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Un paso más cerca de las protocélulas junio 10, 2008

Posted by Manuel in ciencia, creacionismo, diseño inteligente, evolucion, microbiologia, mutaciones, origen de la vida.
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En este artículo publicado en NeoFronteras se describen los últimos resultados obtenidos por un grupo que estudia el origen de la vida. ¿Un pasito más para entender qué ocurrió en los primeros estadíos de nuestra biosfera?. El tiempo lo dirá.

Un grupo de científicos consigue crear vesículas capaces de tomar nucleóticos del ambiente, hacerlos pasar a través de su membrana fácilmente y replicar el ADN de su interior sin mediación enzimática.

A pesar del tiempo transcurrido no se ha avanzado mucho desde los experimentos de Urey y Miller sobre el origen de la vida. Una cosa es la síntesis de los bloques constituyentes de las moléculas orgánicas complejas y otra la creación de las células a partir de esas moléculas complejas. Lo primero se ha demostrado que es fácil, sobre lo segundo no se sabe muy bien cómo pudo ocurrir.
Ahora se ha dado un paso más en la comprensión de cómo pudieron surgir las primeras células primitivas gracias a un equipo de investigadores de la Universidad de Harvard. Éstos han conseguido crear un modelo físico de célula primitiva o protocélula capaz de contener, construir y copiar ADN.
Como no hay pruebas físicas en el registro fósil de cómo fue la primera célula que apareció sobre la Tierra, o de cómo crecía y se reproducía, el proyecto de investigación de este grupo de científicos se centró en crear un modelo sintético de una posible protocélula primordial. De este modo pretendía saber cómo esas primeras células o protocélulas podrían haber interaccionado con el ambiente de hace 3500 millones de años.
La protocélula que han sintetizado tiene una membrana de ácidos grasos que permite a los compuestos químicos, incluso los bloques constituyentes del ADN, entrar en su interior sin la necesidad de que les asistan las proteínas que sí están presentes en las membranas de las altamente evolucionadas células actuales. Estas proteínas hacen las veces de canales y bombas de transporte de material, además de cumplir otras funciones.
Resolver este problema del transporte de materia a través de la membrana es una contribución importante en este campo. Además, a diferencia de las células modernas la protocélula de estos investigadores tampoco usa enzimas para copiar el ADN de su interior. Algunos científicos han propuesto que la química prebiótica se podría haber dado en las chimeneas hidrotermales de hace miles de millones de años, habiéndose dado el origen de la vida precisamente allí. En esos lugares se formarían ácidos grasos, aminoácidos y otros compuestos usados por la vida en la Tierra. Los ácidos grasos presentes en un ambiente acuoso se ensamblan espontáneamente gracias a que tienen un extremo hidrófilo (que se ve atraído por el agua) y un extremo hidrófobo (repelido por el agua), y pudiendo llegar a formar pequeñas esferas denominadas micelas.

Modelo de protocélula con membrana de ácidos grasos y hebras de ADN en su interior. Foto: Janet Iwasa, Szostak Laboratory, Harvard Medical School y Massachusetts General Hospital.

Dependiendo de su concentración y del pH ambiental las micelas pueden convertirse en membranas cerradas de varias capas denominadas vesículas. Los investigadores en general han usado durante años las vesículas como modelos de membranas de protocélulas. Cuando este equipo empezó con su trabajo no sabían cuántos bloques constitutivos necesarios para la replicación del material genético de la protocélula podían entrar a través de la membrana de las vesículas. Pudieron demostrar no solamente que esto pasa, sino que además pasa eficientemente. Este resultado sitúa a estos investigadores más cerca de su meta de crear la primera protocélula funcional que en el ambiente adecuado sea capaz de crecer y dividirse.

Recordemos que las propiedades de estas membranas son diferentes de las propiedades de las membranas de las células modernas, que usan proteínas para hacer pasar compuestos a través de la misma. Según sus resultados las células primitivas podrían haber absorbido los nutrientes (en este caso bloques constitutivos de la sopa primordial) del ambiente, en lugar de manufacturar o sintetizar estos materiales internamente por carecer de complejos sistemas bioquímicos. Analizando las vesículas los investigadores identificaron qué ácidos grasos en particular permitían mejor o peor el paso de nutrientes haciendo más o menos permeable la membrana. Encontraron que, mientras las moléculas grandes de ADN o ARN no pasaban a través de la membrana, las moléculas pequeñas como las de los azúcares simples y nucleótidos (ambos constituyentes del ADN y ARN) lo hacían fácilmente. Este punto es importante, ya que nos dice que el material simple puede entrar y el complejo no puede salir de la vesícula.

Si el material que entra forma moléculas complejas en su interior como las de ADN, entonces las vesículas se enriquecen con material complejo al cabo de un tiempo.
Los investigadores vieron que usando nucleótidos activados se podían copiar hebras de ADN sin necesidad de que estuviera presente la enzima polimerasa, que normalmente es necesaria para la replicación. Así que introdujeron ADN en el interior de unas vesículas y añadieron nucleótidos activados a su ambiente exterior. Al cabo de un tiempo pudieron comprobar que los nucleótidos pasaban al interior y formaban ADN nuevo. Se supone que algo así podría haber sucedido al comienzo de la vida sobre la Tierra.

Fuente: NeoFronteras

¿Por qué molesta la asignatura de “Ciencias para el mundo contemporáneo”? junio 10, 2008

Posted by Manuel in ciencia, creacionismo, diseño inteligente, educación, escepticismo, evolucion, religión, sociedad.
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“Los jóvenes hoy en día son unos tiranos. Contradicen a sus padres, devoran su comida, y les faltan al respeto a sus maestros”.

Este texto, aunque pueda parecer muy actual, fue enunciado por Sócrates hace casi 2.500 años. Cada generación piensa que la que le sucede está mucho peor preparada, y las materias que se enseñan se han vaciado de contenidos. Ya no estamos en la época en que en único examen en latín, se evaluaba al alumno de todas las disciplinas, desde humanidades a ciencias; pero por fortuna tampoco hemos alcanzado los niveles de las escuelas estadounidenses. Lo que si podemos afirmar es que en menos de 20 años se ha producido una bajada en los niveles de exigencia al alumnado, que se traduce en que algunas facultades han tenido que crear el curso 0 para darles el nivel que necesitan para entender las materias que van a ser impartidas en la universidad. Es curioso, pero en la época en la que más información circula por multitud de canales diferentes, es cuando se observa una bajada en los niveles de conocimiento.

El ministerio y las diferentes consejerías de educación tratan de paliar este problema, con variantes más o menos eficaces y más o menos ingeniosas. No voy a entrar en ello, eso lo dejo en manos de los profesionales del ramo. Aquí simplemente voy a tratar de una nueva asignatura de primero de bachillerato que aparecerá el curso que viene en España. Se llama “Ciencias para el mundo contemporáneo” y trata de acercar el mundo científico a todos los estudiantes, especialmente a aquellos que eligen un currículo de ciencias sociales o humanidades. Esta asignatura pretende mostrar al alumno lo que son las ciencias, para qué se usan y cuál es su ámbito de actuación.

Lo que me ha sorprendido son las noticias relacionadas con la oposición de grupos conservadores y/o religiosos (El Club del Tetraedro) a esta asignatura. No sé si esa oposición es real, o una exageración periodística. ¿Alguien ve algún problema moral en esta asignatura?.

Yo siempre he echado de menos en la sociedad una mejor formación científica (bueno, científica y cívica, humanística, etc). Como soy de ciencias barro para casa. Ahora es posible acabar el bachillerato sin estudiar apenas (o nada) ciencias naturales, con lo que una persona bien formada en humanidades puede no saber ni de qué le están hablando cuando les cuentan por ejemplo, el proyecto genoma humano. Eso es importante cuando se pretende incrementar la inversión en Investigación y Desarrollo (I+D). La mayoría de la gente asocia esto a investigación en biomedicina, pero hay muchas más ciencia que la medicina. Entender lo importante que es la ciencia para el desarrollo de una sociedad es vital. Sólo hay que comparar el gasto en I+D de un país para entender su grado de desarrollo y riqueza. Cuando soplan malos tiempo (crisis) los países que se mantienen a flote son precisamente los que tienen un fuerte sostén industrial y un gran potencial en I+D. Economías basadas en turismo y servicios están a merced del viento que sople.

Volviendo al título del artículo, he examinado los contenidos de uno de los libros de la nueva asignatura “ciencias para el mundo contemporáneo”. Es el libro Nexos y de Ed. Pearson/Alambra. Me ha parecido una buena aproximación al mundo científico y las aplicaciones de las ciencias. Además, también trata aquellos temas que podríamos llamar frontera: ciencia/religión (origen de la vida), ciencia/filosofía (bioética), ciencia/pseudociencia (explicación del método científico). Muchos de los temas tratados son analizados en otras materias como filosofía, ética, historia o religión. No veo que tiene de malo añadir a estos puntos de vista el argumento científico.

Os cito aquí las unidades que serán tratadas en esta asignatura. Quien vea algún problema moral, o piense que esta asignatura adoctrina, por favor que haga un argumentario de esa afirmación.

1. ¿Qué es la ciencia?
1.1. Ciencia y filosofía
1.2. Epistemología
1.3. Los métodos de las ciencias
1.4. La investigación científica
1.5. Conocimiento ordinario y pseudociencia

2. Ciencia, tecnología y sociedad
2.1. Ciencia y tecnología
2.2. El avance de la ciencia y las sociedades
2.3. Breve historia de la ciencia
2.4. Ciencia, economía y arte
2.5. Ciencia y religión

3. Nuestro lugar en el universo
3.1. El origen del Universo
3.2. La formación de la Tierra
3.3. La exploración del Sistema Solar
3.4. El origen de la vida
3.5. Las teorías evolucionistas
3.6. De los homínidos al Homo sapiens

4. Vivir más, vivir major
4.1. La salud: factores personales, ambientales y genéticos.
4.2. Estilos de vida saludables
4.3. Enfermedades del siglo XXI
4.4. Medicamentos genéricos y patentes
4.5. Transplantes y solidaridad
4.6. La medicina que viene

5. La revolución genética
5.1. Herencia e información genética
5.2. Biotecnología e ingeniería humana
5.3. El proyecto Genoma Humano
5.4. Reproducción asistida
5.5. Clonación
5.6. Bioética

6. Hacia una gestión sostenible del planeta
6.1. Sobreexplotación de los recursos naturales
6.2. Contaminación y cambio climático
6.3. El problema de la energía y los recursos
6.4. Actividades humanas y riesgos naturales
6.5. Principios para una gestión sostenible del planeta

7. Nuevas necesidades, nuevos materiales
7.1. Los materiales y la humanidad
7.2. Materiales: tipos y usos
7.3. Nuevos materiales, nuevas tecnologías y medio ambiente
7.4. Nuevas necesidades

8. Tecnología de la información y el conocimiento
8.1. Las tecnologías de la información y el desarrollo
8.2. Las telecomunicaciones
8.3. El ordenador
8.4. Los lenguajes de programación
8.5. Un mundo de redes

9. La aldea global
9.1. Las redes en un mundo global
9.2. Internet
9.3. Redes sociales virtuales
9.4. La nueva economía de Internet
9.5. El impacto de Internet en otros ámbitos