Categoría: Ciencia

Desde sonetos de Shakespeare hasta GIFs animados : la revolución de almacenar información en el ADN.

 ¿Alguna vez te has quedado sin espacio de almacenamiento en tu computador o Smartphone?. Lo más seguro es que la respuesta a la anterior pregunta sea sí,  lo cual no es sorprendente. Cada día miles de datos son generados a una velocidad tan alta que su almacenamiento se ha convertido en un nuevo reto.  Si bien es cierto que los sistemas de almacenamiento de información han ido evolucionando poco a poco (no se necesita ser muy viejo para recordar el cambio de disquetes a CD-ROMs y de estos últimos a USB flash drives), también es evidente que la demanda por espacio de almacenamiento de datos avanza a un paso acelerado.

Aglomerado

Viejas y nuevas formas de almacenar información (Fuente: FreeImages)

Motivados por esta demanda de almacenamiento, un grupo de investigadores han propuesto que el ADN podría ser utilizado para el almacenamiento de todo tipo de datos. Si bien descabellada al principio, esta idea ha ido tomando fuerza.  El avance en las técnicas de síntesis, secuenciación y manipulación del ADN, están haciendo que hoy sea una realidad utilizar esta pequeña molécula química para almacenar información; y por qué no, si a pesar de su reducido tamaño, esta molécula ha albergado por millones de años toda la información genética necesaria para que organismos complejos sobrevivan.

La idea de utilizar el ADN para almacenar información comenzó a materializarse con el trabajo de Leonard Adleman, matemático de la Universidad del Sur de California quien en 1994 publicó un trabajo en el cual el ADN era utilizado para almacenar datos y resolver un problema matemático, dando origen a lo que ha sido denominado como DNA computing.

A principios del año 2013 la utilización del ADN para almacenar información fue comprobada por Nick Goldman y colaboradores, quienes fueron capaces de almacenar y recuperar información almacenada en el ADN, dentro de la cual se encontraba 154 sonetos de Shakespeare, el discurso completo de Martin Luther King “I have a dream” y el histórico paper de Watson & Crick en el que describen la estructura del ADN. Según declaraciones de los investigadores al periódico ingles The Guardian:

 Un gramo de ADN puede albergar mucha más información que un millón de CDs.

Como era de esperar diferentes compañías no tardaron en mostrar su interés por este revolucionario descubrimiento. Microsoft en asocio con investigadores de la Universidad de Washington, iniciaron un ambiciosos proyecto para almacenar información en el ADN, el cual es resumido en el video que aparece a continuación:

Como resultado de esta alianza entre Microsoft e investigadores, en enero de 2016 se anunció que fue  posible almacenar imágenes en el ADN y recuperarlas. Sin embargo, su logro fue opacado este año por Seth L. Shipman y colaboradores quienes dieron un paso más allá, logrando almacenar un GIF animado (película) en el ADN de bacterias E.coli y recuperarlo.

Gracias a la revolucionaria tecnología de CRISPR/Cas9, estos investigadores fueron capaces de codificar en el ADN, pixeles de imágenes en blanco y negro y una película corta (adaptación de la película Human and Animal Locomotion de Eadweard Muybridge), en los genomas de una población de bacterias vivas. Con esto, los investigadores lograron optimizar este sistema de almacenamiento de información en el ADN, minimizando las limitaciones técnicas que presentaba. Quizás la mejor forma para poder entenderlo es viendo el siguiente video:

 

La ambición de este equipo de trabajo no acaba aquí, según declaraciones a diferentes medios este trabajo abre la puerta para hacer de las bacterias “grabadoras” capaces de almacenar información en su ADN de todo su entorno.  Por tanto, no podemos dejar de seguirle la pista a este grupo de investigadores quienes han sido capaces de lograr avances que parecen salidos de una película de ciencia ficción.

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Ana Sotres “Las bacterias nos permiten limpiar aguas residuales y generar bioelectricidad al mismo tiempo”

Publicado por Gema Valera Vázquez
03/08/2017

 

Ana Sotres en su laboratorio en IRENA (León)
Ana Sotres en su laboratorio en IRENA (León)

Ana Sotres (Asturias, 1982) es Doctora en Ingeniería Ambiental por la Universidad Politécnica de Cataluña. Trabaja en IRENA, a las afueras de León, pero le gusta ir a pie, es el mejor momento del día para oxigenar el cerebro, y las mejores ideas a veces aparecen caminando. Desde que por casualidad llegó a sus manos una tesis doctoral que le descubrió que existían formas de generar energía verde aprovechando reacciones naturales de ciertas bacterias, lo tuvo claro: quería dedicarse a mejorar el rendimiento de las llamadas pilas biológicas, para poder utilizarlas a gran escala y aliviar el problema al que nos enfrentamos de agotamiento de energías fósiles.

Probablemente pocos de nuestros lectores han escuchado hablar sobre las pilas biológicas. ¿Cuál es el principio fundamental de estas pilas?
Se parecen a una pila convencional. Son un tipo de reactores con dos cámaras de diferente carga, un ánodo (negativo) y un cátodo (positivo), separados por una membrana. Estas cámaras están conectadas por una resistencia externa, como si fuera un circuito eléctrico. En el ánodo las bacterias degradan materia orgánica, y esta descomposición produce C02, protones y electrones, los cuales circulan por el circuito eléctrico hacia el cátodo, produciendo bioelectricidad y agua.

Es fabuloso pensar que si a estas bacterias se les da de comer los residuos orgánicos contenidos en aguas residuales, generan energía y limpian el agua. ¿Qué uso se le puede dar al agua?
Principalmente para riego. Las bacterias eliminan la carga orgánica que en altas concentraciones es contaminante; pero en ningún caso es agua potable, porque no va a ajustarse a los valores que establece la normativa, y porque el proceso de potabilización del agua es totalmente diferente. No sirve con eliminar la materia orgánica, tiene muchos más pasos como la desinfección para acabar con microorganismos patógenos.

La cantidad de energía que hoy por hoy podéis obtener con una biopila, ¿es suficiente como para hacer funcionar algún aparato de bajo coste energético como una bombilla LED?
Depende del tamaño de los reactores y materiales que utilices. Hay equipos que sí consiguen encender una bombilla o mover un ventilador pequeñito.

Entonces, ¿cuántas bacterias necesito para cargar mi teléfono móvil?
No creo que sea cuestión de cuántas sino de cuáles. Hay un tipo de microorganismos llamados exoelectrogénicos que pueden producir grandes cantidades de energía eléctrica.

¿Estamos cerca de aplicar las biopilas a gran escala?
Se están intentando hacer cosas, pero aún queda. Hay plantas piloto en Australia, en EEUU y en Bélgica, pero no sé en qué fase se encuentran. Lo que sí es cierto es que al ritmo que avanza la ciencia, y la cantidad de grupos de investigación detrás de esta tecnología, seguro que el futuro está más cerca de lo que pensamos.

Se tiende a asociar bacteria con peligro para la salud, ¿qué decimos a nuestros lectores para que se tranquilicen y no se muestren escépticos ante el uso de bacterias en Bioingeniería?
¡Que sin bacterias no podríamos vivir! Habitan nuestro cuerpo, gracias a ellas bebemos vino y comemos pan. Y además las podemos utilizar para descontaminar suelos, limpiar las playas de vertidos y ayudarnos a conseguir biocombustible. Todos los procesos biotecnológicos de los que nos beneficiamos están llevados a cabo por bacterias, un ejemplo cercano son las depuradoras de agua de las ciudades.

¿En casa también cuidas el medio ambiente?
Intento hacerlo, pero hay muchas cosas que no hago bien del todo y a veces me frustro, porque controlar todo es imposible: lo que comemos, los envases que generamos, la energía que consumimos, los contaminantes que se generan en cada prenda que usamos… la lista puede ser demasiado larga.

Ana, ¿qué te resulta más difícil?: ¿Contar tu proyecto a científicos en una conferencia internacional o al gran público en un evento divulgativo?
Son cosas muy distintas. Te van a juzgar de manera muy diferente y esperan cosas diferentes, pero para mí tiene más satisfacción personal que alguien que nunca haya oído hablar de células de combustible microbianas acabe entendiendo cómo funcionan y lo importantes que son como fuente de energía limpia.

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Teleno, una montaña bajo el hielo

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La Sierra del Teleno, situada en el suroeste de la provincia de León, a lo largo del extremo meridional de los Montes Galaico-Leoneses, fue ocupada por una gran montera de hielo que se extendía por los valles en forma de lenguas glaciares. Ocurrió durante el Pleistoceno, el periodo de máximo avance glaciar hace 40.000 años. Un equipo multidisciplinar de científicos formando por Javier Fernández, Rosa María Carrasco, Javier Pedraza y Jacinta Talegón de las universidades de Cantabria, Castilla La Mancha, Complutense de Madrid y Salamanca publican los nuevos resultados de un estudio que se centra en discriminar los sedimentos de origen natural, generados por procesos glaciares y periglaciares, de los depósitos generados por las labores auríferas llevadas a cabo por los romanos a lo largo de toda la sierra. El trabajo fue presentado en Guadalupe (Cáceres), en la reunión anual que organiza la Sociedad Geológica de España.

Por Javier Fernández Lozano

Hasta ahora, gran parte de los trabajos científicos realizados se habían centrado en la vertiente norte, donde los restos glaciares son fácilmente identificables en el paisaje.

Peña Bellosa, uno de los circos glaciares de la Sierra del Teleno en su vertiente norte.
Peña Bellosa, uno de los circos glaciares de la Sierra del Teleno en su vertiente norte

La vertiente sur, menos estudiada, cuenta con una mayor actividad antrópica, caracterizada por una multitud de labores mineras para la extracción aurífera en época romana. La presencia de minas superficiales, cuyos restos forman grandes depósitos de estériles acumulados —murias—, canales y estanques, dificulta el estudio y discriminación de los procesos naturales, dificultando su interpretación.

Canales utilizados por los romanos para la explotación del oro atravesando depósitos naturales de canchales (acumulaciones de roca sobre la ladera)
Canales utilizados por los romanos para la explotación del oro atravesando depósitos naturales de canchales (acumulaciones de roca sobre la ladera)

En este trabajo publicado en la revista de la Sociedad Geológica Española se interpretan y cartografían los diferentes depósitos y se ha elaborado un mapa geomorfológico detallado. El trabajo futuro pasa por la datación de alguno de los depósitos más significativos para poder evaluar los periodos de avance y retroceso glaciar de los hielos que un día ocuparon toda la Sierra del Teleno. Los científicos destacan tres fases: una primera en la que un gran domo de hielo cubriría toda la sierra, seguida de una etapa de retroceso con glaciares de valle y una fase final más reciente y de menor frío, en la que los glaciares quedarían confinados en las zonas más altas formando glaciares de circo.

Valle glaciar de la vertiente sur del Teleno afectado por las labores auríferas romanas. Depósitos de estériles (murias), en primer plano, y canales y estanques a media ladera salpican el relieve de este macizo montañoso
Valle glaciar de la vertiente sur del Teleno afectado por las labores auríferas romanas. Depósitos de estériles (murias), en primer plano, y canales y estanques a media ladera salpican el relieve de este macizo montañoso

El estudio permitirá avanzar en la identificación de procesos geomorfológicos y en el análisis de la huella de las actividades humanas, como la minería, en el paisaje de la provincia. Los trabajos futuros permitirán, además, gracias a las dataciones, conocer la evolución de los glaciares en la Sierra del Teleno durante el periodo Pleistoceno, hace 35 mil años.

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La conquista de Marte

A continuación podemos ver, mediante la herramienta Shorthand, un resumen de las principales misiones que han visitado el plenta rojo.

Autor: Amengual, Miguel

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Las expediciones Colombia Bio: un claro ejemplo de que con la paz la ciencia también gana

Durante el siglo XVIII, José Celestino Mutis fue encomendado para realizar la denominada “Expedición Botánica del Nuevo Reino de Granada”, una travesía científica que buscaba realizar el inventario de especies de plantas y animales que habitaban el territorio donde actualmente se ubica Colombia. Más de 200 años después y con notables avances tecnológicos, varios grupos de científicos buscan redescubrir la biodiversidad del País, a través de las expediciones Bio.

Si eres un amante de la naturaleza y de la ciencia, no te puedes perder esta interesante historia, donde ciencia y paz se encuentran.

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Los sueños sueños son, ¿pero qué son?

¿Por qué necesitamos dormir? y ¿por qué soñamos? Se sabe que necesitamos dormir, y que los sueños tienen importantes funciones vitales para el organismo. Aún así, todo lo relacionado con los sueño y lo que le pasa a nuestro cerebro mientras dormimos sigue siendo en muchos aspectos un enigma para la ciencia.

Publicado por Ana Sotres Fernández

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Humano y aumentado. Historias de cyborgs.

https://app-social.shorthand.com/editor/5933d6973d0669f532522f26

https://social.shorthand.com/ricastariad/embed/3guWQz3yf3

Tecnológico, interesante, innovador, artístico… son muchas las palabras que te llevan al mundo Cyborg, y dos de los principales representantes son de nuestro país.

Espero que os interese la primera aproximación, a mi me ha fascinado el tema!

¡hasta la próxima!

Ariadna Riera

 

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Cambio Climático a juicio

 El Cambio Climático es ya una realidad. El último informe del Panel Internacional de Expertos sobre el Cambio Climático-IPCC, en su sexto informe de evaluación, reconoce que si no se mantiene la temperatura global del planeta por debajo de 2ºC, los efectos para la Humanidad y el entorno que nos rodea serán devastadores: desertificación, degradación de suelos, extinciones de fauna y flora, aumento del nivel del mar, migraciones humanas masivas…y esto es sólo el principio. 2016 fue el año más cálido en los últimos dos siglos. Descubre su efecto en este reportaje.

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La sonda Juno de la NASA desvela misteriosos fenómenos en Júpiter

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Los alimentos transgénicos

Hoy en día hay una gran cantidad de alimentos transgénicos, así que a continuación les hablare sobre todo lo que deben saber sobre dichos alimentos, empezando por explicarqué son, dónde se cultivan, cómo se cultivan, que empresas lo hacen, etc…

En este post, no quiero profundizar en el debate sobre si los alimentos transgénicos són buenos a malos para la salud humana y el medio ambiente o si són un invento económico más de la sociedad capitalista. En esta infografía se presentan datos objetivos de los últimos años con relación a los cultivos y los alimentos transgénicos.

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