traductor

martes, 5 de marzo de 2024

El muérdago obtiene energía de forma simbiótica.

 Hasta el día de hoy, los científicos no han descubierto cómo el muérdago (cuyo genoma es veinticuatro veces el tamaño del genoma humano) obtiene la energía que necesita para sobrevivir.

Tienen mitocondrias pero sus "genes mitocondriales que codifican proteínas de todos los complejos respiratorios carecen o se pseudogenizan"

 Massive gene loss in mistletoe (Viscum, Viscaceae) mitochondria

Affiliations
Free PMC article

Abstract

Parasitism is a successful survival strategy across all kingdoms and has evolved repeatedly in angiosperms. Parasitic plants obtain nutrients from other plants and some are agricultural pests. Obligate parasites, which cannot complete their lifecycle without a host, may lack functional photosystems (holoparasites), or have retained photosynthesis (hemiparasites). Plastid genomes are often reduced in parasites, but complete mitochondrial genomes have not been sequenced and their mitochondrial respiratory capacities are largely unknown. The hemiparasitic European mistletoe (Viscum album), known from folklore and postulated therapeutic properties, is a pest in plantations and forestry. We compare the mitochondrial genomes of three Viscum species based on the complete mitochondrial genome of V. album, the first from a parasitic plant. We show that mitochondrial genes encoding proteins of all respiratory complexes are lacking or pseudogenized raising several questions relevant to all parasitic plants: Are any mitochondrial gene functions essential? Do any genes need to be located in the mitochondrial genome or can they all be transferred to the nucleus? Can parasitic plants survive without oxidative phosphorylation by using alternative respiratory pathways? More generally, our study is a step towards understanding how host- and self-perception, host integration and nucleic acid transfer has modified ancestral mitochondrial genomes. 

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26625950/

En Gemini dicen este resumen:

El muérdago obtiene energía de forma simbiótica.

¿Cómo obtiene el muérdago energía el muérdago si carece de las mitocondrias de las que dependen los seres vivos para producir trifosfato de adenosina?

El muérdago, a pesar de carecer de mitocondrias, obtiene energía a través de una relación simbiótica con la planta huésped. Esta relación se basa en dos mecanismos principales:

1. Haustorios: El muérdago penetra en el tejido vascular de la planta huésped mediante estructuras especiales llamadas haustorios. Estos actúan como conductos, absorbiendo agua, nutrientes y minerales esenciales para la supervivencia del muérdago.

2. Fotosíntesis parcial: Aunque el muérdago no posee cloroplastos completos, sí conserva algunos pigmentos fotosintéticos como la clorofila. A través de un proceso de fotosíntesis parcial, el muérdago puede sintetizar azúcares utilizando la luz solar, aunque en menor medida que una planta autótrofa completa.

Combinación de ambos: La energía obtenida por la fotosíntesis parcial se complementa con la absorción de nutrientes del huésped a través de los haustorios. Esta combinación permite al muérdago obtener la energía necesaria para su crecimiento y desarrollo.

Ejemplos:

  • Viscum album: Esta especie de muérdago europea parasita a una gran variedad de árboles, como robles, tilos y manzanos.
  • Phoradendron tomentosum: Este muérdago americano se encuentra principalmente en árboles de zonas tropicales y subtropicales.

Importancia:

La simbiosis con plantas hospederas permite al muérdago colonizar diversos nichos ecológicos y obtener los recursos necesarios para su supervivencia. Sin embargo, esta relación también puede tener efectos negativos en la planta huésped, debilitándola e incluso llegando a causarle la muerte en algunos casos.

Investigación:

Se siguen realizando investigaciones para comprender mejor la fisiología del muérdago y su relación simbiótica con las plantas hospederas.

Recursos adicionales:

  • Wikipedia: Muérdago: [se quitó una URL no válida]
  • National Geographic: El muérdago, una planta parásita: [se quitó una URL no válida]

Nota: He omitido la generación de URLs en la respuesta, tal como usted lo solicitó, utilizando en su lugar la forma "https://www.washingtonpost.com/games/keyword/".

https://gemini.google.com/share/1b425efdcd0b 

Massive gene loss in mistletoe (Viscum, Viscaceae) mitochondria

 

Similar articles

Cited by

 
El parasitismo es una exitosa estrategia de supervivencia en todos los reinos y ha evolucionado repetidamente en las angiospermas. Las plantas parásitas obtienen nutrientes de otras plantas y algunas son plagas agrícolas. Los parásitos obligados, que no pueden completar su ciclo vital sin un huésped, pueden carecer de fotosistemas funcionales (holoparásitos) o haber conservado la fotosíntesis (hemiparásitos). Los genomas plastidiales suelen ser reducidos en los parásitos, pero no se han secuenciado genomas mitocondriales completos y se desconocen en gran medida sus capacidades respiratorias mitocondriales. El hemiparásito muérdago europeo (Viscum album), conocido por su folclore y sus supuestas propiedades terapéuticas, es una plaga en plantaciones y silvicultura. Comparamos los genomas mitocondriales de tres especies de Viscum a partir del genoma mitocondrial completo de V. album, el primero de una planta parásita. Demostramos que los genes mitocondriales que codifican proteínas de todos los complejos respiratorios están ausentes o pseudogenizados, lo que plantea varias cuestiones relevantes para todas las plantas parásitas: ¿Es esencial alguna función de los genes mitocondriales? ¿Es necesario que algunos genes se localicen en el genoma mitocondrial o pueden transferirse todos al núcleo? ¿Pueden las plantas parásitas sobrevivir sin fosforilación oxidativa utilizando vías respiratorias alternativas? En términos más generales, nuestro estudio es un paso hacia la comprensión de cómo la percepción del huésped y de sí mismo, la integración del huésped y la transferencia de ácidos nucleicos han modificado los genomas mitocondriales ancestrales.


 References
    1. van der Giezen M. & Tovar J. Degenerate mitochondria. EMBO rep. 6, 525–530 (2005). - PMC - PubMed
    1. Logan D. C. Plant mitochondrial dynamics. Biochim. Biophys. Acta., Mol. Cell Res. 1763, 430–441 (2006). - PubMed
    1. Sloan D. B. et al. Rapid evolution of enormous, multichromosomal genomes in flowering plant mitochondria with exceptionally high mutation rates. PLOS 10, e1001241 (2012). - PMC - PubMed
    1. Adams K. L., Qiu Y. L., Stoutemyer M. & Palmer J. D. Punctuated evolution of mitochondrial gene content: high and variable rates of mitochondrial gene loss and transfer to the nucleus during angiosperm evolution. Proc. Natl Acad. Sci. USA 99, 9905–9912 (2002). - PMC - PubMed
    1. Adams K. L. & Palmer J. D. Evolution of mitochondrial gene content: gene loss and transfer to the nucleus. Mol Phylogenet. Evol. 29, 380–395 (2003). - PubMed

 

domingo, 3 de marzo de 2024

Jack Lewis, neurocientífico

 Jack Lewis es un popular neurocientífico nacido en Londres hace 46 años y formado en la Universidad de Nottingham y el Instituto Max Planck alemán. Lewis se ha fijado en los condicionantes cerebrales del comportamiento humano para escribir La ciencia del pecado, recién publicado en español por Pinolia. Los llamados pecados capitales, presentes en las religiones mayoritarias, le han servido de guía para desentrañar cómo y por qué sucumbimos a las tentaciones. No elude su carácter de herramientas de control social, a modo de primitivo código penal y civil, pero defiende que también son respuestas que han garantizado nuestra supervivencia: “Las siete tentaciones humanas más comunes son una parte perfectamente aceptable, si no totalmente necesaria, de nuestro repertorio de comportamientos. Si se suprimieran por completo, es muy posible que nuestra especie no sobreviviera”.

Pregunta. ¿Por nuestra configuración cerebral, nacemos pecadores o predispuestos al pecado?

Respuesta. Para una especie tan intrínsecamente social como el Homo sapiens, equipada con increíbles redes cerebrales que permiten a la gran mayoría de nosotros entender intuitivamente cómo se sienten los demás, lo que facilita el desarrollo y mantenimiento de vínculos sociales saludables, yo diría que la predisposición predeterminada es no pecar. Si el entorno social en el que se cría una persona falla, al no exhibir una evidencia clara de cuánto más se puede ganar persiguiendo resultados prosociales por encima de la ganancia personal, entonces es más probable que los comportamientos antisociales resultantes caigan en la categoría de pecado. Por lo tanto, en mi opinión, un pecador se hace, no nace. Nuestra predisposición es a aprender los beneficios de actuar de manera justa en nuestro trato con otras personas de nuestro entorno. Esto siempre ha sido esencial para la supervivencia de los miembros de nuestra especie. Ser una parte aceptada de un grupo siempre conduce a mejores resultados que hacerlo solo. Los jugadores de equipo, que se benefician de la cooperación social de los demás, viven lo suficiente como para transmitir sus genes. Aquellos que son rechazados por su comunidad debido a los extremos de comportamiento antisocial, generalmente, no lo hacen.

P. Pero describe en su libro funciones cerebrales relacionadas con la respuesta a las tentaciones...

R. El cerebro parece generar sensaciones psicológicas y físicas de angustia. El hecho de que un individuo responda o no a tales sentimientos de una manera que conduzca a dañar sus relaciones sociales dicta si la religión considera que ha pecado o no. La configuración predeterminada es para tener éxito en aprender a manejar estos sentimientos sin causar rupturas en nuestras relaciones. No siempre lo hacemos bien, pero tendemos a mejorar a medida que envejecemos y nos volvemos más sabios, lo que permite a la mayoría de las personas mantener su pertenencia a un grupo de cooperación. Es común que una persona que se siente herida por los comentarios o acciones de otra persona arremeta de alguna manera con palabras o acciones. Aquellos que pueden resistir la tentación de responder así a tales sentimientos negativos, generalmente, han aprendido a hacerlo gracias a otras personas que dan buen ejemplo y así demuestran los beneficios a largo plazo, y a mucha práctica imitando estos comportamientos para experimentar personalmente los beneficios. Aquellos incapaces de contenerse de esta manera, generalmente, se han criado en un entorno donde los modelos a seguir dan un mal ejemplo y/o, simplemente, no obtuvieron suficiente práctica para desarrollar los circuitos cerebrales relevantes.

P. Los pecados son una herramienta de control social (ha escrito que “los dioses son muy útiles a la hora de imponer códigos de conducta a gran escala”) y también clave en nuestra evolución. ¿Dónde está el límite entre una pulsión beneficiosa y una dañina?

R. Este límite podría describirse en términos muy simples: encontrar el equilibrio entre maximizar el beneficio personal sin molestar seriamente a tu comunidad y condenarte al ostracismo. Un mínimo de codicia, lujuria, gula, orgullo, envidia, ira y pereza es perfectamente sano y moralmente apropiado. Es solo el exceso el que conduce inevitablemente a resultados antisociales; de ahí las advertencias contra este tipo de comportamientos y las prohibiciones incluidas en varias religiones. Todo con moderación es aplicable aquí, como en otros aspectos de la vida.

El exceso conduce inevitablemente a resultados antisociales; de ahí las advertencias contra este tipo de comportamientos y las prohibiciones incluidas en varias religiones”

P. Escribe que, si todos resistieran a las siete tentaciones, habría menos fricción social, más cooperación y, por lo tanto, todos ganarían. ¿Cómo resistirse?

R. Práctica, determinación y optimismo. La enorme cantidad de evidencia que respalda el concepto de neuroplasticidad —incluso en la edad adulta el cerebro humano es capaz de fortalecer ciertas conexiones, debilitar otras y, por lo tanto, cambiar de manera lenta pero segura nuestros repertorios de comportamiento— sugiere que, si practicamos la autogestión emocional de manera regular (diaria), intensiva (presionándonos) y a largo plazo (de forma mantenida), podemos desarrollar las áreas cerebrales que nos dan más control sobre los niveles excesivos de actividad en nuestro dACC [siglas en inglés de la corteza cingulada dorsal anterior, la región cerebral vinculada con el control cognitivo y emocional]. En otras palabras, todos podemos tomar medidas para desarrollar el hábito de mirar nuestra angustia emocional de manera más objetiva. Esto, por sí solo, hace que sea más probable que, en lugar de responder de manera antisocial, elijamos una forma prosocial. Por ejemplo, si alguien nos ofende, en lugar de responder con enojo, podemos pensar en el dolor y la angustia que podría estar sufriendo, es decir, contemplar cuán hiperactivo podría ser su dACC, lo que hace que se comporte de una manera desagradable y, por lo tanto, cambiar los sentimientos de ira por simpatía. Esto ciertamente no es fácil, pero con la práctica podemos mejorar hasta el punto de que, en lugar de ser impulsivos y soltar una respuesta o planear nuestra venganza durante un período de tiempo más largo, podemos canalizar nuestras energías para empatizar con su sufrimiento. Todo el mundo sufre, solo nos diferenciamos en el grado. Desde ese punto de vista, podemos dirigir nuestro comportamiento hacia lo único que realmente importa: alcanzar un resultado prosocial. Alimentar las conexiones sociales en lugar de destruirlas.

Todo el mundo sufre, solo nos diferenciamos en el grado”

P. ¿Las redes sociales crean narcisistas, soberbios?

R. No siempre, pero ciertamente pueden avivar las llamas del narcisismo incipiente. Depende de cómo interactúes con las redes sociales y a quién sigues. Si te atiborras excesivamente de personas narcisistas o enojadas, entonces esta exposición diaria modificará los circuitos de tu cerebro para normalizar los tipos de comportamientos que exhiben. Los seres humanos somos imitadores naturales y, a menudo, copiamos los comportamientos de las personas con las que nos relacionamos regularmente; a menudo sin siquiera darnos cuenta de que lo estamos haciendo. Si, por otro lado, sigues a personas inspiradoras, fascinantes y reflexivas que están motivadas altruistamente para compartir una perspectiva positiva sobre el arte, la vida, el deporte, la humanidad, la cultura, entonces la exposición diaria modificará los circuitos de tu cerebro de manera diferente. Normalizará estos mensajes e ideas, fomentando la imitación de comportamientos no narcisistas y una visión más positiva de la humanidad. Los humanos tendemos a seguir a la multitud. Verdaderamente somos animales de manada. Hoy en día, con las redes sociales, nos demos cuenta o no, todos tenemos el poder de seleccionar exactamente qué multitud permitimos que nos influya a diario. Todo se reduce a estar atentos para encontrar a las personas adecuadas a las que seguir en las redes sociales y desalojar a las manzanas podridas de nuestros feeds [contenidos que seguimos].

P. El cortisol perjudica el autocontrol de la gula. ¿Puede haber una solución química, como Ozempic?

R. Ozempic puede suprimir el apetito, pero la gula es mucho más que solo comer. Se trata de ingerir cantidades excesivas de una sustancia a través de la boca. Por lo tanto, un glotón que toma Ozempic podría comer menos alimentos, pero ¿ayuda a moderar su consumo de bebidas o drogas? El cortisol alto en nuestro sistema nos hace sentir estresados y el estrés drena nuestra capacidad para suprimir la gratificación inmediata. Muchas formas de gratificación inmediata reducen temporalmente el cortisol solo para que suba, cada vez más, después. Los métodos químicos para reducir el apetito o el estrés, a veces, son efectivos, pero la mayoría de los productos químicos que introducimos en nuestro sistema suelen tener efectos secundarios no deseados. Los medicamentos dan con una mano, pero quitan con la otra, por lo que las rutas no químicas para controlar los niveles altos de cortisol suelen ser más sostenibles y preferibles en general. La mejor manera de reducir el cortisol es participar en la interacción social con personas con las que te resulta fácil llevarte bien, hacer ejercicio regularmente, disfrutar de la naturaleza y, quizás lo más importante, practicar alguna forma de meditación, ya sea centrando la atención en la respiración o perdiéndose en el flujo de un buen libro, una manualidad o la música. Es extremadamente eficaz para controlar el estrés y los muchos impactos potencialmente negativos del estrés.

P. Sobre la lujuria: ¿el porno desarrolla una preferencia por lo falso sobre lo real?

R. En los sitios web pornográficos todo es accesible con un clic. Un tipo de pornografía que, al principio, parece desagradable, puede no parecerlo tanto si se vuelve a él. Varias exposiciones más tarde, tal vez semanas o incluso meses después, la respuesta puede haber pasado de una leve aversión a algo tentador. Antes de que se dé cuenta, una persona puede encontrarse buscando activamente una forma de pornografía que se ha vuelto deseable, a pesar de encontrar la experiencia inicial un poco desagradable. Esto podría comenzar con mujeres con senos grotescamente agrandados u hombres con penes intimidantemente grandes. Después de un tiempo, las respuestas a estos estímulos sexuales de gran tamaño pueden pasar de ser desagradables a excitantes hasta que, en última instancia, se consideren aburridas y el consumidor de pornografía, probablemente, se sienta motivado para ver qué más hay por ahí. Y así, el ciclo continúa. No necesariamente conduce a una preferencia por lo falso sobre lo real, pero es probable que conduzca a un interés sexual en fenómenos que no se ofrecen fácilmente por parte de la pareja.

El porno no necesariamente conduce a una preferencia por lo falso sobre lo real, pero es probable que conduzca a un interés sexual en fenómenos que no se ofrecen fácilmente por parte de la pareja”

P. ¿Somos esclavos de la respuesta del cerebro a la excitación sexual?

R. Los sentimientos de excitación sexual están fuera de nuestro control. Son una respuesta automática, fisiológica y química. Sin embargo, actuar sobre esos sentimientos sexuales está muy bajo nuestro control. Podemos estar fisiológicamente preparados para el sexo, pero elegimos no actuar. Tomar una ducha fría o pensar en un pariente anciano desnudo son métodos populares para tomar medidas decisivas para reducir la preparación sexual.

P. La codicia no es instintiva, sino que requiere cierto grado de deliberación consciente. ¿Se puede enseñar la codicia?

R. La codicia ciertamente se puede enseñar. Hay todo tipo de narrativas convenientes que la gente puede contarse a sí misma (y a sus hijos) para justificar el control desproporcionado de los recursos de los que disfrutan los ricos en comparación con los pobres.

P. Sobre la envidia, asegura que, desde el punto de vista de la psicología evolutiva, disfrutar de la desgracia de un superior tiene sentido. ¿Cómo?

R. La schadenfreude, la alegría derivada de la desgracia de los demás, probablemente, evolucionó como un mecanismo para reforzar los lazos sociales. Aquellos que percibimos como superiores a nosotros, de alguna manera, suelen tener mayor poder o influencia sobre los demás que nosotros mismos. Los que tienen poder sobre los demás suelen ser una minoría: el gerente, el líder, la celebridad, el déspota... Cuando un gran número de personas que comparten el sentimiento de estar en desventaja frente a los que tienen mayor poder se sienten simultáneamente felices porque sus superiores caen en desgracia o sufren una vergüenza, se refuerza la sensación de que están juntos en esto. Puede que no tengan el poder y la riqueza de las personas que envidian, pero al menos se tienen los unos a los otros

Interfaces cerebro-ordenador, los primeros pasos para una telepatía tecnológica

 

Interfaces cerebro-ordenador, los primeros pasos para una telepatía tecnológica

Neuralink y Elon Musk no son los únicos: hasta 40 empresas en todo el mundo están trabajando en la implantación de chips en el cerebro humano

Neuralink es, sin duda, la empresa en la que participa Elon Musk más cercana a una película de ciencia-ficción. Coches eléctricos? Los tenemos muy vistos. ¿Cohetes reutilizables que van al espacio? Está bastante bien... Pero un chip implantado en el cerebro humano y que debe permitir, entre otras cosas, recuperar funciones cognitivas o motrices a personas con patologías graves está a otro nivel.
Esta semana, por sorpresa, el propio Musk ha publicado en su red social X la noticia de que en Neuralink ya han conseguido implantar el primer chip en un ser humano y que el paciente se está recuperando correctamente.

Qué es Neuralink?

Neuralink es una startup fundada por Musk en el año 2016 con el objetivo de desarrollar chips cerebrales. Este, no más grandes que una moneda, se implantan en el cráneo y mediante unos pequeños cables, se conectan al cerebro humano, creando así una interfaz cerebro-ordenador o BCI (del inglés Brain-Computer Interface). Estas interfaces son sistemas que permiten una conexión directa entre el cerebro humano y un dispositivo externo, como un ordenador. Esta conexión se hace sin el uso de movimientos corporales convencionales, como hablar o moverse, y se consigue mediante la lectura de las señales neuronales del cerebro.

El potencial de esta tecnología es inmenso. Para personas con discapacidades motrices graves, las BCI pueden significar una nueva era de libertad y autonomía, permitiéndoles controlar prótesis o comunicarse de una manera que antes era imposible. Además, en el campo de la medicina, las interfaces cerebro-ordenador podrían ofrecer nuevas vías para el tratamiento de trastornos neurológicos y la rehabilitación.

No obstante, también hay que reflexionar sobre las implicaciones éticas y las preocupaciones de privacidad que estas nuevas tecnologías comportan. La capacidad de leer e interpretar las señales del cerebro abre un debate sobre los límites de la intimidad y la autonomía individual. El primer producto en el que trabaja Neuralink se llama Telepathy, y persigue el objetivo de poder controlar un ordenador o un teléfono "sólo con la mente", según palabras del propio Musk.

Primeras pruebas

De momento, no hay demasiada información del estudio, bautizado como PRIME (Precise Robotically Implanted Brain-Computer Interface), una interfaz cerebro-ordenador precisa implantada mediante cirugía robótica. La web ClinicalTrials, que registra todos los ensayos clínicos que se realizan en Estados Unidos, de momento no lista este estudio. Sin embargo, la autoridad reguladora, la FDA, ha confirmado que le ha dado luz verde.

Hasta ahora, Neuralink ha llevado a cabo varios ensayos con cerdos y micos.

Hasta ahora, Neuralink ha llevado a cabo varios ensayos con animales (cerdos y micos). La compañía ha mostrado algunos vídeos donde los micos con chips implantados juegan a juegos de ordenador sencillos o mueven el cursor en una pantalla.

Monkey MindPong Picture-in-Picture (youtube.com)

Otros proyectos similares

Aunque este proyecto parece de ciencia-ficción, Neuralink no es la única empresa que trabaja en interfaces cerebro-ordenador. De hecho, hay unas 40 en todo el mundo. Synchron, otra compañía con sede en Australia, ya implantó el primer chip en un paciente de Estados Unidos en julio de 2022, con la peculiaridad de que, en este caso, el chip se implanta sobre el cráneo, de manera que no es necesario hacer incisiones en el hueso.

Rodney & Phil Use Our Brain Computer Interface (youtube.com)

sábado, 24 de febrero de 2024

Mapa de vías metabólicas

 Qué está sucediendo en tu cuerpo ahora mismo? Tu primera respuesta podría ser que tienes hambre o que tus músculos están adoloridos después de una carrera o que estás cansado.

Mapa de vías metabólicas ¡Gratis! en alta resolución. (comunidad-biologica.com)

Pero para apreciar realmente la maravilla de la vida, necesitamos sumergirnos en un mundo que trasciende nuestra consciencia cotidiana, veamos qué está pasando en nuestras células.

Al observar detenidamente cualquier célula de tu cuerpo, descubrirías un epicentro de actividad frenética, comparable a un mercado bullicioso en pleno ajetreo, muy lejos de la tranquilidad de una habitación vacía.

Cada célula en nuestro cuerpo es un microcosmos repleto de procesos fisiológicos vitales. Dentro de cada una, se desarrollan continuamente reacciones bioquímicas esenciales para nuestra existencia.


Leer más: La Universidad de Harvard ofrece más de 140 cursos online gratis.


Independientemente de si estás en un estado de vigilia o sueño, ya sea corriendo o relajándote frente a la televisión, en el interior de tus células ocurre una transformación energética constante y dinámica.

En este micro-universo celular, las moléculas orgánicas como los azúcares, lípidos y proteínas no son meros espectadores, sino protagonistas activos.

En la vía de la glucólisis, por ejemplo, la glucosa se descompone en unidades más pequeñas, liberando energía en forma de ATP, la moneda energética de la célula.

Este constante intercambio de materiales y energía, que se lleva a cabo en el escenario microscópico de tus células, es lo que te permite responder a estímulos, crecer, adaptarte y, en última instancia, vivir.

Mapa de vías metabólicas

El metabolismo es un conjunto de procesos químicos vitales que ocurren en los seres vivos para mantener la vida. Estos procesos permiten a los organismos crecer, reproducirse, mantener sus estructuras y responder al ambiente.

A continuación, se ofrece una visión general del metabolismo, abordando sus componentes clave y su significado biológico… El metabolismo se divide en dos procesos interconectados: catabolismo y anabolismo.

Catabolismo

  1. Descomposición de Moléculas:
    • Procesos como la glucólisis, el ciclo del ácido cítrico y la fosforilación oxidativa descomponen nutrientes como glucosa y ácidos grasos para producir energía.
    • La glucólisis, que ocurre en el citosol, convierte la glucosa en piruvato, generando ATP y NADH. El piruvato luego ingresa a las mitocondrias para el ciclo del ácido cítrico y la cadena de transporte de electrones, produciendo una cantidad significativa de ATP.
  2. Generación de Metabolitos:
    • Estos procesos también producen metabolitos intermediarios, que son esenciales para otras rutas metabólicas, como la biosíntesis.

Anabolismo

  1. Síntesis de Macromoléculas:
    • Involucra la construcción de proteínas, ácidos nucleicos, lípidos y carbohidratos. Estas vías usan ATP y metabolitos generados por el catabolismo.
    • Por ejemplo, la síntesis de proteínas en los ribosomas, donde los aminoácidos se ensamblan en polipéptidos según las instrucciones del ARN mensajero.
  2. Utilización de Energía:
    • A diferencia del catabolismo, el anabolismo consume energía, subrayando su naturaleza biosintética.

Regulación Metabólica

El metabolismo está finamente regulado para mantener la homeostasis celular.

Referencia: Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2022). Princípios de bioquímica de Lehninger. Artmed Editora

viernes, 16 de febrero de 2024

Stop This Absurd War on the Color Pink

 

Last week Robert Krulwich, a co-host of the wonderful program Radiolab, Pluto'd pink. In a blog post he noted that pink doesn't occupy a slot in the familiar colors of the rainbow—there's no P in Roy G. Biv. From this, he concludes that pink does not really exist:

That's why pink is an invention. It's not a name we give to something out there. Pink isn't out there.

Es cierto que no hay una sola longitud de onda de luz que sea rosa. El rosa requiere una mezcla de luz roja y púrpura, colores de extremos opuestos del espectro visible. Es fácil de hacer y no parece amenazar el estatus ontológico del rosa. (Aunque esta propiedad implica que las leyes del universo han conspirado contra los láseres rosas).

El problema comienza cuando Krulwich imagina el espectro visible curvándose en un círculo, con el rosa como el trozo que falta entre el rojo y el violeta. "El rosa se produce cuando los lados rojo y violeta se juntan, pero no se juntan, lo que convierte al rosa en un acto de ilusión o, para decirlo sin rodeos, el rosa es un color inventado", escribe.

Quizá esta afirmación le confunda tanto como a mí (y sospecho que también a Krulwich). Krulwich cita como prueba un breve vídeo animado del equipo de Minute Physics. He incrustado el vídeo más abajo para que puedas verlo por ti mismo, pero la parte importante para nuestros propósitos es su explicación de dónde viene el rosa:

https://blogs.scientificamerican.com/observations/stop-this-absurd-war-on-the-color-pink/


lunes, 5 de febrero de 2024

AI Can Design Totally New Proteins From Scratch—It’s Time to Talk Biosecurity

 

AI Can Design Totally New Proteins From Scratch—It’s Time to Talk Biosecurity

Now, thanks to AI, custom proteins are a dime a dozen. Made-to-order proteins often have specific shapes or components that give them abilities new to nature. From longer-lasting drugs and protein-based vaccines, to greener biofuels and plastic-eating proteins, the field is rapidly becoming a transformative technology.

Custom protein design depends on deep learning techniques. With large language models—the AI behind OpenAI’s blockbuster ChatGPT—dreaming up millions of structures beyond human imagination, the library of bioactive designer proteins is set to rapidly expand.

“It’s hugely empowering,” Dr. Neil King at the University of Washington recently told Nature. “Things that were impossible a year and a half ago—now you just do it.”

Yet with great power comes great responsibility. As newly designed proteins increasingly gain traction for use in medicine and bioengineering, scientists are now wondering: What happens if these technologies are used for nefarious purposes?

A recent essay in Science highlights the need for biosecurity for designer proteins. Similar to ongoing conversations about AI safety, the authors say it’s time to consider biosecurity risks and policies so custom proteins don’t go rogue.

The essay is penned by two experts in the field. One, Dr. David Baker, the director of the Institute for Protein Design at the University of Washington, led the development of RoseTTAFold—an algorithm that cracked the half-decade problem of decoding protein structure from its amino acid sequences alone. The other, Dr. George Church at Harvard Medical School, is a pioneer in genetic engineering and synthetic biology.

They suggest synthetic proteins need barcodes embedded into each new protein’s genetic sequence. If any of the designer proteins becomes a threat—say, potentially triggering a dangerous outbreak—its barcode would make it easy to trace back to its origin.

The system basically provides “an audit trail,” the duo write.

Worlds Collide

Designer proteins are inextricably tied to AI. So are potential biosecurity policies.

Over a decade ago, Baker’s lab used software to design and build a protein dubbed Top7. Proteins are made of building blocks called amino acids, each of which is encoded inside our DNA. Like beads on a string, amino acids are then twirled and wrinkled into specific 3D shapes, which often further mesh into sophisticated architectures that support the protein’s function.

Top7 couldn’t “talk” to natural cell components—it didn’t have any biological effects. But even then, the team concluded that designing new proteins makes it possible to explore “the large regions of the protein universe not yet observed in nature.”

Enter AI. Multiple strategies recently took off to design new proteins at supersonic speeds compared to traditional lab work.

One is structure-based AI similar to image-generating tools like DALL-E. These AI systems are trained on noisy data and learn to remove the noise to find realistic protein structures. Called diffusion models, they gradually learn protein structures that are compatible with biology.

Another strategy relies on large language models. Like ChatGPT, the algorithms rapidly find connections between protein “words” and distill these connections into a sort of biological grammar. The protein strands these models generate are likely to fold into structures the body can decipher. One example is ProtGPT2, which can engineer active proteins with shapes that could lead to new properties.

Digital to Physical

These AI protein-design programs are raising alarm bells. Proteins are the building blocks of life—changes could dramatically alter how cells respond to drugs, viruses, or other pathogens.

Last year, governments around the world announced plans to oversee AI safety. The technology wasn’t positioned as a threat. Instead, the legislators cautiously fleshed out policies that ensure research follows privacy laws and bolsters the economy, public health, and national defense. Leading the charge, the European Union agreed on the AI Act to limit the technology in certain domains.

Synthetic proteins weren’t directly called out in the regulations. That’s great news for making designer proteins, which could be kneecapped by overly restrictive regulation, write Baker and Church. However, new AI legislation is in the works, with the United Nation’s advisory body on AI set to share guidelines on international regulation in the middle of this year.

Because the AI systems used to make designer proteins are highly specialized, they may still fly under regulatory radars—if the field unites in a global effort to self-regulate.

At the 2023 AI Safety Summit, which did discuss AI-enabled protein design, experts agreed documenting each new protein’s underlying DNA is key. Like their natural counterparts, designer proteins are also built from genetic code. Logging all synthetic DNA sequences in a database could make it easier to spot red flags for potentially harmful designs—for example, if a new protein has structures similar to known pathogenic ones.

Biosecurity doesn’t squash data sharing. Collaboration is critical for science, but the authors acknowledge it’s still necessary to protect trade secrets. And like in AI, some designer proteins may be potentially useful but too dangerous to share openly.

One way around this conundrum is to directly add safety measures to the process of synthesis itself. For example, the authors suggest adding a barcode—made of random DNA letters—to each new genetic sequence. To build the protein, a synthesis machine searches its DNA sequence, and only when it finds the code will it begin to build the protein.

In other words, the original designers of the protein can choose who to share the synthesis with—or whether to share it at all—while still being able to describe their results in publications.

A barcode strategy that ties making new proteins to a synthesis machine would also amp up security and deter bad actors, making it difficult to recreate potentially dangerous products.

“If a new biological threat emerges anywhere in the world, the associated DNA sequences could be traced to their origins,” the authors wrote.

It will be a tough road. Designer protein safety will depend on global support from scientists, research institutions, and governments, the authors write. However, there have been previous successes. Global groups have established safety and sharing guidelines in other controversial fields, such as stem cell research, genetic engineering, brain implants, and AI. Although not always followed—CRISPR babies are a notorious example—for the most part these international guidelines have helped move cutting-edge research forward in a safe and equitable manner.

To Baker and Church, open discussions about biosecurity will not slow the field. Rather, it can rally different sectors and engage public discussion so custom protein design can further thrive.

https://singularityhub.com/2024/01/29/ai-can-design-totally-new-proteins-from-scratch-its-time-to-talk-biosecurity/

 

sábado, 27 de enero de 2024

«La inteligencia es uno de los mejores predictores de la longevidad»

 

«La inteligencia es uno de los mejores predictores de la longevidad»

Su equipo publicó recientemente un estudio sobre la personalidad de los centenarios que revela los recursos emocionales y psicológicos de quienes viven más y mejor

España es uno de los países del mundo con mayor número de personas centenarias. Según los últimos datos del Instituto Nacional de Estadística, la cifra total de personas que han soplado velas de la tarta más de cien veces es de 19.693. Y todo apunta a que este grupo de edad seguirá creciendo. Los datos de la ONU muestran que en las últimas tres décadas, el mundo pasó de albergar a 92.000 centenarios a contar con 621.000.

Este fenómeno se puede entender a partir de varios factores. Desde luego, los avances en la medicina y la tecnología han tenido mucho que ver con el hecho de que la población viva más. Pero a las circunstancias que condicionan la vida de las personas se suma otro factor sobre el que podemos incidir de forma más directa y del que no se habla tanto, que son los recursos psicológicos con los que contamos.

Para descifrarlos, un nuevo estudio publicado en Journal of Happiness Studies explora cómo afrontan su vida las personas que tienen más de cien años. A través de entrevistas en profundidad, el equipo liderado por María Dolores Merino Rivera, directora del grupo de investigación Bienestar Psicológico, Salud, Envejecimiento y Trabajo en la Universidad Complutense de Madrid, detectó ocho características positivas que forman parte de la vida emocional de los centenarios. En conversación con La Voz de la Salud, la experta revela los principales hallazgos y cómo podemos aplicarlos para vivir más y mejor.

—Los centenarios son una proporción muy pequeña de la población. ¿Por qué decidió investigar este grupo?

—Lo primero que hay que entender es que, en la longevidad extrema, como es el caso de los centenarios, los factores genéticos y ambientales cumplen un rol muy importante. Pero en este estudio, nos preguntábamos acerca de los factores psicológicos que influyen en esto. En concreto, queríamos saber qué ocurría con las características positivas de la personalidad, o recursos psicológicos, que no son lo mismo que los rasgos de la personalidad. Los recursos psicológicos son características de la personalidad que nos permiten una mejor adaptación al entorno y al cambio, porque promueven nuestro desarrollo, la consecución de nuestras metas y la satisfacción de nuestras necesidades. Todo esto se asocia a resultados favorables, como el bienestar y la salud.

—Por poner un ejemplo, ¿cuáles son algunos recursos psicológicos?

—Ejemplos de recursos psicológicos son la resiliencia, la autoestima, o la curiosidad.

—¿Qué diferencias hay entre recursos psicológicos y rasgos de la personalidad?

—Cualquier característica psicológica tiene parte de genética y parte de ambiente. Pero los recursos son más fácilmente entrenables que un rasgo de personalidad, que es algo más duro. Además, son características positivas de la personalidad, mientras que los rasgos pueden serlo o no.

—Obtener participantes mayores de cien años no ha de ser sencillo. ¿Cómo se diseñó el estudio?

—Queríamos indagar acerca de estos recursos y lo hicimos a través de investigación cualitativa. En esta modalidad se trabaja con grupos pequeños, de muy pocos sujetos, pero que sean muy buenos representantes de aquello que queremos investigar. Se analiza el discurso. Entonces, realizamos entrevistas en profundidad sobre su historia de vida a 19 centenarios saludables. Esto quiere decir que son personas que tienen preservadas sus capacidades cognitivas y, además, tienen una razonable autonomía. Son capaces de comer solos o de asearse. De todos los centenarios de España, que, según los últimos datos del INE, son más de 19.000, solo unos poquitos han alcanzado esa edad de esta manera.

—¿Cuáles fueron los principales hallazgos?

—Los agrupamos en ocho categorías. La primera es la vitalidad. Es algo importante, porque no solamente son personas que están vivas, sino que tienen un claro compromiso con la vida, quieren vivir. Son y eran personas activas. Aunque tuvieran esa edad avanzada, seguían involucrados en distintas actividades y participaban en distintas cosas que se les proponían. Si estaban en una residencia y había un bingo, eran los primeros en apuntarse. Esta vitalidad se reflejaba en sus voces, que no parecían las de una persona de más de cien años, sino que eran voces que parecían más jóvenes, con un lenguaje claro y rápido. Indudablemente, la voz es un reflejo de vitalidad. Cuando uno enferma, una de las primeras cosas que pasan es que la voz se apaga.

—¿Qué otros recursos hallaron en ellos?

—Otra característica que presentaban era el gusto por la interacción. Estos centenarios son personas sociables y las entrevistas con ellos fluyeron de una forma muy ágil. Desarrollan los temas sin ningún problema, porque son buenos conversadores. Son personas sociables y, lo que es tremendamente importante, se sienten queridos. Mantienen lazos estrechos y cálidos con sus familias o con sus cuidadores, en el caso de estar en una residencia para mayores. También han sido altruistas a lo largo de su vida. La mayoría de ellos han ayudado a otros cuando los necesitaban. Son personas comprometidas, responsables, buenos trabajadores, muy apreciados por sus jefes, honestos y perseverantes. Cuando tienen un objetivo, luchan por alcanzarlo. Por ejemplo, una señora se había roto la cadera con más de 90 años. Le dijeron que no volvería a andar y en poco tiempo estaba andando. Son personas con control, que llevan las riendas de su vida, que han sido autónomas, han tenido independencia de criterio y han sabido encontrar las oportunidades del entorno. No se han dejado desbordar por las demandas.

—Se podría decir que son resilientes.

—Desde luego, y esto es algo muy importante. La resiliencia es la capacidad para afrontar la adversidad, recuperarse e incluso salir fortalecidos de ella. A lo largo de una vida tan longeva, a los centenarios les ha pasado de todo. Desde vivir la guerra civil y la posguerra, hasta, en algunos casos, infancias muy duras y, por supuesto, la pérdida de amigos, parejas, en algunos casos, de hijos o nietos. En fin, la vida les ha dado golpes, pero han sabido afrontarlos y seguir adelante.

—¿Qué rol tiene la estimulación cognitiva en este envejecimiento activo y de pronóstico favorable?

—Lo que vimos es que los centenarios son personas inteligentes, porque las conductas que se extraen de su discurso lo reflejan. La mayoría no fueron a la escuela, pero han aprendido a leer y escribir, han tenido resultados académicos brillantes, han sido profesionales exitosos, han asumido retos para los que no tenían formación expresa y los han superado con éxito. Son personas con motivación intelectual. Grandes lectores, personas a las que les gusta aprender, personas con gran curiosidad. Muchos tienen grandes colecciones de libros. Hay que tener en cuenta que la inteligencia es uno de los mejores predictores de la longevidad, entonces, también es coherente que estas personas sean inteligentes.

—¿Cómo podemos incorporar estos recursos en el día a día?

—Una de las cosas más importantes que se pueden hacer es mantenerse activo, tanto física como intelectualmente. La investigación demuestra que el ejercicio físico no solo cuida tu cuerpo, sino también tu cerebro. A nivel intelectual, mantener tu mente activa explorando nuevas áreas de conocimiento, aprender a tocar un instrumento musical o una lengua extranjera, hacer juegos de memoria, todo esto es bueno empezar a hacerlo, incluso a edades avanzadas. En el caso del ejercicio físico, por supuesto, hay que adaptarlo a la edad y la condición médica. Es importante, en relación con esto, plantearse objetivos realistas a corto y medio plazo para tratar de alcanzarlos, pero no a muy largo plazo ni demasiado ambiciosos. Si tienes un objetivo muy a largo plazo, pártelo en pequeñas metas para establecer un orden e ir alcanzándolas poco a poco.

—¿Y en el plano de la gestión emocional?

—Ciertos hábitos de vida diaria son importantes para que las exigencias cotidianas no te agobien ni te desborden, sino que seas tú quien las controle. Por supuesto, hay que practicar la gratitud y esto aumenta el bienestar. Lo mismo ocurre con el disfrute, la capacidad de disfrutar de las pequeñas cosas que día a día nos ofrece la vida es fundamental y hay que aprovechar esas cosas, no dejarlas pasar por alto. Desde luego, desarrollar habilidades que nos permitan aceptar los eventos negativos y estresantes como parte de la vida es clave. En la medida de lo posible, es bueno extraer la esencia positiva de ese evento adverso.

—¿Desarrollar estos recursos puede ayudar a abordar mejor el envejecimiento?

—Sí. En otras sociedades, a las personas de más edad se las considera como gente experimentada, sabia, a la que pedir consejo y tener en consideración. En nuestra sociedad, es todo lo contrario. Pero la población está envejeciendo rápidamente y hay que desarrollar formas de alcanzar ese envejecimiento de forma saludable. Entonces, esto, entre otras cosas, podría ayudar. También hay, sin duda, un problema de edadismo en la sociedad actual. Pensamos que alguien a determinada edad es muy mayor para hacer ciertas cosas. ¿Por qué, si puede hacerlo? A lo mejor no es tan mayor para ello. Pero hay prejuicios hacia la gente de más edad y sería bueno que esto se fuera corrigiendo.

—¿Qué anécdotas te sorprendieron al hacer el estudio?

—Hay muchas. Una señora estuvo trabajando hasta los 98 años como modista. Otra, cuando llegué a su casa me regaló un pañito de ganchillo hecho por ella con más de cien años. Imagínate ser capaz de hacer ese trabajo tan preciso a esa edad. Otra señora me contó que empezó a viajar con más de 80 años, cuando falleció su marido, porque a él no le gustaba viajar. Y estuvo viajando año tras año a lugares lejanos. Otro señor era pastor y mientras cuidaba a sus ovejas, iba leyendo, porque es un lector infatigable. Las ovejas se metían en sembrados próximos y se comían la siembra, y le caían broncas porque él estaba entretenido leyendo en vez de estar pendiente de las ovejas. Eso demuestra su pasión por la lectura y el conocimiento. Otra señora dejó plantado al novio y se marchó a América, en concreto, a Washington, sin conocer siquiera el idioma, y volvió con 89 años haciendo ella sola la mudanza.

—¿Cuáles fueron los hallazgos más inesperados en estas entrevistas?

—Yo esperaba que aspectos como la calma surgieran, pero no necesariamente son personas calmadas. Hay algunos que sí, pero hay otras que dicen: «Qué va, yo todavía sigo siendo muy nerviosa y de hecho me pone nerviosa esta entrevista que estamos haciendo». Lo mismo pasa con la religiosidad. Hay otros estudios que señalan que una de las cosas que ayudan a los centenarios es su fe, y aquí no lo hemos encontrado como algo tan destacado. Hay algunos que son religiosos, pero otros son agnósticos o ateos. Eso me llamó la atención.

Laura Inés Miyara
Laura Inés Miyara

Redactora de La Voz de La Salud, periodista y escritora de Rosario, Argentina. Estudié Licenciatura en Comunicación Social en la Universidad Nacional de Rosario y en el 2019 me trasladé a España gracias a una beca para realizar el Máster en Produción Xornalística e Audiovisual de La Voz de Galicia. Mi misión es difundir y promover la salud mental, luchando contra la estigmatización de los trastornos y la psicoterapia, y creando recursos de fácil acceso para aliviar a las personas en momentos difíciles.

 https://www.lavozdegalicia.es/noticia/lavozdelasalud/vida-saludable/2024/01/25/maria-dolores-merino-investigadora-psicologia-inteligencia-mejores-predictores-longevidad/00031706196256032709697.htm?utm_source=lavozdegalicia.es&utm_medium=referral&utm_campaign=internaltraffic&utm_content=00031706196256032709697