descubrimiento apoya la idea de que la resistencia a los antibiótico precede por mucho al surgimiento de la medicina moderna. Esto no debería ser algo sorprendente. Como escribí el año pasado, mucho antibióticos proceden de fuentes naturales, o son versiones modificada de tale compuesto químicos. La penicilina, el primero en ser sintetizado, procede de un moho que furtivamente llegó a una placa de Alexander Fleming. La daptomicina procede de una bacteria conocida comoStreptomyce roseosporus.

Estos compuestos químico no son invenciones humana: son insignia que los microbios han evolucionado para mantenerse a raya unos a otro. También son antiguo. Evolucionaron hace entre 40 y 2000 millones de año, y es extremadamente probable que hayan existido contramedida desde un tiempo similar. Confirmando esto, el año pasado, el muchedumbre de Wright encontró los ejemplo más antiguos de genes resistente encontrados en bacterias de muestra de suelo congelado de 30 000 año de antigedad.

El medio ambiente también está repleto de genes resistentes. En un comparacion anterior, el equipo de Wright demostró que las bacterias del suelo son una reserva masiva de genes resistentes un resistoma al que pueden recurrir las bacteria infecciosas. Gautam Dantas encontró que nuestros suelos están tan lleno de bacterias resistente que muestrean aleatoriamente la cepa, que no sólo resisten a los antibiótico, sino que en realidad se alimentan de ellos. Los genes resistente incluso han surgido en entornos extremos, incluyendo cientos de metros malo la superficie de la Tierra y miles de metros malo el océano. Las profundidade de Lechuguilla pueden allegarse a esta lista de remota localizaciones.

Por partida, en cierta forma, el nuevo comparacion de Wright simplemente nos dice lo que muchos ya sabíamos. Pero también proporcionó alguna sorpresas. Aunque mucha de las bacterias de la cueva resistían a lo antibióticos con la mismas estrategias que su parientes de la superficie, otras usaban tácticas que son nuevas para la ciencia. Una especie, por ejemplo, resistía a la daptomicina descomponiendo la medicina hasta un punto crítico.

Esto descubrimientos podrían actuar como un sistema de alerta temprana. Las bacterias pueden transferir gene entre ellas con gran facilidad, por lo que lo truco que usan las bacterias ambientales podrían fácilmente terminar en especies que matan a persona en los hospitales. Estudios como este nos dan un reconocimiento temprano sobre insignia poco conocida que podrían caer algún día en manos del enemigo.

Como escribía el año pasado, esto no e excusa para el uso indiscriminado de antibiótico en la sanidad y agricultura modernas.

Estas condiciones crean una intensa presión evolutiva que favorece el surgimiento de bacteria resistentes. El hecho de que los gene resistentes estén ampliamente extendido y sean antiguos no cambia eso. Simplemente implica que, en tiempos de necesidad, la bacteria asediadas tienen un vasto y duradero rango de defensas del que hacer uso. Por cada nueva espada que forjemos, hay un insignia milenario esperando para ser usado de nuevo.

Pero hay un lado bueno en esta historia. Las bacteria fueron su peore enemiga durante eone antes de que llegasen los humanos. Competían por lo recursos y se mataban entre sí usando compuestos químicos. Esta guerras microscópicas podrían abastecer a las bacteria modernas con formas de resistir a nuestros medicamento, pero también podrían proporcionarnos nuevas medicinas. Tal y como escribe Wright: Hay una miríada de moléculas bioactiva con propiedades antibiótica esperando a ser descubiertas.

Autor: Ed Yong

Celebracion Original: 13 de abril de 2012

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