La estructura molecular de la Teoría de la Evolución

Torrentes de tinta y electrones han fluido este año con motivo del segundo centenario del nacimiento de Charles Robert Darwin (1809-1882), así como del 150 aniversario de la publicación de su libro más influyente en el pensamiento occidental On the Origin of Species by Means of Natural Selection, mundialmente conocido como la Teoría de la Evolución. Los conceptos propuestos por Darwin siguen siendo documentados, revisados y afinados a todos los niveles: poblaciones, organismos, componentes moleculares de éstos y los átomos que constituyen estas moléculas integrantes. La teoría de la evolución continúa evolucionando.

Recibió una carta del naturalista Alfred Russell Wallace (1823-1913) desde el otro confín del mundo (las islas Molucas). En la carta había un resumen casi perfecto de las ideas que Darwin había estado incubando durante varios años. Los organismos se adaptan al medio debido a un proceso de descendencia modificada y selección natural.

Sus elementos fundamentales se pueden expresar en cinco puntos. Primero: variación entre los distintos individuos de una población de organismos; no todos son iguales. Segundo: la herencia hace que los descendientes se parezcan más a sus progenitores que a otros; ciertos caracteres se transmiten de generación en generación. Tercero: a partir de las variaciones existentes, hay una selección natural por aquellos individuos que pueden sobrevivir mejor en un medio ambiente determinado. Cuarto: estos procesos operan de una forma continua y lenta a lo largo de periodos de tiempo muy largos. Quinto: como resultado de estos procesos acumulados en el tiempo, resulta una adaptación de los organismos al medio en que viven.Estos procesos pueden explicar la aparición de nuevas especies sin tener que invocar ninguna fuerza divina.

Qué ha aportado la biología molecular estructural, es decir, la rama de la biología que pretende explicar todos los procesos biológicos por mecanismos atómico-moleculares? Los iconos de la biología estructural son las estructuras atómicas de los componentes moleculares que hacen posible los procesos biológicos, empezando con la estructura del ADN (Franklin, Watson, Crick, 1953) que da soporte atómico y transmite los caracteres hereditarios con su doble hélice, y terminando con los miles de estructuras macromoleculares depositadas en los bancos de datos (Protein Data Bank , unas 61.800 estructuras).

La estructura molecular de la teoría de la evolución, es decir, el papel que las propiedades físico-químicas de las moléculas juegan en los procesos de evolución de los organismos de los que forman parte, está todavía por escribirse en la primera década del siglo XXI. Hay todavía muchas sendas abiertas (y por abrir) para las generaciones futuras.

Cada 15 cigarrillos, una mutación en un fumador

Las huellas del tabaco y de la luz ultravioleta, en forma de miles de mutaciones, se han encontrado claramente en los primeros genomas completos del cáncer de pulmón y del cáncer de piel, respectivamente, que se acaban de presentar. El número de mutaciones encontradas en el cáncer de pulmón indica que el fumador adquiere una mutación cada 15 cigarrillos fumados, aproximadamente.

Todos los cánceres están causados por mutaciones en el ADN de las células que se vuelven cancerosas, mutaciones que se van adquiriendo a lo largo de la vida. Los estudios, que publica la revista Nature, revelan por primera vez prácticamente todas las mutaciones correspondientes a cada uno de los dos cánceres estudiados, así como los esfuerzos del organismo para reparar las mutaciones y evitar la progresión hacia el cáncer sintomático. Para ello se han utilizado técnicas de secuenciación masivamente paralelas y se han comparado los genomas de tejidos cancerosos con los de tejidos sanos.

En el genoma del cáncer de pulmón estudiado, correspondiente a una célula de la metástasis en la médula ósea de un varón de 55 años, se han hallado más de 22.000 mutaciones, mientras que en el del melanoma maligno, procedente de un varón de 43 años, el número de mutaciones es de más de 33.000.

Estos son los dos cánceres más importantes en el mundo desarrollado cuya causa principal conocemos", explica Mike Stratton, del Proyecto Genoma del Cáncer del Instituto Sanger de Wellcome Trust , institución que ha dirigido ambos estudios. "Para el cáncer de pulmón, es el humo del cigarrillo y para el melanoma maligno es la exposición a la luz del sol. Con las secuencias genómicas obtenidas hemos podido explorar profundamente el pasado de cada tumor, y descubrir con notable claridad las huellas de estos mutágenos ambientales, que se depositaron años antes de que el tumor fuera visible".

Éste es el primer vistazo del futuro de la medicina del cáncer, no sólo en el laboratorio sino en la aplicación clínica", asegura por su parte Mark Walport, director de Wellcome Trust, la gran institución benéfica británica.

Nuestro futuro con poco carbono

Un acuerdo mundial sobre el cambio climático es urgentemente necesario. Las concentraciones de dióxido de carbono y de otros gases que provocan el efecto de invernadero en la atmósfera han alcanzado las 435 partes por millón (ppm) de CO2 equivalente, frente a unas 280 ppm antes de la industrialización en el siglo XIX.

Si seguimos lanzando emisiones como hasta ahora con actividades como la quema de combustibles fósiles y la tala de bosques, las concentraciones podrían alcanzar las 750 ppm al final del siglo. De ser así, el probable aumento de la temperatura media mundial respecto de los tiempos preindustriales será de 5ºC o más.

Hace treinta millones de años que la temperatura de la Tierra no era tan alta. La especie humana, que no lleva más de 200.000 años en ella, tendría que afrontar un medio físico más hostil que nunca. Las inundaciones y las sequías se volverían más intensas y los niveles mundiales del mar serían varios metros más altos, con lo que alterarían gravemente las vidas y los medios de subsistencia y causarían movimientos de población en gran escala y conflictos inevitables en todo el mundo. Algunas partes de éste quedarían sumergidas bajo el agua; otras se volverían desiertos.

Los países en desarrollo reconocen la injusticia de la situación actual y sienten irritación ante ella. Los niveles actuales de gases que provocan el efecto de invernadero se deben en gran medida a la industrialización en el mundo desarrollado desde el siglo XIX. Sin embargo, los países en desarrollo son los más vulnerables ante las consecuencias del cambio climático, que amenazan el crecimiento económico necesario para superar la pobreza. Al mismo tiempo, no se pueden reducir las emisiones al ritmo necesario sin la fundamental contribución del mundo en desarrollo.

En la actualidad, las emisiones anuales por habitante en la Unión Europea ascienden a 12 toneladas y a 23,6 toneladas en los Estados Unidos, frente a seis toneladas en China y 1,7 toneladas en la India. Como las proyecciones correspondientes a 2050 indican que la población mundial ascenderá a unos 9.000 millones, se deben reducir las emisiones anuales por habitante a dos toneladas, aproximadamente, de CO2 equivalente, por término medio, para que el total anual mundial ascienda a menos de 20 gigatoneladas.

Los países en desarrollo necesitan ayuda y apoyo importantes de las naciones ricas para ejecutar sus planes de crecimiento económico con poco carbono y adaptarse a los efectos del cambio climático, que serán ya inevitables en los próximos decenios. Además, los países desarrollados deben prestar un importante apoyo a las medidas encaminadas a frenar la desforestación en los países en desarrollo y para reducir las emisiones en gran medida y rápidamente y con un costo razonable.

Stern: los escépticos del clima Confused

Un destacado economista británico del cambio climático, advirtió el martes que se confunden los que dudan de la ciencia del calentamiento global - y dijo que su escepticismo no debe descarrilar los esfuerzos para lograr un acuerdo sobre el clima en Dinamarca.

Nicholas Stern, que escribió un informe del gobierno británico sobre el calentamiento global, dijo que los piratas informáticos que han publicado los documentos arrebatados de la unidad de investigación del clima en la Universidad de East Anglia, ha confundido el debate en un momento crítico.

Los críticos de la ciencia detrás del calentamiento global sostienen los documentos hackeado muestran académicos manipulado datos para reforzar su argumento de acompañamiento del fenómeno.

"(El incidente) ha creado confusión y la confusión no ayuda a los debates científicos", dijo Stern a periodistas en Londres.

Los gobiernos han comenzado los preparativos finales para la 192-nación en la conferencia de Copenhague de la próxima semana, donde los parámetros se establecerá para un nuevo acuerdo sobre cambio climático. Los EE.UU. y China, dos de los mayores contaminadores del mundo, han establecido objetivos para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, y Stern dijo que era vital que los países lograron ponerse de acuerdo sobre las medidas contra el calentamiento global.

Dijo que si los países no lograron alcanzar un acuerdo, las temperaturas mundiales podrían aumentar en cinco grados Celsius (nueve grados Fahrenheit) a finales del siglo, haciendo gran parte del mundo inhabitable.

Algunos de los científicos cuyas privado e-mails fueron robados por los piratas informáticos han dicho que creen los que filtró los documentos que había tratado deliberadamente de debilitar la conferencia de Copenhague.

El 'Hubble' fotografía una nebulosa que parece algodón dulce

Los objetos estelares despiertan la imaginación y cada cual encuentra un parecido. A los responsables del telescopios espacial Hubble, una región polvorienta de la nebulosa Iris (oficialmente NGC7023) les recuerda a las bolas de algodón dulce. La etérea nebulosa fue descubierta por William Herschel en 1794, está a unos 1.400 años luz de la Tierra, mide unos seis años luz de ancho y a los astrónomos les interesa especialmente una región situada a la izquierda, en el centro de la imagen, porque se aprecian unos filamentos rojizos. Su composición química no se conoce aún, pero los especialistas sospechan que algún tipo de hidrocarburo debe colorear así el polvo de la nebulosa.

Estas regiones de polvo cósmico son importantes porque permiten identificar los ingredientes de la mezcla de materiales que puede acabar formando una estrella, explica la Agencia Europea del Espacio (ESA), copropietaria del Hubble junto con la NASA. En esta ocasión el telescopio espacial ha sido apuntado hacia la nebulosa enfocando una región noroccidental muy rica en polvo cósmico. El polvo está iluminado por la estrella cercana HD 200775 (unas diez veces más masiva que el Sol).

Hay nebulosas que emiten luz porque están lo suficientemente calientes, pero NGC7023 no emite por sí misma, sino que dispersa la luz de la estrella cercana. Lo raro, dicen los expertos, es que estas nebulosas de dispersión suelen ser azuladas, mientras que en ésta destacan los tonos rojizos. La fotografía ha sido tomada con la cámara ACS (Advanced Camera for Surveys) del Hubble, pero los astrónomos han utilizado también el espectrómetro de infrarrojo (NICMOS) del telescopio para identificar elementos químicos presentes en la nebulosa. Otros equipos científicos están observando esa región de los filamentos rojos con telescopios situados en tierra para investigar la composición.

Jiménez recomienda hacerse la prueba del sida

La ministra de Sanidad, Trinidad Jiménez, ha recomendado hoy hacerse la prueba del sida porque un tercio de los contagiados ignoran que son portadores del virus VIH y pueden contagiar a otras personas sin saberlo. Con motivo del Día Internacional de Lucha contra el Sida, Jiménez ha reclamado que se facilite el acceso a los medicamentos antiretrovirales en todos los lugares del mundo y que se combata la discriminación de los enfermos.

La detección precoz es crucial, porque "tras cinco o diez años", cuando el virus se empieza a manifestar, ya se produce una "complicación de la inmunodeficiencia grave" del VIH que se "podría haber evitado" de haberse detectado antes. Soriano ha señalado que la cifra de infectados que ignoran su condición es de un 25%.

"Durante ese tiempo, la persona está bien, puede tener relaciones sexuales y de manera ignorada pueden transmitir virus a otros, que la gente se haga la prueba a la mínima que pueda tener alguna duda", ha recomendado, y ha aclarado que ésta es fácil, gratuita y rápida.
La ministra de Sanidad ha explicado que en España el contagio del Sida se ha reducido en un 17% y ha resaltado que también ha habido "avances médicos" en los tratamientos y los antirretrovirales.

No obstante, ha subrayado que todavía persisten problemas "que nos obligan a conmemorar este día y ponernos al lado de las victimas".

"Por un lado, para seguir reivindicando el acceso de los antirretrovirales a todos los lugares del mundo, sobre todo en el África subsahariana y particularmente a las mujeres, que es un grupo de población de contagio muy alto", ha dicho Jiménez. En segundo lugar, ha reclamado "seguir trabajando para evitar la discriminación, que es un elemento que todavía persiste y que nos preocupa mucho". "Hay un estigma muy fuerte sobre esta enfermedad y es importante que acabemos con esta lacra de discriminación que existe en este momento".

Mamografía sí, ¿pero a qué edad se empieza?

Tanto pacientes como médicos dicen que en esta patología el tiempo es decisivo. No obstante, existen dos posturas sobre cuándo hacer la primera mamografía. En Europa se recomienda iniciar el programa de detección precoz a los 50 años, mientras que en Estados Unidos se ha venido apostando por realizar la prueba a partir de los 40. Sin embargo, ahora se pone en duda si es más perjudicial que beneficioso empezar a esa edad estas revisiones. España también presenta una situación peculiar ya que no todas las comunidades tienen el mismo criterio.


A pesar de que los médicos consultados por SALUD consideran que las guías europeas son correctas, lo cierto es que hay comunidades autónomas cuyos programas de cribado mamario comienzan a los 45 años y otras en las que hasta los 50 no se realiza la primera mamografía. ¿A qué se deben estas diferencias?


Teniendo en cuenta que las competencias sanitarias están transferidas a cada comunidad autónoma "y que en algún punto hay que poner el corte, cada autonomía elige un criterio para decidir la cobertura. Desgraciadamente, los recursos son limitados y hay que optimizarlos", argumenta Miguel Martín, presidente del Grupo Español de Investigación del Cáncer de Mama (GEICAM) y jefe del servicio de Oncología del Hospital Gregorio Marañón de Madrid.


No hay que olvidar que, "independientemente de los programas de cribado, el médico tiene que valorar el riesgo individual de cada paciente y diseñar la mejor estrategia en función del mismo".


Aunque numerosos países tienen programas de cribado, la efectividad de la prueba en mujeres menores de 50 años sigue siendo objeto de debate, especialmente ahora que los expertos de los servicios de medicina preventiva de Estados Unidos han anunciado, tras un análisis de varios estudios, un cambio en las recomendaciones vigentes en dicho país. Después de revisar los datos de seis trabajos médicos independientes, proponen reducir el número de cribados mamográficos. Retrasando la edad de inicio a los 50 años y espaciando la prueba a una frecuencia bienal, tal y como actualmente aconseja la Comisión Europea.

Lla mayoría de los casos de los tumores mamarios crecen despacio, por lo que quienes se someten al cribado mamográfico bienal no corren más riesgo de padecer un cáncer avanzado que las que lo realizan anualmente.

Lo cierto es que, hoy por hoy, el único método de diagnóstico que ha demostrado ser eficaz es la mamografía y, aunque el 70% de la población diana de las campañas de cribado acude a las revisiones pertinentes, todavía una de cada tres mujeres en edad de riesgo no va a la cita.

El agujero negro en M87 sería el doble de lo pensado

El agujero negro en la galaxia M87 podría tener el doble de masa de lo anteriormente pensado, quizás lo suficiente como para poder medirlo directamente.M87 es una galaxia elíptica también denominada Galaxia Virgo A, Virgo A, Messier 87, M87, o NGC 4486, a 55 millones de años luz de distancia.

Al igual que otras muchas galaxias se piensa que posee un agujero negro supermasivo central. Las estimaciones indicaban que sería de 3.000 millones de masas solares, es decir, como si el agujero negro tuviera dentro esa cantidad de estrellas como nuestro Sol.

Karl Gebhardt de la Universidad de Texas y Thomas Jens del Instituto Max Planck realizaron nuevos cálculos utilizando datos existentes a través de un nuevo modelo que simula la galaxia en una supercomputadora.

A diferencia de las iniciativas anteriores, el modelo tiene en cuenta el halo invisible de materia oscura que, piensan, debe rodear a la galaxia. Sus análisis indicaron que la "bestia" central tendría 6.400 millones de masas solares.

De ser así, el agujero negro supermasivo en M87, visto desde la Tierra, sería del mismo tamaño aparente que el agujero negro en el centro de nuestra Vía Láctea, a pesar de estar mucho más lejos. Esto pondría al denso objeto en el rango en el que las técnicas de radioastronomía podrían permitir medirlo directamente, al rastrear su oscura silueta contra el fulgor del gas circundante. Habíamos contado sobre esa técnica en "Buscando la sombra de un agujero negro" y mencionamos en esa nota al agujero negro de M87.

Para modelar a la galaxia M87, los investigadores usaron una de las supercomputadoras más potentes del mundo, el sistema Lonestar de la Universidad de Texas, en su centro de computación avanzada. Se trata de un cluster (conjunto de computadoras) Dell Linux con 5.840 núcleos que puede realizar 62 billones (62 x 1012) de operaciones de punto flotante por segundo (FLOPS)!!!. En comparación, una laptop de primera línea como la (Apple PowerBook G4 (17-inch) tiene dos núcleos y puede realizar hasta 10 mil millones (109) de FLOPS.

Los investigadores piensan que estos resultados, junto con otros estudios recientes, hacen pensar que la masa de la mayoría de los agujeros negros en las galaxias masivas está subestimado.