Descubiertos los procesos que dañan el ADN y conducen al cáncer

Artículo publicado el 14 de agosto de 2013 en SINC

Equipos científicos de 14 países han estudiado más de 7000 genomas tumorales y han descrito más de 20 procesos diferentes que causan las mutaciones de los 30 tipos de cáncer más comunes. La aportación del grupo español al estudio general ha consistido en la identificación de dos mecanismos fundamentales que causan mutaciones en la leucemia linfática crónica: uno de ellos está relacionado con la edad y el segundo con la reparación del daño en el ADN.

Una investigación del Consorcio Internacional del Genoma del Cáncer, publicado por la revista Nature, recoge el primer compendio exhaustivo de los procesos de mutación que generan el desarrollo de tumores. Estos procesos explican la mayoría de las mutaciones encontradas en los 30 tipos de cáncer más comunes. Este nuevo conocimiento de los mecanismos moleculares responsables de esta patología podría ayudar a prevenir una amplia gama de cánceres.

ADN

ADN

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Cómo transformar células vivas en ordenadores

Sistemas genéticos realizan operaciones lógicas almacenando datos en el ADN.

Expertos en biología sintética han creado módulos de ADN que realizan operaciones lógicas en células vivas. Estos “circuitos genéticos” podrían utilizarse para registrar momentos clave en la vida de una célula o, activando un interruptor químico, modificar el destino de una célula, anuncian los investigadores. Los resultados se publican esta semana en Nature Biotechnology.

La biología sintética trata de incorporar principios de la ingeniería electrónica en una célula biológica, considerando las funciones de los genes como componentes de un circuito. Con este objetivo, investigadores del Massachusetts Institute of Technology (MIT) en Cambridge, han diseñado un sencillo grupo de módulos genéticos que responden a señales de una forma muy parecida a como la hacen los operadores lógicos booleanos usados en los ordenadores.

DNA

ADN por Erin Campbell

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Descubierta la ‘cuádruple hélice’ de ADN en células humanas

Artículo publicado el 21 de enero de 2013 en SINC

Tras 60 años del descubrimiento de Watson y Crick sobre la estructura de doble hélice del ADN, investigadores de la Universidad de Cambridge han publicado un estudio que revela cómo las estructuras de cuatro hebras del ADN también existen en el genoma humano.

Quién les iba a decir en 1953 a James D. Watson y Francis Crick que su descubrimiento sobre la doble hélice del ADN, basado en el trabajo de Rosalind Franklin y galardonado con el premio Nobel, sería actualizado 60 años después.

Adn

ADN Crédito: Dasolvi

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Los buscadores de genomas persiguen el ADN marciano

Artículo publicado por Antonio Regalado el 18 de octubre de 2012 en Technology Review

Dos destacados empresarios afirman que quieren llevar una secuenciadora de ADN a la superficie de Marte para intentar demostrar la existencia de vida extraterrestre.

En lo que podría llegar a ser una carrera por descubrir el primer genoma extraterrestre, el investigador J. Craig Venter afirmó el pasado martes que su Instituto de Educación Maryland (Maryland Academic Institute) y su compañía Synthetic Genomics, desarrollarán una máquina capaz de secuenciar y retornar datos de ADN desde el planeta.

Marte © by USDAgov

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El ADN tiene una vida media de 521 años

Artículo publicado por Matt Kaplan el 10 de octubre de 2012 en Nature News

No puede recuperarse material genético de los dinosaurios, pero dura más de lo que se pensaba.

Pocos investigadores han dado crédito a las afirmaciones de que han sobrevivido muestras de ADN de dinosaurio hasta la actualidad, pero nadie sabía cuánto tiempo tardaba en desmembrarse el material genético. Ahora, un estudio realizado sobre fósiles encontrados en Nueva Zelanda, zanja la cuestión – y acaba con las esperanzas de clonar un Tyrannosaurus rex.

Parque Jurásico, un sueño imposible © by mastermaq

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ENCODE: La enciclopedia humana

Artículo publicado por Brendan Maher el 5 de septiembre de 2012 en Nature News

Primero lo secuenciaron. Ahora han estudiado sus entresijos. Pero nadie sabe cuánta información contiene el genoma humano, o cuándo dejar de buscarla.

A Ewan Birney le gustaría imprimir todos los datos genómicos que él y sus colaboradores han recopilado a lo largo de los últimos cinco años como parte de ENCODE, la enciclopedia de elementos de ADN. Sin embargo, encontrar un lugar donde colocarlo sería un desafío. Incluso si contuviese 1000 pares de bases por centímetro cuadrado, la impresión se extendería a lo largo de 16 metros de alto y al menos 30 kilómetros de largo.

Genoma © by Rosa y Dani

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La vida extraterrestre quizá no lo es tanto – Si existe

Artículo publicado por Jason Major el 9 de mayo de 2012 en Universe Today

¿Somos demasiado optimistas en nuestra búsqueda de vida extraterrestre? A pesar del recuento de exoplanetas, super-Tierras y zonas de habitabilidad, la probabilidad de la existencia de vida en cualquier otro lugar del Universo se encuentra todavía en tela de juicio. Hasta la fecha, solo tenemos un ejemplo de la misma. Pero incluso si, de algún modo, existe vida en algún lugar fuera de la Tierra, ¿sería realmente tan diferente?

En un reciente estudio titulado “Bit by Bit: the Darwinian Basis for Life” (“Paso a Paso: la Base Darwiniana de la Vida”) de Gerald Joyce, Profesor de Biología Molecular y Bioquímica en el Instituto de Investigación Scripps en La Jolla (California), debate la naturaleza de la vida tal como la conocemos en relación a los bloques básicos que la constituyen, ADN y ARN,  y cómo su capacidad de transmitir información de su estructura permite separar la simple química de la verdadera biología.

Nebulosa con forma de ADN

Nebulosa con forma de ADN

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Récord de almacenamiento de datos en ADN

Artículo publicado por Monya Baker el 16 de agosto de 2012 en Nature News

Se codifica un libro completo con ilustraciones en ADN.

Un trío de investigadores ha codificado el borrador de un libro completo en ADN. El tomo de 5,27 megabits contiene 53,246 palabras, 11 imágenes JPG y un programa JavaScript, convirtiéndolo en el mayor conjunto de datos no biológicos jamás almacenado de esta forma.

El ADN tiene el potencial de almacenar ingentes cantidades de información. En teoría, se pueden incorporar dos bits de datos en cada nucleótido — la unidad básica de una cadena de ADN — por lo que cada gramo de molécula de doble hebra podría almacenar 455 exabytes de datos (1 exabyte corresponde a 1018bytes). Un empaquetado tan denso supera a los dispositivos inorgánicos de almacenamiento de datos como las memorias flash, discos duros o incluso el almacenamiento basado en métodos de computación cuántica.

ADN © by JohnGoode

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Una revolucionaria “cámara de seguimiento de ADN” podría detectar materia oscura

Artículo publicado el 2 de julio de 2012 en The Physics ArXiv Blog

Un insólito grupo de físicos y biólogos planean construir un detector de materia oscura a partir de ADN, el cual mejorará el rendimiento de cualquier otro detector disponible actualmente.

Tal vez la mayor y más competida carrera en la ciencia moderna sea la búsqueda de la materia oscura.

Los físicos no pueden verla, de ahí su nombre. Sin embargo, deducen su existencia debido a que pueden ver si influencia gravitatoria sobre la estructura de las galaxias y cúmulos de galaxias. Implica que el universo está repleto de materia oscura, mucha más que la materia visible que podemos ver.

Si tienen razón, la materia oscura debe estar por toda nuestra galaxia y Sistema Solar. En este mismo instante, deberíamos estar atravesando un denso mar de materia oscura conforme el Sol se mueve hacia la constelación de Cygnus en su órbita alrededor del centro de la galaxia.

Materia oscura y ADN

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La teoría matemática de la comunicación de Shannon aplicada al secuenciado de ADN

Artículo publicado el 2 de abril de 2012 en The Physics Arxiv Blog

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

Uno de los grandes héroes desconocidos de la ciencia del siglo XX es 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 parte de Shannon es su teoría de la información: la idea que apuntala toda la comunicación digital.

En un famoso artículo que data de finales de la década de 1940, Shannon fijó el problema fundamental de la comunicación: reproducir en un punto del espacio un mensaje que se había creado en otro punto. El mensaje se codificaba inicialmente de alguna manera, se transmitía, y luego se decodificaba.

ADN© by www.ruffrootcreative.com

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Relaciones beneficiosas

Artículo publicado por Rachel Ehrenberg el 25 de agosto de 2011 en Science News

Las poblaciones modernas adquirieron importante ADN del sistema inmunológico a partir de antiguas relaciones entre especies.

La promiscuidad puede exponerte a las enfermedades, pero, al menos en el curso de la evolución humana, puede ayudar a luchar contra ellas. Una nueva investigación sugiere que hace miles de años los seres humanos adquirieron importantes genes del sistema inmune a través de relaciones con algunos de nuestros primos homínidos extintos, los Neandertales y Denisovanos. Estos coqueteos pudieron haber permitido a los humanos modernos sobrevivir en regiones donde los agentes patógenos desconocidos podrían haber acabado con ellos.

Réplica de Neandertal © Crédito JacobEnos

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Un computador de ADN flexible halla raíces cuadradas

Artículo publicado por Daniel Strain el 2 de junio de 2011 en Science News

Un nuevo circuito digital diseñado para usar moléculas que calculen una amplia variedad de problemas matemáticos complejos.

El ADN, la molécula de la vida, se convierte en un participante en las olimpiadas matemáticas.

Bioinformática

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Las pruebas de ARN alterado agitan el debate

Artículo publicado por Erika Check Hayden el 25 de mayo de 2011 en Nature News

Los escépticos cuestionan un hallazgo que daría un vuelco a un ‘dogma central’ de la biología.

Sucedió algo divertido de camino al ribosoma. Esta es la esencia de un controvertido artículo que concluye que el ARN mensajero – el intermediario molecular que transporta información del ADN celular a su maquinaria de fabricación de proteínas – se ve rutinaria y sistemáticamente alterado por un mecanismo desconocido antes de que se puedan leer sus instrucciones genéticas. El artículo, publicado en Science la semana pasada (M. Li et al. Science doi:10.1126/science.1207018 ; 2011), está ya obteniendo mordaces revisiones por parte de los biólogos computacionales, que citan posibles errores que podrían socavar las afirmaciones de los autores.

Transcripción del ADN

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La gonorrea adquiere un trozo de ADN humano

Primera prueba de transferencia genética de un anfitrión humano a un patógeno bacteriano que ofrece una nueva visión de la evolución y de la enfermedad.

Si un humano y una célula bacteriana se conociesen en una cita rápida, nunca se pensaría que intercambiarían sus números de teléfono, mucho menos material genético. En términos más científicos, nunca se ha registrado una transferencia directa de ADN de humanos a bacterias.

Neisseria gonorrhoeae

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Una estructura alternativa para el ADN

VidaEl ADN, esa maravillosa y retorcida molécula de la vida, tiene un alter ego, según revela una investigación de la Universidad de Michigan (UM) y de la Universidad de California en Irvine.

En raras ocasiones, sus bloques básicos “se sacuden y retuercen” deformando la familiar doble hélice en una forma distinta.

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El escudo del genoma contra la luz solar

Baño de SolTras una década de lucha, los investigadores han determinado la estructura de una enzima que repara los daños provocados por el Sol en el ADN, y tiene un importante papel en la prevención del cáncer de piel.

La luz ultravioleta del Sol puede causar daños en el ADN fusionando entre sí dos bases de nucleótidos que está codo con codo en una hebra de ADN. Esto forma una lesión que distorsiona la hélice de ADN, haciendo que sea imposible para la mayor parte de enzimas implicadas en la replicación del ADN leer el lugar alterado de forma correcta.

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El entrelazamiento cuántico mantiene unido el ADN

ADN entrelazadoUn nuevo modelo teórico sugiere que el entrelazamiento cuántico ayuda a prevenir que las moléculas de la vida se rompan.

Hubo un tiempo, no hace mucho, en el que los biólogos juraban y perjuraban que la mecánica cuántica no podía jugar ningún papel en los sistemas calientes y húmedos de la vida.

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Nanoporos de grafeno resuelven el problema de secuenciado del ADN

Nanoporo de grafenoPasar una hebra de ADN a través de un agujero en una lámina de grafeno finalmente resuelve uno de los mayores problemas con una nueva y revolucionaria técnica de secuenciado del genoma conocida como translocación de nanoporo.

Hay pocas dudas de que será posible secuenciar el genoma de cualquier individuo de forma rápida y barata en los próximos años. Pero eso no significa que no haya retos tecnológicos significativos por delante antes de que suceda. Y la pregunta más importante es cómo se hará.

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Origen antiguo para la versión del VIH en monos

DrillLa larga historia del VIS sugiere que el VIH no se hará benigno rápidamente.

El virus similar al VIH que infecta a los monos tiene al menos 100 000 si no millones de años de antigüedad, según informan los científicos esta semana en una reunión de la Academia de las Ciencias de Nueva York. La gran edad del virus de los monos, que no causa enfermedad en la mayor parte de sus huéspedes, sugiere que puede llevar mucho tiempo el que el VIH se haga igualmente benigno para los humanos.

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Observan por primera vez a alta resolución cómo se despliega el ADN

Evolución del ADN
De izquierda a derecha y de arriba a abajo, movimientos de la estructura del ADN que permiten hacerse una idea del mecanismo por el cual el ADN empieza a desplegarse. (© A. Pérez)

Este es un proceso clave para entender la actividad de los genes y la replicación del ADN y, en un futuro, diseñar fármacos para modularlas.

La separación de las dos hebras del ADN es un proceso que ocurre en millonésimas de segundo, lo que dificulta enormemente su estudio experimental, haciendo necesaria la simulación computacional. Tras cuatro años de puesta a punto de un modelo físico efectivo y el uso masivo del supercomputador Mare Nostrum, investigadores del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) y el Centro de Supercomputación de Barcelona (BSC) han logrado realizar la primera simulación realista de la apertura del ADN a alta resolución. Los investigadores Modesto Orozco, jefe del grupo de Modelización y bioinformática del IRB Barcelona, Catedrático de Bioquímica de la UB y director del Departamento de Ciencias de la Vida del BSC, y Alberto Pérez, investigador Juan de la Cierva en el BSC, actualmente en la Universidad de California San Francisco (Estados Unidos), publican los resultados en la revista líder mundial en química, Angewandte Chemie.

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