Física en la Cabrera Regional (Tecamachalco)

"La ciencia no se detiene"

Diez hitos de la investigación científica en 2010

El 2010 fue designado el Año Internacional de la Biodiversidad y marcó el décimo aniversario de la conclusión del primer borrador del Genoma Humano.

Sin embargo, contra las optimistas expectativas iniciales, los avances de la medicina genómica -en áreas específicas, como el desarrollo de fármacos contra ciertos defectos hereditaros ligados a algunos tipos de cáncer- aún no son suficientes para dar paso al sueño de las terapias personalizadas, basadas en la configuración genética de cada paciente.

Los investigadores tampoco han conseguido aclarar el enigma sobre la probable existencia de vida bacteriana en Marte, pese al gran cúmulo de datos acumulados por las sucesivas misiones de exploración, entre ellas la sonda Phoenix Mars lander, ni desarrollar remedios capaces de revertir trastornos como la diabetes o el Alzheimer o determinar la enigmática naturaleza de la materia oscura, que constituye el 80% de la materia del universo.

Frente a esos expedientes abiertos, contrastan los logros alcanzados en el año que está por concluir, y que muestran la fortaleza y vitalidad de esta actividad en México y en todo el mundo, en una diversidad de campos que van de la biotecnología a la antropología y de la química a la astronomía. Aquí una parca selección -tal vez no representativa, pero sí ilustrativa- de los principales hitos científicos de 2010.

1. La revista Science ha calificado a la así llamada “primera máquina cuántica“, diseñada por los físicos Andrew Cleland y John Martinis, de la Universidad de California, como el avance más significativo de 2010. Se trata de una diminuto semiconductor metálico en forma de paleta, que fue enfriado hasta alcanzar el estado energético más bajo permitido por las leyes de la mecánica cuántica, las cuales rigen el mundo de los átomos y sus componentes.

Después, los investigadores elevaron la energía del pequeño dispositivo en un solo quantum (mínimo paquete transferible) con lo cual produjeron un movimiento cuántico, es decir, diferente al que se ve en los pedales de una bicicleta, una polea, engrane o cualquier otro objeto macroscópico. Este logro, difundido en marzo, abre un abanico de aplicaciones a nuevos experimentos para el control cuántico de la luz, las corrientes eléctricas y el movimiento.

2. En abril, un equipo multinacional de científicos liderado por el mexicano Jean Philippe Vielle Calzada, del Cinvestav-Irapuato, publicó en la prestigiada revista Nature un texto donde describe sus avances en el camino para lograr la reproducción asexual o clonación de semillas de interés agrícola, como el maíz, que normalmente se propagan por vía sexual.

Al experimentar con la especie Arabidopsis thaliana, los investigadores observaron que en el proceso de clonación vegetal (llamado apomixis) existe una proteína clave conocida como Argonauta-9, que al ser inhibida da paso a la producción no de un solo gamento o célula sexual, sino varios con toda la información genética de la planta-madre.

Si esta tecnología se aplicara a cultivos daría a los productores la capacidad de reusar sus semillas de manera indefinida y sin que se diluyan los rasgos que les dan valor.

3. En mayo 7, la revista Science difundió un polémico artículo donde se reveló la secuencia genómica de un homínido extinto hace unos 30 mil años: el Hombre de Neandertal. Lo más sorprendente fue el hallazgo de que estos seres y los humanos modernos salidos de África (Homo sapiens) comparten hasta el 4% de su ADN; en otras palabras, ambas especies se habrían cruzado en algún momento en el pasado remoto, hace 80 mil años.

El trabajo, dirigido por Svante Pääbo, del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Leipzig (Alemania) y efectuado con restos de 3 huesos de Neandertal hallados en cuevas de Croacia, es parte de un proyecto que ya tiene varios años. En él, los expertos compararon el genoma de estos fósiles con el de 5 humanos actuales procedentes de varias regiones del mundo.

4. El 20 de mayo, la misma publicación hizo eco de otro inédito experimento que marcará un gran hito en la biotecnología moderna: el ensamble de una bacteria “artificial” con más de un millón de pares de bases o “letras”. Los autores de esta hazaña, científicos del J. Craig Venter Institute, en EU, extrajeron bloques de material genético de un microbio (Mycoplasma Mycoides), lo digitalizaron y manipularon digitalmente para así armar un genoma que no existe en la naturaleza.

Luego, transfirieron dicha información genética a la carcasa de una bacteria similar (Mycoplasma capricolum) a la cual habían despojado previamente de su propio ADN. El nuevo organismo, que pudo replicarse y “ejecutar el programa” que se le implantó, constituye un primer paso para la posible producción de organismos “a la carta”, capaces de degradar hidrocarburos, producir biocombustibles, capturar dióxido de carbono o elaborar vacunas.

5. Sondas como Deep Impact y Lcross habían revelado trazas de agua congelada en el polo sur de la Luna. Y en junio de este año científicos de la Universidad de Tennessee, Knoxville, publicaron en la revista Nature que el compuesto está más extendido de lo que se creía, tanto dentro como en la superficie selenita.

Larry Taylor y Yang Liu, del Departamento de Ciencias Planetarias en dicha institución, examinaron una roca basáltica lunar traída a la tierra en 1971 por el Apolo XIV. Con espectrometría de masas (para identificar compuestos químicos) observaron elementos volátiles en un mineral de fosfato de calcio muy similares a los del mismo mineral, pero de origen terrestre.

Esto, a decir de los expertos, provee “sólida evidencia de la presencia de agua en el interior de la Luna, de donde proceden algunas rocas lunares”. El compuesto será, literalmente, vital para el establecimiento de futuras bases humanas en nuestro satélite natural y para producir combustibles destinado a las naves espaciales.

6. El 14 de julio, científicos del Cinvestav-Guadalajara presentaron los avances en la construcción de Mexone, un robot “sociable” único en su tipo en América Latina dotado con 40 motores distribuidos en su cuerpo, que será capaz de desplegar múltiples habilidades humanas complejas como percepción, coordinación motriz, reconocimiento de objetos o personas e incluso la conversación o el aprendizaje.

Entre los rasgos que hacen diferente a este humanoide, dice su creador, Eduardo Bayro Corrochano, se encuentra la extensión de su cerebro artificial, formada por un servidor externo con un rendimiento de 4 teraflops que se conectará inalámbricamente para almacenar y recuperar datos de la memoria. También tendrá un doble cerebro integrado por una computadora en la parte posterior y otra en el tórax. Actualmente se fabrican los pies del robot y cuando sean acoplados será exhibido en una caminata.

7. A finales de julio, un grupo de expertos dio a conocer la culminación de pruebas exitosas con un gel vaginal impregnado con un medicamento antirretroviral como medio para abatir la infección por VIH (causante del Sida) en mujeres. Quarraisha Abdool Karim, del Centro de programas contra ese agente en Durban, Sudáfrica, evaluó una formulación basada en tenofovir en 889 mujeres sanas y sexualmente activas.

Comparadas con mujeres que usaron placebo (sin efectos), las que emplearon el gel de tenofovir redujeron en general la infección por VIH en 39%, y esa tasa se elevó hasta 54% en aquellas que aplicaron el remedio en forma consistente. El hallazgo cobra especial relevancia en vista de que en el mundo la mitad de las personas contagiadas con el virus son mujeres y que en África subsahariana el 60% de las nuevas infecciones se concentra en ese sector de la población.

8. A finales de septiembre, astrónomos de la Universidad de California en Santa Cruz y del Instituto Carnegie, en Washington D.C., hicieron público el descubrimiento de un exoplaneta similar a la Tierra, localizado a 20 años luz de distancia en torno al planeta Gliese 581, que podría sustentar la vida como la conocemos.

Apoyados en el telescopio Keck I en Hawaii, Steven Bogt y Paul Butler registraron las interacciones gravitacionales del planeta, llamado Gliese 581-G y concluyeron que éste, además de ser probablemente rocoso (y no gaseoso, en cuyo caso sería muy hostil), está ubicado en una región de habitabilidad entre él y su estrella, es decir, a la distancia justa para permitir la presencia de agua líquida superficial.

Las observaciones, publicadas en Astrophysical journal, también revelaron otros exoplanetas orbitando en torno a Gliese 581. A la fecha se tiene registro de más de 500 mundos fuera del Sistema solar y la lista sigue creciendo.

9. El 4 de octubre se dieron a conocer los resultados del Censo Global de Vida Marina, un ambicioso proyecto multinacional (en el que participaron científicos mexicanos) enfocado a inventariar la variedad, distribución y abundancia de los organismos que habitan los mares del planeta en todos los nichos ecológicos, desde las zonas costeras tropicales y arrecifes de coral hasta las heladas aguas polares.

El censo elevó el número estimado de especies marinas conocidas de 230 mil a 250 mil. Tal cifra constituye menos de un tercio del total de las que podrían habitar los océanos, calculado en más de un millón (sin contar los microbios). Encontró que los océanos de China, Australia, Japón, el Mediterráneo y el Golfo de México son las cinco regiones con mayor biodiversidad.

También aportó la descripción de 6 mil especies potencialmente nuevas y generó una amplia base de datos llamada Sistema de Información Biogeográfica Oceánica (OBIS, por sus siglas en inglés, www.iobis.org)

10. El 2 de diciembre, la revista Science dio a conocer un hallazgo que podría redefinir el concepto de vida tal como la conocemos: se trata de una bacteria capaz de integrar a sus moléculas un elemento venenoso para los seres vivos, el arsénico. Un equipo de astrobiólogos y químicos, liderado por Felisa Wolfe-Simon, de la NASA, encontró que una cepa de gamaproteobacteria (GFAJ-1) podía emplear el tóxico en vez de fósforo para sustentar su crecimiento.

Los ladrillos básicos que forman a los seres vivos (hechos de proteínas, ácidos nucleicos y grasas) son oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, azufre y fósforo, de modo que al integrar arsénico a su estructura celular, el mencionado microbio, aislado del lago Mono en California, se convierte en una rareza, en una especie de alienígena aquí en la Tierra.

“Sabemos que hay bacterias capaces de respirar arsénico, pero lo que encontramos es insólito: un microbio que se construye con este elemento”, argumentó Wolfe-Simon. Sin embargo, su estudio ha generado críticas y escepticismo entre muchos bioquímicos, quienes cuestionan el método utilizado y sostienen que han de realizarse otros experimentos para llegar a una conclusión.

Fuente: El universal

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Esta entrada fue publicada el 27 diciembre, 2010 por en Sin categoría.
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