Científicos de la UNCUYO generan vida animal en un laboratorio.

A través de la biotecnología reproductiva, un equipo de biólogos logró que naciera el primer cabrito con esta técnica en Mendoza. Ahora quieren crear un banco de embriones que permitirá preservar especies y mejorar la producción caprina.

Se llama Galileo, nació el 24 de mayo y ahí está, caminando sin despegarse de su madre dentro del corral. Ni su pelaje, ni su tamaño ni su fisonomía lo distinguen del resto de las cabras del rebaño, aunque algo «invisible» en su genética le da una particularidad: es el primer ejemplar en Mendoza gestado mediante biotecnología reproductiva.

Se trata de una serie de técnicas que permiten aumentar la eficiencia reproductiva y las tasas de mejoramiento genético de los animales, con el objetivo de desarrollar la producción del sector ganadero, en este caso del caprino, de la zona limítrofe que comparten Mendoza, San Juan y San Luis.

Lo particular de la biotecnología reproductiva es que también tiene otros beneficios: con la criopreservación del semen de los mejores ejemplares machos se pueden conservar especies en peligro de extinción, incrementar favorablemente la multiplicación y transporte de material genético así como almacenar recursos genéticos únicos que puedan disponerse con relativa facilidad para su posible utilización futura.

Todo esto es precisamente lo que ensayan, con un objetivo de desarrollo a gran escala, en el Laboratorio de Biología Reproductiva y Molecular de la UNCUYO y el CONICET. Como parte del Instituto de Histología y Embriología de Mendoza (IHEM), este laboratorio, liderado por la Dra. en Bioquímica y «gametóloga» Marcela Michaut, fue el encargado de implementar exitosamente la técnica que le dio vida a Galileo, el cabrito que hoy crece saludable en los corrales de la escuela Galileo Vitali de La Paz, cuyos alumnos de 6° año son los encargados de acompañar su crecimiento como parte de su formación educativa.

Técnicas exitosas

Galileo fue gestado con el semen criopreservado (congelado en nitrógeno líquido) del chivo ganador de la Expo Malargüe 2021 en la categoría ganado caprino. La calidad genética de este «Superman» de las cabras de Mendoza fue así transferida al cabrito gracias a la tecnología reproductiva utilizada por Michaut y su equipo, los biólogos Paula Wetten y Omar Klinsky. Ellas y él trabajan en el laboratorio del IHEM en esta iniciativa que entusiasma a unos 50 pequeños productores caprinos de la región, en su mayoría de la comunidad Huarpe de la zona tripartita de Cuyo.

«Mediante un conjunto de técnicas que pueden ir desde la inseminación artificial hasta la clonación, se busca aumentar la eficiencia reproductiva y mejorar la genética de los animales. De esta manera, la biotecnología reproductiva permitirá también aumentar la producción en contraestación, es decir en tiempos donde naturalmente no hay nacimientos. Es una manera de acortar los tiempos naturales en beneficio de mejorar y aumentar la producción caprina», explica Michaut.

Tras esta primera experiencia exitosa, en el Laboratorio de Biología Reproductiva y Molecular se entusiasman con dar ahora un nuevo paso: criopreservar embriones de la cabra criolla a partir de la maduración in vitro de ovocitos caprinos. «Lograr esto será importante no sólo para mejorar y conservar la genética del ganado sino también para sobreponerse a desastres naturales. Así, la transferencia de embriones también es una forma de acortar los tiempos naturales en beneficio de preservar la producción de la cabra criolla», amplía la directora del proyecto.

Para ella, es clave haber logrado desarrollar técnicas biotecnológicas que permiten el conocimiento básico de las gametas de la cabra: «Sabiendo cuál es la fisiología de los espermatozoides y de los ovocitos, se puede criopreservar aplicando distintos protocolos y técnicas. Y mantener ese material genético, para poder ser usado en beneficio del productor».

Como lo demuestra la gestación de Galileo, los científicos de la UNCUYO y el CONICET ya pueden ayudar a aumentar la producción ganadera caprina (y también la bovina, según planifican) congelando el semen de un macho que fenotípicamente -en cuanto a sus características de peso y tamaño- es considerado un buen ejemplar. Con ese material genético después inseminan hembras estimuladas hormonalmente. «También ayuda porque podemos obtener animales en contraestación, la época donde naturalmente no nacen. Se puede ahorrar tiempo de la naturaleza usando este material congelado», completa Michaut, en referencia a que así se aceleran los tiempos de la reproducción y se ahorran los del celo y el apareamiento.

Pero hay otro aspecto que en el Laboratorio vislumbran como un objetivo más: crear un banco de embriones. «Es nuestro mayor sueño. Tenemos la tecnología y la infraestructura, estamos compitiendo para conseguir nuevo financiamiento. Hemos demostrado que tenemos la capacidad de hacerlo», dice la doctora en Bioquímica.

Y pone como ejemplo el caso del padre de Galileo, que murió hace poco. «Tenemos sus muestras de semen criopreservado», aclara. O sea que puede seguir engendrando hijos después de su muerte: «Esa es la importancia de la biotecnología reproductiva. Es ayudar a la naturaleza. Y de esa manera ayudamos al productor, porque el proyecto tiene también un fin social: si el ganado de esta comunidad empieza a decaer en calidad, tienen pérdidas económicas, porque es su medio de vida. Estamos ayudando a mejorar su producción».

Imagen de portada: Gentileza de Mendoza POST

Fuente responsable: Edición UNCuyo. 24 de junio 2022

República Argentina/Ciencia/Biotecnólogia/Investigación/Vida animal

Seis formas en que puede desaparecer la civilización.

¿Cuáles son los peligros que acechan a nuestra civilización? ¿Cómo desapareceremos? ¿Por culpa de algún meteorito? ¿Un vulcanismo desatado? ¿O será por nuestra propia incompetencia a la hora de gestionar los recursos de este planeta?

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A pesar de lo que decía la famosa frase publicitaria, ni siquiera los diamantes son para siempre. La historia del planeta nos revela que toda especie tiene su fecha de caducidad: lo que no nos dice es cuándo y como. En particular, ¿cómo desapareceremos nosotros? He aquí algunas posibilidades.

Desaparición del campo magnético terrestre

Nuestro planeta se encuentra bombardeado continuamente por una lluvia de partículas de alta energía, los rayos cósmicos. Parte de ellas las detiene la atmósfera, que actúa como una capa protectora, no totalmente eficiente pero tampoco completamente ineficaz. También existe otro tipo de protección más efectiva pero menos duradera, que es el campo magnético de la Tierra, una escudo de fuerza generado por el lento giro del núcleo de hierro fundido que nos protege de las partículas cargadas que contiene la radiación cósmica. Ahora bien, este escudo parece haber perdido un 15% de la intensidad que poseía en 1670, cuando se realizaron las primeras medida dignas de confianza: de seguir así desaparecerá en el año 4000. Por si no fuera poco, sabemos que el campo magnético ha invertido su polaridad varias veces a lo largo de la historia, la última vez hace 780.000 años. Y para que suceda una inversión debe reducirse a cero durante un tiempo.

¿Deberíamos preocuparnos? No existe ninguna correlación entre pasadas extinciones y descensos globales del campo magnético, pero eso no implica que no vaya a afectarnos. El problema es que no sabemos lo suficiente para poder decidir cuáles serán esos impactos y cómo protegernos de ellos.

La llegada de Skynet

¿Recordamos la película Terminator? En ella la gran máquina de Inteligencia Artificial (IA) Skynet decidió que la Humanidad era superflua y que lo mejor que podía hacer era hacerla desparecer. Pues bien, tanto el fundador de SpaceX y Tesla Motors, Elon Musk, como el fallecido Stephen Hawking han expresado su temor a que algo así pueda suceder. Para Musk, la IA es “potencialmente más peligrosa que las armas nucleares” y para el físico “el desarrollo de una IA completa será el anuncio del final de la raza humana”.

Sin embargo eso no parece preocupar a los millonarios tecnológicos de Silicon Valley. Allí más de 200 empresas están a la caza de una verdadera IA. ¿Debemos temer lo que salga de esos laboratorios? La historia nos ha demostrado que los expertos confían en exceso en su capacidad para lidiar con cualquier cosa. Eso nos ha llevado a situaciones como la de Fukushima, situada en un país donde todo se construye en previsión de un gran terremoto…  Y la naturaleza los pilló con los calzones bajados. La explosión de la plataforma petrolífera Deepwater Horizon en el Golfo de México en 2010 fue la demostración clara de que los especialistas son incapaces de comprender los riesgos de su propia actividad. Semejante petulancia terminó con más de 11 000 km2 de aguas contaminadas. Por eso no es extraño que haya quien piense que cuando un experto dice que no hay que nada que temer, es el momento de echarse a temblar.

Desastre biotecnológico

En muchas ocasiones los científicos, llevados por su pasión, no son conscientes de lo que puede provocar, y que cualquier mínimo error puede acabar en desastre. Y avisos ya hemos tenido varios, como el de mediados del siglo pasado en la Universidad de Sao Paulo de la mano de Warwick Estevam Ker, uno de los mejores genetistas brasileños y el gran especialista en abejas del mundo. Ker buscaba una especie nueva de abeja que produjera mucha miel y fuera resistente al clima de Brasil. Para ello cruzó las melíferas abejas europeas con las violentas abejas africanas, perfectamente adaptadas a ambientes cálidos y húmedos. De ese cruce nació una robusta abeja productora. Al igual que en una película de serie B, un error humano dejó libres a 26 reinas de esas abejas africanizadas. Warwick Kerr no se preocupó porque pensó que no prosperarían, pero pronto empezaron a llegar noticias de abejas salvajes que atacaban a seres humanos. Bautizadas por la prensa como ‘abejas asesinas’, se fueron extendiendo por toda América a una velocidad de 150 km al año, llegando a EE UU en 1985.

El asteroide del fin del mundo

El 15 de febrero de 2013 un asteroide de 17 metros de diámetro provocó una explosión 35 veces más potente que la bomba atómica de Hiroshima en la región de Chelyabinsk, Rusia. La roca no fue detectada hasta que entró en la atmósfera.

Una cosa debemos tener clara: no vivimos en un barrio demasiado tranquilo. Nuestra apacible vida cósmica puede verse trastocada por un asteroide o un cometa cuya órbita atraviese la de la Tierra. Saber cuántos cruzan la órbita de la Tierra es complicado pero podemos dar algunos datos: mayores de 1 km de diámetro se cree que hay unos 2.000; por encima de 500 m, unos 10.000; mayores de 100 m, 300 000 y de 10 m puede haber 150 millones. Por debajo de ese tamaño no resultan peligrosos: cada año suele llegar uno pero se desintegra antes de llegar al suelo. Para enfrentarnos a la extinción global solo necesitamos un asteroide entre uno y diez kilómetros de diámetro. En el peor de los casos la energía del impacto sería unas 500.000 veces el potencial nuclear mundial. Y la probabilidad de que en los próximos 50 años caiga un objeto así es de una entre 6.000 y 20.000: es más difícil que a usted le toque el gordo de la lotería.

Pandemia global

Hace 30 años creíamos haber acabado con dos temibles enfermedades, la viruela y la polio, pero otras tomaron su relevo. Así surgió el VIH y se comenzó a tener noticia de otros temibles virus, Ébola y Marburg, de los que se desconocía casi todo salvo su virulencia. También hemos tenido un resurgimiento de patógenos que se creían erradicados, y que muchas veces han venido acompañados de nuevas capacidades para resistir los tratamientos antivirales. Por último, tenemos la extensión a otras regiones de algunas enfermedades características de latitudes concretas, como la malaria y el dengue. Todos estos hechos han provocado que se haya desplomado el optimismo de poder controlar las enfermedades infecciosas.

En la mayoría de los casos estos virus estaban ya presentes en la naturaleza en ciclos que incluían la presencia de uno o varios hospedadores animales, y lo cierto es que el salto a la especie humana ha favorecido el desarrollo de una nueva enfermedad con síntomas mucho más graves que los desarrollados en su reservorio animal habitual. La regla es que un cambio de hospedador lleva asociado un aumento de virulencia. Un ejemplo de estos virus emergentes es el culpable de la primera pandemia del siglo XX, el SARS-CoV-2. Con un porcentaje de letalidad muy bajo (alrededor del 3% de los infectados), ha provocado una crisis mundial económica y sanitaria de proporciones inimaginables. La Covid 19 ha demostrado de la forma más cruda que no estamos preparados para una pandemia global mucho más letal.

La siguiente edad del hielo

Dentro de unas cuantas decenas de miles de años -prácticamente el mismo tiempo que ha pasado desde nuestra época de cazador-recolector- nos encontraremos ante un planeta blanco, donde la nieve cubrirá desde los polos hasta el ecuador. El nivel del mar caerá dejando a la vista nuevas costas, uniendo islas con continentes y convirtiendo los golfos en praderas. Los pocos humanos vivos posiblemente se acurrucarán alrededor de fuegos de campamento en las zonas ecuatoriales. Estaremos en la siguiente Edad del Hielo, peor que la soportada por cromagnones y neanderthales. Y muchos científicos piensan que se está iniciando ahora.

Referencia: Close, F. (1990) END – Cosmic Catastrophe and the Fate of The Universe, Penguin Books

Imagen de portada: Muy interesante

FUENTE RESPONSABLE: Muy interesante. Por Miguel Ángel Sabadell. 21 de junio 2022.

Sociedad/Biotecnólogia/Cambio climático/Ciencia/Ecología

 

Un misterioso ADN revoluciona la edición de genes humanos.

Descubierto un mecanismo que permite editar genes de forma más sencilla, a través del llamado ADN “Retrón”.

Diminutas «máquinas celulares» llamadas «retrones» actúan en las profundidades de las bacterias: producen hebras simples de ADN para identificar infecciones. Ahora, los investigadores han utilizado por primera vez este misterioso ADN «Retron» para modificar genes en células humanas. Creen que este mecanismo natural podría simplificar la edición genética en humanos y otros animales.

Un grupo de científicos de los Institutos Gladstone de la Universidad de California en San Francisco, en Estados Unidos, ha descubierto un método que podría revolucionar la edición de genes humanos: emplean un misterioso ADN denominado “Retrón”, que se activa mediante pequeñas “fábricas celulares” en el interior de bacteria, con el objetivo de descubrir infecciones. Sería más rápido y efectivo que el conocido proceso CRISPR de edición genética. 

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Un retrón es una secuencia de ADN específica, que se encuentra en los genomas procariotas (microorganismos que presentan un ADN disperso). Al parecer, estas antiguas bacterias podrían colaborar en un gran avance científico: según un estudio publicado en la revista Nature Chemical Biology, el ADN “Retrón” podría ser el eje de una nueva metodología de edición genética.

Los científicos, liderados por Seth Shipman y Santiago López, están convencidos de que puede convertirse en el mejor método para modificar genes en células humanas.

Más eficiente en la edición de genes

Sin embargo, la metodología denominada CRISPR ha facilitado notoriamente la edición de genes en los últimos años, aunque para los investigadores tiene sus propias limitaciones. ¿Cómo funciona este proceso?

El sistema CRISPR implica cortar una sección de ADN del genoma de una célula y luego introducir un nuevo material genético llamado «ADN de plantilla» para reemplazarlo. A medida que la célula repara los lugares donde se cortó un gen existente, se integra la plantilla de ADN.

Esa plantilla de ADN normalmente se produce en el laboratorio y luego se introduce en las células desde el exterior. La proteína que corta el genoma de la célula, llamada Cas9, se entrega por separado. Ni Cas9 ni la plantilla de ADN penetran en todas las células, lo que limita la eficiencia de la edición de genes CRISPR.

Es aquí donde Shipman, López y sus colegas introdujeron su principal variante, según un artículo publicado recientemente en Scientific American y en una nota de prensa

En el interior de la célula

De acuerdo a lo explicado por los especialistas, usaron retrones para fabricar ese ADN dentro de la propia célula y no en laboratorio, haciendo que el proceso CRISPR pueda incrementar su eficacia y aprovechar fácilmente las modificaciones.

¿Cómo lo lograron? Los retrones incluyen una enzima llamada transcriptasa inversa, que construye cadenas de ADN basadas en ARN. También presentan bucles de ARN extrañamente superpuestos, que colaboran en su funcionamiento. 

Luego de verificar este complejo mecanismo genético, confirmaron que la transcripción inversa y las mejoras en la producción de ADN son transferibles de las células procariotas (o sea de los microorganismos) a las eucariotas (propias del ser humano y los animales).

Esto da como resultado una edición del genoma más eficiente, concluyendo en que este nuevo proceso se puede usar para editar con precisión células humanas cultivadas. Al mismo tiempo, el proceso descubierto crearía las bases para un marco general de producción de ADN utilizando retrones, destinado a la modificación del genoma en humanos y animales. 

Referencia

Precise genome editing across kingdoms of life using retron-derived DNA. Seth Shipman, Santiago López et al. Nature Chemical Biology (2022). 

DOI:https://doi.org/10.1038/s41589-021-00927-y

Imagen de portada: Los investigadores descubrieron que el ADN “Retrón” se puede emplear para editar con precisión células humanas cultivadas. CRÉDITO: SANGHARSH LOHAKARE EN UNSPLASH.

FUENTE RESPONSABLE: Levante.El Mercantil Valenciano. Por Pablo Javier Piacente. Mayo 2022.

Sociedad/Ciencia/Biotecnólogía/Investigación