ADN

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El primer reptil del mundo modificado genéticamente

Foto: Doug Menke

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Genoma de C. ethensis 2.0 en un microvaso

"Aunque nuestra versión actual del genoma de caulobacter no es perfecta, nuestro trabajo muestra que los sistemas biológicos están estructurados de manera tan simple que en el futuro podremos diseñarlos por ordenador de acuerdo con nuestros propósitos y luego construirlos", explica Matthias Christen, coautor del estudio.

Foto: ETH Zurich / Jonathan Venetz

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Comparación con el genoma del tiburón ballena

Los investigadores lograron completar el genoma del gran tiburón blanco y lo compararon con el del tiburón ballena, una enorme criatura capaz de vivir muchos años. Este hecho que hizo teorizar a los investigadores que estos grandes animales podrían haber desarrollado alguna adaptabilidad evolutiva que los podría proteger contra enfermedades degenerativas, entre ellas el cáncer.

Foto: AP

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Dos de una especie

Estos son Zhong Zhong y Hua Hua, dos macacos gemelos creados por investigadores chinos en enero, y que fueron los primeros primates que nacieron utilizando una técnica de clonación similar a la utilizada para crear a la oveja Dolly. Los primates habían resultado difíciles de copiar utilizando técnicas estándar.

Foto: Jin Liwang / Xinhua / Zuma

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Barbara Rae-Venter; Detective del ADN

En febrero de 2017, Barbara Rae-Venter recibió una llamada de un investigador que buscaba ayuda con un caso criminal. "Acepté'", dice Rae-Venter, una abogada de patentes en el norte de California, que no sabía que iba a intentar atrapar a uno de los asesinos en serie y violadores más famosos en la historia de los Estados Unidos. El trabajo de Rae-Venter no solo condujo al arresto del asesino, sino que también demostró el poderoso, aunque controvertido método para identificar criminales a través de la genealogía genética. "Ella abrió la puerta para otros que querían hacer esto, pero tenían reservas ”, dice CeCe Moore, quien dirige la unidad de genealogía forense en la compañía Parabon Nanolabs en Reston, Virginia. Rae-Venter se formó por primera vez en genealogía genética, que utiliza el ADN para completar árboles familiares, para explorar su propia ascendencia. Finalmente, comenzó a usar las herramientas que ofrecía la disciplina para ayudar a otros; por ejemplo personas que habían sido adoptadas cuando eran niños, lo que atrajo la atención de Paul Holes, investigador de la oficina del fiscal del condado de Contra Costa, en California.

El caso seguía la pista de un hombre que había aterrorizado a California durante los años 70 y 80. Con 12 asesinatos, 45 violaciones y 120 robos que se le atribuyeron, el agresivo perpetrador fue conocido como "el Violador del Área Este", "el Acosador de la Noche" y "el Asesino del Estado Dorado". Si Rae-Venter podía juntar la historia familiar del asesino, podía ayudar a encontrar su verdadero nombre. Rae-Venter subió un perfil creado a partir del ADN de la escena del crimen en GEDmatch, una base de datos pública utilizada por los genealogistas. Aunque no es tan grande como los sitios web de genealogía comercial, los términos de servicio de GEDmatch no prohibían expresamente que la policía hiciera búsquedas.

De inmediato, encontró a alguien que parecía ser un primo tercero o cuarto del asesino. Con la ayuda del FBI y los funcionarios legales locales, trabajó para triangular un antepasado común y luego construir el árbol genealógico. Finalmente, se concentró en Joseph DeAngelo, un ex oficial de policía que vive en Sacramento. Una prueba directa de su ADN probó el emparejamiento. Muchos en la comunidad de la genealogía sabían que aplicación era posible y hubo debates en curso sobre si constituía una invasión de la privacidad. Moore dice que se le habían presentado en el pasado oportunidades para ayudar de esta manera, pero que se negó precisamente debido a la polémica y porque la mayoría de las personas que usaron GEDmatch no sabían que se podía hacer. El arresto altamente publicitado de DeAngelo cambió eso: la comunidad de la genealogía, en general, abrazó este uso de datos, al menos para encontrar criminales violentos.

Las puertas ahora se han abierto para este tipo de casos. Bajo la dirección de Moore, Parabon Nanolabs ha subido unos 200 perfiles de criminales a GEDmatch, lo que ha generado al menos 22 identificaciones y casi la misma cantidad de arrestos.

Foto: Brian L. Frank / NYT/ Redux/ Eye

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He Jiankui, El truhán de CrisPR

He Jiankui sabía que estaba cruzando un límite bioético cuando reveló en noviembre que había alterado los genomas de 2 bebés, cuyos efectos se transmitirían a las generaciones futuras. "Entiendo que mi trabajo será controvertido, pero creo que las familias necesitan esta tecnología y estoy dispuesta a aceptar las críticas por ello", dijo en un vídeo en que anunciaba el nacimiento de 2 mellizas cuyos genomas había editado utilizando CRISPR, aparentemente para protegerlos del VIH. La reacción fue más dura de lo esperado, sobre todo por ignorar muchas consideraciones éticas importantes y exponer a las niñas a riesgos desconocidos; todo por un beneficio incierto.

La Universidad de Ciencia y Tecnología del Sur, en Shenzhen, China, donde trabaja, se ha distanciado del investigador. El ministerio de ciencia chino le ha prohibido continuar con la investigación. Y el ministerio de salud ha iniciado una investigación sobre el desarrollo de sus labores . He, quien en la actualidad no tiene ninguna relación con la prensa, ha desaparecido del escenario mundial tan rápido como había apareció, y el legado que deja a los investigares que vienen detrás es complicado pues, a los científicos les preocupa que el campo de la edición de genes ahora tenga problemas tanto para obtener financiación, como para obtener una aprobación moral pública. Aunque la tecnología de la edición genética podría llevar al desarrollo de nuevos conocimientos sobre el ser humano y potencialmente se presenta como una gran alternativa para prevenir trastornos genéticos mortales, pocos dirían que el enfoque de He haya ayudado a la ciencia. Gran parte de la comunidad científica comparte la opinión de que será juzgado con dureza, también en el futuro.

Foto: The He Lab / CC

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Viviane Slon, Historiadora de la Humanidad

Viviane Slon estaba segura de que había cometido un error hace 3 años cuando las pruebas de ADN que analizó en un fragmento de hueso antiguo apuntaban a una unión de dos grupos humanos extintos. La mitad del genoma se veía como el de un neandertal; la otra mitad correspondía a la secuencia de ADN de un hombre de Denisova, una especie de homo encontrada en Siberia. "Tenía claro que esto era imposible", declara Slon, Paleogenetista en el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva, en Leigzip. Slon no se lo contó a nadie durante varios días preguntándose si había cometido algún error. Cuando no pudo encontrar error alguno, compartió los resultados con el mundo. Pruebas adicionales posteriores determinaron que los huesos analizados por la científica pertenecieron a una joven adulta cariñosamente llamada Denny que fue hija de una mujer neanderthal y un denisovano que vivió hace aproximadamente 90,000 años.

Foto: Nature

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Reconstrucción facial

El Hombre de Cheddar tenía los ojos azules, el cabello oscuro y rizado y una pigmentación cutánea entre el oscuro y el negro; su piel era más oscura de lo que se creía hasta ahora.

Foto: courtesy of Channel 4 / UCL

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Modelado prehistórico

La reconstrucción facial del Hombre de Cheddar es un proyecto de colaboración entre la University College de Londres, el Museo de Historia Natural y los mayores especialistas del mundo en modelado prehistórico.

Foto: courtesy of Channel 4 / UCL

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ADN de homínidos extintos en los sedimentos de las cuevas

Una nueva técnica desarrollada por un equipo internacional con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) permite extraer ADN humano de cuevas en las que no hay restos óseos. El Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Leipzig anunció a finales de abril que sus investigadores habían conseguido extraer ADN de neandertales y denisovanos a partir de muestras de sedimentos del Pleistoceno, de 550.000 a 14.000 años de antigüedad. El análisis del ADN a partir de los sedimentos es un nuevo método muy útil, especialmente cuando no hay restos óseos humanos, que "podría ser rutinario en el futuro", expresaba Svante Pääbo, coautor del estudio. "Mediante la extracción de ADN procedente de sedimentos podemos detectar la presencia de grupos de homínidos en sitios y zonas en los que esto no se podía conseguir con otros métodos", afirmaba Pääbo. Más información aquí.

Foto: Sylvio Tüpke, Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology

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Ilustración del ADN

El método de edición genética CRISPR está revolucionando el mundo de la medicina genética. 

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Trabajando en el laboratorio

Linus Girdland-Flink, uno de los autores del estudio, trabaja en el laboratorio con una máscara facial y guantes para evitar una posible contaminación del ADN que analiza.

Foto: Karolyn Shindler

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Afinidades

Imagen que muestra la afinidad de los guanches con poblaciones de referencia actuales de Europa, norte de África, Oriente Próximo y Oriente Medio.

Imagen: Stockholm University

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"Synthetic DNA channel transporting cargo across membranes"

Técnica utilizada: ilustración digital.

Toda célula está rodeada por una membrana le protege de su entorno externo, le proporcionar soporte y conecta la célula a otras para formar tejidos y órganos. En estas membranas podemos encontrar una especie de canales formados por proteinas que, a modo de túneles, la atraviesan controlando la comunicación entre el interior y el exterior de la célula. Ahora los investigadores están utilizando ADN como material de construcción para fabricar canales sintéticos que se comporten exactamente de la misma manera. Esta imagen es una representación artística de estos canales. La carga que viaja a través del canal se muestra como esferas coloreadas, mientras que las bobinas de alrededor representan las seis doble hélices de ADN que componen las paredes del canal. Estas nanoestructuras de ADN están siendo diseñadas para su uso en vacunas, biocombustibles, biosensores y como herramientas de investigación.

http://www.wellcomeimageawards.org/2017/

Foto: Michael Northrop

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"MicroRNA scaffold cancer therapy"

Técnica utilizada: microscopía electrónica de barrido

Unas secuencias genéticas cortas llamadas microARN son las que controlan la función apropiada y el crecimiento de células. Estas están siendo investigadas como una posible terapia contra el cáncer, sin embargo, su uso potencial se está viendo limitado por la falta de un sistema eficiente para entregar estas secuencias de microARN a las células cancerosas de manera específica. Ahora, investigadores del MIT han desarrollado un sistema viable en el que se combinan dos secuencias de microARN con un polímero sintético para formar una estructura estable que toma la forma de una red. Esta red sintética puede revestir un tumor y entregar las secuencias de microARN de forma exclusiva a las células cancerosas.

Los dos microARN utilizados tienen diferentes mecanismos de acción y trabajan juntos, como si se tratara de un ataque en dos frentes: uno es un supresor de tumores. El otro es un anti-microARN, lo que significa que evita que un microARN mutante, promotor de tumores, funcione. La terapia ya ha sido probada en el tratamiento del cáncer de mama en ratones, donde los tumores han conseguido reducirse en un 90% en tan solo un periodo de dos semanas.

http://www.wellcomeimageawards.org/2017/

 

 

 

 

Foto: João Conde, Nuria Oliva and Natalie Artzi / Massachusetts Institute of Technology (MIT)

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"Zebrafish eye and neuromasts"

Técnica utilizada: microscopía confocal.

Este embrión de pez cebra, de tan solo cuatro días de edad, ha sido modificado genéticamente mediante dos mecanismos ampliamente utilizados en investigación genética. Así, a partir de la tecnología de edición de ADN conocida como CRISPR / Cas9, se introdujo, junto al gen objeto de estudio de los investigadores, otro gen llamado Gal4. Más tarde estos "peces Gal4" fueron seleccionados prestando una especial atención a aquellos en los que la activación de dicho gen diera como resultado la florescencia roja que vemos en la imagen. 

Los científicos están utilizando estos peces Gal4 para estudiar un gen que se expresa en el cristalino del ojo -círculo rojo en el centro de la imagen-, en la cabeza, y en las células llamadas neuromastos (puntos rojos). Los neuromastos forman un sistema sensorial que en los peces responde a los movimientos del agua circundante, por lo que tiene importantes implicaciones en una gran variedad de comportamientos. El sistema nervioso de este pez también ha sido teñido para su estudio y se muestra en colores verdes y azulados. 

http://www.wellcomeimageawards.org/2017/

 

Foto: Ingrid Lekk and Steve Wilson, University College London

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"Unravelled DNA in a human lung cell"

Técnica utilizada: microscopía de super-resolución.
Para que plantas y animales crezcan y permanezcan sanos, sus células necesitan tener la capacidad de replicarse. Durante la división celular, también conocida como mitosis, el ADN que se encuentra en el núcleo la célula se copia, transmitiendo la misma información genética a las dos nuevas células hijas. En esta imagen se muestra el núcleo de una de estas dos nuevas células.

El ADN ha quedado atrapado de alguna manera durante la división celular y se encuentra en tensión entre las dos células. Esto ha propiciado que este se despliegue dentro del núcleo, de forma que se pueden apreciar las hebras de ADN a través de él. A medida que las nuevas células se sdividen, la tensión generada por la separación de las hebras de ADN ha deformado la envoltura del núcleo, circular en condiciones normales.

http://www.wellcomeimageawards.org/2017/

Foto: Ezequiel Miron, University of Oxford

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Ilustración del ADN

El método de edición genética CRISPR está revolucionando el mundo de la medicina genética. 

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Citoquinesis celular

Vanderbilt University School of Medicine, Nashville, Tennessee, USA 

En la imagen podemos apreciar una célula de HeLa sometida a división celular, en fase de citoquinesis; adn (amarillo), miosina tipo II (azul), filamentos de actina (rojo).  En la citoquinesis, etapa final del ciclo celular, se forma una barrera que separará el material genético recién dividido en dos células hijas.  

Imagen obtenida mediante microscopía de iluminación estructurada: 60X

Foto: Dr. Dylan Burnette / NIKON Small World Photomicrography 2016

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Secuenciación de ADN en la ISS

La astronauta Kate Rubins llevó a cabo un experimento en el que consiguió secuenciar el ADN con éxito en microgravedad. Gracias a este estudio los astronautas podrían diagnosticar una enfermedad o identificar si los microbios que crecen en la ISS suponen una amenaza para la salud. 

Foto: NASA

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Razik Jaffaile con sus amigos

Foto:AP Photo/Tsvangirayi Mukwazhi

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Yorkshire Terrier

Como bien indica su nombre, este perro se origino en el condado de Yorkshire, Inglaterra. Pese a su aspecto delicado y de perro de alto copete, esta raza fue creada por mineros y empleados industriales en una búsqueda de un can pequeño, resistente y valiente capaz de erradicar las grandes poblaciones de ratas que entonces suponían una plaga.

Perros que participaron en la Exposición Canina del Westminster Kennel Club 2011. Tras el nombre de la raza se indica el puesto en el ranking de popularidad del American Kennel Club de 2010.

Yorkshire terrier, 3

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Foto: Robert Clark

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Perro de San Huberto

Este perro posee un excelente sentido del olfato. Se trata de uno de los mejores perros rastreadores. Su origen se remonta a los perros de caza ya usados durante el siglo VII. Durante siglos los monjes de Saint-Hubert criaron esta raza en el monasterio de Andain en Bélgica, con el fin de encontrar a los peregrinos que se perdían en sus bosques.

Perros que participaron en la Exposición Canina del Westminster Kennel Club 2011. Tras el nombre de la raza se indica el puesto en el ranking de popularidad del American Kennel Club de 2010.

Perro de San Huberto. 43

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Foto: Robert Clark

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Pastor Australiano

Aunque reciba el nombre Pastor Australiano, se cree que origen de este perro es Español, y que llegaron a Australia a principios del siglo XIX de la mano de pastores vascos que emigraron con sus perros.

Perros que participaron en la Exposición Canina del Westminster Kennel Club 2011. Tras el nombre de la raza se indica el puesto en el ranking de popularidad del American Kennel Club de 2010.

Perro pastor australiano, 26

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Foto: Robert Clark

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Bulldog Francés

Los primeros en criar al Bulldog Francés fueron los carniceros de la Villete de París. Posteriormente se hicieron muy populares entre la alta sociedad francesa. Se cree que la raza tiene su origen en el cruce del Bulldog Inglés con algunas razas galas de Terrier.

Perros que participaron en la Exposición Canina del Westminster Kennel Club 2011. Tras el nombre de la raza se indica el puesto en el ranking de popularidad del American Kennel Club de 2010.

Bulldog Francés, 21

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Foto: Robert Clark

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Grifón de Bruselas

Es una raza de origen belga que fue muy apreciada durante el siglo XIX por deshacerse de las ratas en los establos.

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Foto: Robert Clark

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Gran Danés

Considerado como "el Apolo de las razas caninas", el Gran Danés es también conocido como Dogo Alemán, Mastín Alemán o Alano Alemán, y es una de las razas perrunas más grandes que existen. Sus ancestros conocidos más antiguos pertenecen a la raza Bullenbeisser, una raza alemana ya extinta.

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Foto: Robert Clark