Presentan el nuevo mapa del genoma humano

Esta semana un equipo de investigadores internacional revela que el denominado ‘ADN basura’ en el genoma humano es, en realidad, un gran panel de control con millones de 'interruptores'que regulan la actividad de nuestros genes. Sin estos interruptores, los genes no funcionarían y se podrían originar mutaciones que, a su vez, podrían desencadenar enfermedades.

Descubierta por cientos de científicos del proyecto Encyclopedia of DNA Elements (ENCODE), la nueva información es tan exhaustiva y compleja que ha dado lugar a un nuevo modelo de publicación donde los documentos electrónicos y los conjuntos de datos están interconectados. Los resultados aparecen en 30 artículos de acceso abierto conectados entre sí en las revistas Nature, Genome Biology y Genome Research.

El proyecto está liderado por el National Genome Research Institute (NHGRI) en EEUU y el EMBL-European Bioinformatics Institute (EMBL-EBI) en Reino Unido. ENCODE presenta un mapa detallado de la función del genoma que identifica 4 millones de interruptores de genes. Esta referencia esencial ayudará a los investigadores a localizar áreas muy específicas de enfermedades humanas.

"Nuestro genoma sólo funciona gracias a los interruptores: millones de lugares que determinan si un gen se enciende o se apaga", explica Ewan Birney del EMBL-EBI, coordinador de análisis del proyecto. "El proyecto Genoma Humano mostró que sólo el 2% de nuestro genoma contiene genes, que son las instrucciones para hacer proteínas. Pero con ENCODE podemos ver que cerca del 80% del genoma está activamente haciendo algo. Hemos encontrado que una gran parte del genoma - de hecho, una cantidad sorprendente - está implicada en controlar cuándo y dónde se producen las proteínas más allá de simplemente fabricarlas”.

Estos descubrimientos ofrecen el conocimiento que se necesita para mirar más allá de la estructura lineal del genoma y ver cómo toda la red está conectada. Tan importante es saber dónde están ubicados los genes como qué secuencias los controlan. Debido a la compleja estructura tridimensional de nuestro genoma, estos controles a menudo están lejos del gen que regulan si leemos la secuencia linealmente, aunque si se hace de forma tridimensional veremos que se encuentran envueltos alrededor para contactar con ellos.

Si no fuera por ENCODE, probablemente nunca habríamos mirado estas regiones, destacan los investigadores, quienes destacan este paso “enorme” hacia la comprensión del complejo diagrama de cableado del ser humano. ENCODE ayuda a mirar en lo más hondo del circuito de regulación que muestra cómo todas las partes se unen para crear un ser complejo.

El proyecto ha combinado los esfuerzos de 442 científicos en 32 laboratorios en el Reino Unido, EEUU, Singapur, Japón, Suiza y España. En este último país se han involucrado veinte investigadores del Centro de Regulación Genómica (CRG) en Barcelona (aunque algunos están, a fecha de hoy, en otros centros).

El científico Roderic Guigó, coordinador del programa de Bioinformática y Genómica del CRG y profesor en la Universidad Pompeu Fabra, ha liderado el grupo de análisis de ARN de ENCODE. También han participado dos investigadores del CNIO y se ha contado con el apoyo del Instituto Nacional de Bioinformática.

Los autores del CRG han colaborado en dos de los artículos publicados en Nature (autores principales en uno de ellos), en otros dos en Genome Biology y en cuatro de los de Genome Research (autores principales en tres de ellos). Investigadores asociados al CRG han diseñado la portada del número especial sobre ENCODE en esta última, inspirándose en el estilo del artista catalán Joan Miró.

Los datos de todo el proyecto han generado cerca de 15 terabytes (15 billones de bytes) de información en bruto, toda ella ahora disponible públicamente. El estudio ha utilizado alrededor de 300 años en tiempo de ordenador para estudiar 147 tipos de tejido y determinar qué enciende o apaga a genes específicos y cómo ese interruptor difiere entre tejidos o tipos celulares.

Los artículos publicados "representan una nueva forma de hacer que los investigadores puedan navegar y acceder a los datos", comenta Magdalena Skipper, editora senior de la revista Nature, que ha producido la plataforma de publicaciones gratuita en internet. Todo el contenido de las tres revistas está conectado digitalmente por temas, de tal forma que los lectores pueden seguir su área de interés entre los trabajos y hasta los datos originales. (Fuente: CRG/SINC)




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Experimento de la ESA en Tenerife bate el récord mundial de teleportación cuántica

Investigadores de Austria, Canadá, Alemania y Noruega, con financiación de la ESA, han logrado transferir las propiedades físicas de una partícula de luz, un fotón, a otra partícula mediante teleportación cuántica, estableciendo así un vínculo que cubre los 143 Km que separan el telescopio Jacobus Kapteyn, en la isla canaria de La Palma, y la Estación Óptica de Tierra de la ESA en Tenerife.

Los resultados se publican esta semana en la revista científica Nature.

Ambas partículas deben antes 'entrelazarse'. Una vez hecho esto, la medida de una determinada propiedad física, como la polarización o el espín, generará el mismo resultado en ambas partículas, independientemente de cuán alejadas están y sin que se transfiera físicamente ninguna otra señal entre ellas.
La teleportación cuántica no es copiar, en el sentido más estricto del término, puesto que el acto de transferir información de una partícula a otra destruye la partícula original -sus características se transfieren a la partícula entrelazada-.

Albert Einstein se refirió al fenómeno del entrelazamiento cuántico como una "especluznante acción a distancia", pero se trata de un fenómeno físico documentado y fundamental en una futura generación de ordenadores ultrapotentes, basados en la teleportación de bits cuánticos o qubits. También es esencial en sistemas inviolables de comunicación encriptada.

"Este logro allana el terreno hacia las comunicaciones cuánticas a larga distancia", ha explicado Eric Wille, supervisor del proyecto para la ESA.
"La primera teleportación cuántica tuvo lugar en condiciones de laboratorio. El desafío aquí ha sido mantener el entrelazamiento entre ambos fotones a una distancia de 143 Km, a pesar de las perturbaciones de las condiciones atmosféricas".


El experimento hubo de ser diseñado con el máximo cuidado, pues exigía una relación señal-ruido muy baja.

Se instalaron detectores de fotones muy sensibles, y se sincronizó los relojes en las estaciones de origen y de destino con una precisión de 3.000 millonésimas de segundo.
Con esto último los investigadores se aseguraban de que se detectaban los fotones correctos -la precisión máxima que proporciona la señal GPS es de 10.000 millonésimas de segundo-.

Los equipos tuvieron que esperar casi un año, después del fallo de un primer intento debido al mal tiempo.

Los dos telescopios están localizados en terreno volcánico, a 2.400 metros de altura, y deben hacer frente a condiciones meteorológicas duras para este tipo de medidas, como viento, lluvia, nieve y tormentas de polvo.
El experimento finalmente tuvo lugar en mayo pasado, y se logró establecer un nuevo récord en cuanto a distancia de la teleportación.

"El siguiente paso será conseguir la teleportación con un satélite en órbita, para demostrar que la comunicación cuántica es posible a escala global", ha comentado Rupert Ursin, de la Academia Austriaca de Ciencias.

La campaña de medición entre islas se llevó a cabo en el marco del Programa de estudios Generales de la ESA para demostrar que es posible la teleportación cuántica para futuras misiones espaciales.

El experimento es también un excelente ejemplo de cómo los científicos de diferentes Estados Miembros de la ESA pueden aunar fuerzas y llevar a cabo experimentos extraordinarios con la Estación Óptica de Tierra de la ESA.



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Arqueólogos hallan teatro maya de 1200 años

Imagen del interior del recinto

Las investigaciones sobre el teatro maya descubierto podrían dar a conocer nuevos rasgos de esta cultura

La cultura maya sigue floreciendo con el paso del tiempo tras el hallazgo, por parte del Instituto Nacional de Antropología e Historia, de un teatro con más de un milenio de antigüedad. Tal y como ha declarado el investigador mexicano Luis Alberto Martos, se trataría de «un foro prehispánico de capacidad reducida y de uso exclusivo, ya que se encuentra en una acrópolis a 42 metros de altura».

Según los expertos, podría tratarse de un espacio teatral utilizado por las élites de los grupos de poder para su legitimización política ante minorías. El foro era un referente dentro de este tipo de espéctaculos, puesto que se encuentra dentro del complejo de un palacio, a diferencia de otros espacios parecidos, que normalmente se concentraban «en plazas y estaban destinados a la multitud», añadía Martos, director del proyecto de investigación.

Al igual que en Ocosingo, en el estado de Chiapas, en otras tantas ciudades se concentran complejos destinados a las artes escénicas, como en Tikal, Guatemala; Chinkultic, Chiapas; Pechal y Edzná, en el sur oriental de Campeche. Pero este nuevo descubrimiento es más especial que el resto, puesto que en sus inmediaciones se han encontrado ocarinas, silbatos, esculturas de estuco y demás instrumentos que servirán para conocer mejor los hábitos y la vida que desarrollaba esta cultura precolombina estructurada en ciudades-estado.
Resultados del estudio

El centro arqueológico Plan de Ayutla corresponde a un asentamiento de larga ocupación, de 150 a.C a 1.100 d.C, tal y como ha explicado el investigador Martos, que declaraba que las investigaciones derivarán en dos hipótesis.

Por una parte, podrían indicar que pudo ser la antigua ciudad de Sa TŽzi, centro de conflictos bélicos, y por otra, que podría tratarse de la ciudad de AkŽe, un centro político de donde partió el linaje que fundó Bonampak.



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