Publicado en 2º Bachiller, Biología, Recursos

2n Batxillerat Biologia

BIOLOGIA 2N BAT

Introducció

PRESENTACIÓ DE LA MATÈRIA  ( continguts i guia disseny experimental)
Activitat final 1r BAT  
(Pauta activitat disseny)

Bloc 1 : GENÈTICA

A-  PRESENTACIONS UTILITZADES A CLASSE

  1.  Presentació Genètica

B- ACTIVITATS PER A PRACTICAR

  1. Repas problemes genètica 16-17
  2. Recull problemes de genètica pau ( enllaç a les pautes )


C- ACTIVITATS PER A PREPARAR L’EXAMEN

  1. Examen 1 genètica ( curs 18-19) ( enunciats)

D- VÍDEOS

E-ALTRES

Bloc 2 : ECOLOGIA 

A-  PRESENTACIONS UTILITZADES A CLASSE

  1. Ecologia  tema 7 (EStructura dels ecosistemes )
  2. Ecologia  tema 8 (Dinàmica dels ecosistemes)

B- ACTIVITATS PER A PRACTICAR

  1. Mots encreuats sobre relacions interespecífiques. 
  2. Test sobre el tema 7
  3. Solució exercici 48 pàgina 164
  4. Solució exercici 49 pàgina 164
  5. Exercicis pau repas ecologia : ratpenat , xarxa tròfica


C- ACTIVITATS PER A PREPARAR L’EXAMEN

D- VÍDEOS

E-ALTRES

Bloc 3 : MICROBIOLOGIA

A-  PRESENTACIONS UTILITZADES A CLASSE

  1. Classificació éssers vius
  2. Els bacteris
  3. Diversitat bacteriana
  4. Els virus

B- ACTIVITATS PER A PRACTICAR

  1. Activitat mecanismes parasexuals (completar textos) (és una mica complicat )
  2. Activitat morfologia  bacteris i reproducció (activitats 2, 5,6 i 8 de la pagina que surt)
  3. Definició d’un virus
  4. Identificació parts d’un bacteriòfag
  5. Clasificació de virus segons la càpsida
  6. Cicle lític i lisogènic

C- ACTIVITATS PER A PREPARAR L’EXAMEN

  1. Test
  2. Mots encreuats

D- VÍDEOS

  1. Bacteris en 3D
  2. Bacteri en divisió
  3. Mecanismes parasexuals
  4. Virus infectant bacteri
  5. Infecció del virus de la grip 
  6. Tinció Gram

E-ALTRES

  1. La SIDA

Bloc 4 :IMMUNOLOGIA

A-  PRESENTACIONS UTILITZADES A CLASSE

  1. La immunitat (completa amb tots els apartats)
  2. Anomalies sistema immunitari (tema 11)

B- ACTIVITATS PER A PRACTICAR

  1. Situa els òrgans limfàtics sobre el cos humà 
  2. Supermega mots encreuats sobre immunitat (20 paraules !)
  3. Diferències limfòcits T i limfòcits B 
  4. Sopa de lletres ( cel·lules del S.I.)
  5. Test Kahoo.it 


C- ACTIVITAS, SIMULACIONS…

  1. Investiga una vacuna contra la malària (xplorehealt)
  2. Materials TIC Lourdes Luengo ( aneu a l’apartat 18-19 Immunitat)

D- VÍDEOS I ENLLAÇOS INTERESSANTS

  1. Animacio on es resumeix l’actuació del S.I.
  2. Animació S.I.
  3. Vídeo : glòbul blanc perseguint bacteri
  4. Vídeo : com es fan anticossos monoclonals
  5. Vídeo : elaboració de vacunes
  6. Vídeo : imatges S.I. en 3D
  7. Vídeo : sensibilització i al·lèrgies


E-ALTRES

  1. Esquema general immunitat (visió general)
  2. Esquema immuno 1 ( imatges del tema )
  3. Resum tema 11 (malalties S.I.)
  4. Apunts Immunologia 

Bloc 5 :METABOLISME

A-  PRESENTACIONS UTILITZADES A CLASSE

  1. INTRODUCCIÓ AL METABOLISME
  2. ELS ENZIMS (tema 1 dels llibre, solament els continguts PAU)
  3. EL CATABOLISME (tema 2 del llibre)
  4. RESUM METABOLISME (PREPARACIÓ PAU) 

B- ACTIVITATS PER A PRACTICAR

  1. Definició de catabolisme  
  2. Reaccions del catabolisme 
  3. Esquema general catabolisme
  4. Crucigrama conceptos basicos metabolismo (castellà) 
  5. Activitats interactives catabolisme i anabolisme 
  6. Mapa conceptual fotosíntesi 
  7. Fase lluninosa
  8. La fotosíntesi
  9. Definició de quimiosíntesi
  10. Esquema general del metabolisme en plantes
  11. Test de 20 preguntes sobre la fotosíntesi
  12. Test metabolisme de glúcids


C- ACTIVITATS PER A PREPARAR L’EXAMEN
     ANIMACIONS

    1. Reacció enzimàtica
    2. Especificitat dels enzims
    3. Inhibició enzimàtica
    4. Glicòlisis
    5. Krebs
    6. Cadena respiratòria
    7. Glícolisi (més detall)
    8.  Krebs (més detall)
    9. Cadena respiratòria (més detall)
    10. Fase lluminosa fotosíntesi
    11. Més Fase lluminosa
    12. Cicle de Calvin

  D- VÍDEOS 

  1. La fotosíntesi ( visió general) 
  2. Fase lluminosa fotosíntesi


E- ALTRES

  1.  Pràctica CATALASA (GUIÓ DE LAB)
  2. Test Kahoot.it ( metabolisme)

Bloc 6 : EVOLUCIÓ

A-  PRESENTACIONS UTILITZADES A CLASSE

  1. Evolució 1 (Teories i proves )
  2. Evolució 2 (Genètica poblacions i especiació)

B- ACTIVITATS PER A PRACTICAR

C- ACTIVITATS PER A PREPARAR L’EXAMEN

D- VÍDEOS 

  1. Darwin i la teoria de l’evolució (un resum) 
  2. Viatge de Darwin 
  3. Darwin i les illes Galàpagos 


E-ALTRES

Bloc 7 : Biomolècules I (Glúcids, Lípids )

A-  PRESENTACIONS UTILITZADES A CLASSE

  1. Els glúcids
  2. Els lípids 
  3. Repàs fòrmules i lab biomolècules  

B- ACTIVITATS PER A PRACTICAR 
GLÚCIDS

  1. Mots encreuats glúcids
  2. Classifica els glúcids 
  3. Identifica glúcids 
  4. Formes de representar monosacàrids 
  5. Relaciona substàncies amb els glúcids 
  6. Completa un text sobre la cel·lulosa 

LÍPIDS

  1. Test sobre els lípids
  2. Més test  

  C- ACTIVITATS PER A PREPARAR L’EXAMEN

  1.  Autoavaluació 
  2. TEST KAHOOT.IT (biomolecules)

D- VÍDEOS

E- TREBALLS

F- ENLLAÇOS INTERESSANTS
 

G-ALTRES

Bloc 8 :BIOTECNOLOGIA

A-  PRESENTACIONS UTILITZADES A CLASSE

  1. Biotecnologia  i Transgènics ( continguts PAU)

B- ACTIVITATS PER A PRACTICAR

C- ACTIVITATS PER A PREPARAR L’EXAMEN

D- VÍDEOS

E-ALTRES

Bloc 9 : DISSENY EXPERIMENTAL

A-  PRESENTACIONS UTILITZADES A CLASSE

B- ACTIVITATS PER A PRACTICAR

  1. Document guia per fer dissenys experimentals (resum)
  2. Document complet elaborat per l’equip de coordinació de les PAU.

C- ACTIVITATS PER A PREPARAR L’EXAMEN

  1. Fem un disseny ( plantes en terrenys tòxics)
  2. Disseny barrinador

D- VÍDEOS

E-ALTRES

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Las 5 preguntas más importantes sobre CRISPR/Cas9

La novedosa técnica está revolucionando la ingeniería genética. Pero ¿resultan las tijeras moleculares CRISPR/Cas9 tan ventajosas como prometen?

La técnica de edición genética CRISPR/Cas9 funciona como unas tijeras selectivas que cortan y modifican cualquier secuencia del genoma con una gran precisión y eficacia. Pero ¿resultan siempre fiables? [iStock/vchal]

La ingeniería genética está experimentando un impulso renovador. Una década después del Proyecto del Genoma Humano, que no rindió todos los frutos esperados, ha irrumpido una técnica cuyas posibilidades parecen infinitas. CRISPR/Cas9, unas tijeras moleculares que modifican el ADN en puntos escogidos con una precisión sin precedentes, está generando nuevas esperanzas. La estrategia ya está revolucionando todas las áreas de la ingeniería genética, y se considera indiscutible que sus descubridores serán merecedores de un premio Nobel. No obstante, el método no se halla exento de problemas. Los efectos no deseados que puede provocar, las limitaciones técnicas y las objeciones éticas representan importantes obstáculos de la edición genética.

¿Cómo funciona CRISPR/Cas9?

La técnica de edición genética CRISPR/Cas9 se basa en un complejo sistema inmunitario de las bacterias que les protege contra los virus. Se trata de una inmunidad adquirida, o adaptativa, que «recuerda» las secuencias de ADN de los patógenos de ataques anteriores y corta su ADN en caso de una nueva infección.

Es precisamente esta combinación de reconocimiento y corte la que utiliza la técnica CRISPR/Cas9. En la variante más simple, se inyecta en la célula ARN que codifica una proteína llamada Cas9 y una secuencia de reconocimiento. La célula emplea el ARN para sintetizar la proteína, la cual se pone a trabajar junto con el ARN de reconocimiento añadido: Cas9 corta el ADN de doble cadena exactamente donde el fragmento de ARN asociado le indica que lo haga. Dado que es posible sintetizar artificialmente cualquier secuencia de ARN, tal combinación permite cortar cualquier genoma en cualquier lugar, al menos teóricamente.

Las llamadas secuencias CRISPR, presentes en el material genético de las bacterias, se conocen desde la década de 1980. El microbiólogo Francisco J. M. Mojica, de la Universidad de Alicante, contribuyó en una parte fundamental a su descubrimiento y denominación. La abreviatura significa «repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente espaciadas», es decir, secuencias palindrómicas cortas repetidas que están separadas por otro material genético y que con frecuencia aparecen en el genoma en ubicaciones específicas. Resultó que el material genético que había entre las secuencias repetidas a menudo procedía de virus, lo que permitió deducir que CRISPR correspondía a un sistema que permitía a las bacterias defenderse de ellos.

Más tarde, se observó que todas las bacterias con dicho sistema presentaban, en la vecindad de CRISPR, unos genes asociados que se denominaron cas. Estos constituyen el elemento esencial de la defensa antivírica. El sistema CRISPR de la bacteria «cosecha» ADN vírico e integra partes de él entre las secuencias repetidas del genoma bacteriano. Como resultado, la célula produce ARN complementario del ADN vírico y lo ensambla con proteínas Cas. Si un virus intenta infectar de nuevo la célula con este ADN, el ARN «reconoce» el genoma del virus y, a continuación, las proteínas Cas lo cortan para que no vuelva a causar daños.

El origen de la técnica de edición genética se basa en el descubrimiento de que las proteínas Cas cortan cualquier ADN siempre que se les proporcione un ARN de reconocimiento adecuado, y esto es lo que hace CRISPR/Cas9. Después del corte, se confía en los mecanismos naturales de reparación de la célula, los cuales se ponen en marcha de forma espontánea.

Si en ese momento solo las dos partes del genoma se hallan separadas, interviene un mecanismo de reparación celular que las vuelve a conectar, aunque a menudo resulta impreciso y produce los llamados indeles, pequeños fragmentos de ADN que se insertan o eliminan en el punto de corte y que pueden inutilizar los genes implicados. Sin embargo, cuando el ADN flota libremente en la célula con los dos cabos sueltos, interviene otro sistema más precciso, denominado reparación por recombinación homóloga (HDR), que los vuelve a conectar y da lugar a cambios específicos en el genoma.

¿Cuáles son los problemas éticos?

Los expertos han estado debatiendo desde hace tiempo sobre los problemas éticos fundamentales asociados a la modificación genética en los seres humanos. Pero hasta ahora el debate había sido puramente hipotético, ya que los procedimientos eran demasiado burdos e imprecisos como para poderlos trasladar en serio en ensayos con humanos. Pero la edición genética permite en principio introducir cambios en el genoma con una elevada precisión. De hecho, ya en 2015, varios grupos de trabajo chinos informaron de que, mediante el método CRISPR/Cas9, habían intentado eliminar de embriones humanos ciertas enfermedades hereditarias. Reparar genes que provocan dolencias es actualmente la aplicación más obvia en los humanos, puesto que nadie puede objetar en contra de sus fines terapéuticos.

¿O en realidad sí? Los críticos temen que tales procedimientos hagan posponer aún más la definición de «defecto genético» hasta que todas las variantes genéticas, excepto las más necesarias, se consideren defectuosas y, por tanto, necesiten ser reparadas. El bebé de diseño, hecho a medida, el tema de muchas consideraciones más o menos útiles sobre la ética de las modificaciones en la línea germinal, aparecería así bajo el pretexto de la curación.

Sin embargo, el problema más urgente no son las posibles consecuencias de los bebés de diseño, sino, en primer lugar, las consecuencias que tales experimentos tendrán en vista del conocimiento extraordinariamente incompleto que se tiene de los efectos genéticos reales. Las investigaciones para crear un bebé «a medida» pueden conllevar décadas, pero no está claro si tal espera disuadirá a todo el mundo. Quizás tales experimentos simplemente se prohíban, como sucedió con unos experimentos de 2015 en los que se aumentaba la capacidad infecciosa de ciertos virus.

Por el contrario, la eliminación de enfermedades hereditarias ya se halla en la agenda. En algunos casos, la corrección de un solo un gen, o tal vez un solo alelo, probablemente será factible pronto. La mayoría de los expertos consideran que esta opción es éticamente justificable. Sin embargo, incluso en este caso existe el riesgo de que la intervención pueda tener consecuencias imprevisibles a largo plazo si, por ejemplo, el gen corregido se transmite a los descendientes y tiene en ellos efectos que nadie había previsto. En tiempo reciente, el sorprendente anuncio de un investigador chino de que había ayudado a nacer dos gemelas con el genoma editado para protegerlas del VIH despertó una enorme controversia.

En la actualidad, CRISPR/Cas9 y otros métodos relacionados ya están revolucionando todos los ámbitos en los que pueda tener interés la modificación genética. La edición genética resulta más fácil y más precisa que cualquier otra técnica diseñada hasta ahora. Pero, ante todo, debe quedar claro qué se entiende por un «organismo modificado genéticamente»: ¿lo es aquel con un gen modificado mediante CRISPR/Cas9 en un solo lugar? ¿O este simplemente ha incorporado una nueva variante a su acervo génico natural? ¿Es un cerdo sin sus retrovirus endógenos como cualquier otro cerdo?

Resultará interesante ver la reacción de los consumidores cuando tales organismos ocupen los estantes de los supermercados como productos que se hallan en el umbral entre lo «natural» y lo «artificial». En ese momento, a más tardar, la verdadera cuestión técnica de la definición de ingeniería genética se volverá emocional. Muchas personas no desean ver nada en su plato que esté «modificado genéticamente»; pero para ello será necesario reconocer los organismos modificados, incluso si sus genes cambiados no difieren de las variantes naturales y, por lo tanto, también pueden hibridarse con organismos inalterados. Tal transparencia difícilmente sería posible con el sistema actual, sobre todo por lo que se refiere el ganado.

Análisis de ADN por electroforesis en gel. Las proteínas Cas pueden cortar cualquier ADN siempre y cuando se aporte también el ARN de reconocimiento apropiado. Después, uno debe confiar en los mecanismos naturales de reparación de la célula. [iStock/Bill Oxford]
Análisis de ADN por electroforesis en gel. Las proteínas Cas pueden cortar cualquier ADN siempre y cuando se aporte también el ARN de reconocimiento apropiado. Después, uno debe confiar en los mecanismos naturales de reparación de la célula. [iStock/Bill Oxford]

Las consideraciones éticas en torno a CRISPR/Cas9 abordan también/ el equilibrio entre los beneficios buscados y los riesgos de la técnica, como la posibilidad de modificar lugares no deseados del genoma. Los ecosistemas también pueden verse amenazados cuando se liberan en el medio silvestre mosquitos o productos agrícolas modificados genéticamente. Tampoco está claro cuál es el riesgo de que el material genético modificado salte a otras especies. Por otro lado, es difícil predecir las consecuencias de renunciar a la técnica cuando esta pretende curar una enfermedad. En ese caso, oponerse a la poderosa CRISPR/Cas9, a pesar de sus inconvenientes fundamentales, no resulta menos controvertida.

¿Cuáles son las limitaciones de CRISPR/Cas9?

En su origen biológico, CRISPR/Cas9 es un instrumento de destrucción: una rotura en una doble hebra representa una intervención bastante drástica del genoma y, a menudo, no puede repararse sin dejar un daño permanente. Esta propiedad puede resultar útil cuando se pretende incapacitar un gen mediante los denominados indeles: pares de bases que se eliminan o se añaden y hacen que la sección del genoma resulta ilegible. Desafortunadamente, a veces también se producen indeles cuando se incorpora ADN adicional a través del sistema de reparación HDR.

Si se necesita practicar una modificación genética de alta precisión, como en las terapias génicas, las roturas de doble cadena del sistema CRISPR original son, por lo tanto, un problema fundamental que uno desea evitar. Las nuevas variantes de CRISPR/Cas9, por ejemplo, cortan solo una hebra, lo que reduce notablemente los indeles en lugares no deseados del genoma y mejoran mucho la precisión de la técnica.

Aun así, nunca pueden evitarse del todo los cambios no deseados del sistema CRISPR/Cas9, los que se producen en lugares del genoma distintos del que se pretendía. Estos pueden tener lugar porque la enzima de corte Cas9 funciona incluso si el ARN de reconocimiento difiere de la secuencia de ADN en hasta cinco lugares. Tales errores son extaordinariamente difícíles de identificar después. O puede suceder el efecto contrario en genes que supuestamente han sido inactivados: si bien la mutación deseada se incorpora en el lugar adecuado del genoma, el gen sigue «leyéndose» correctamente.

La actual técnica de CRISPR/Cas9 también presenta otros problemas. Aunque puede cortar con precisión una ubicación definida del genoma, necesita que en la proximidad exista una secuencia de genes específica que no puede seleccionarse a voluntad. Este es el caso en la mayoría de los genomas, si bien no en todos (y, naturalmente, nunca en el que uno está trabajando). Además, la maquinaria CRISPR/Cas es muy voluminosa, por lo que resulta difícil introducirla en las primeras células embrionarias de los mamíferos: el gen cas y el ARN reconocimiento son simplemente demasiado grandes para los «transportadores» genéticos que se emplean habitualmente, los virus que introducen el material genético en la célula de interés. El ARN debe inyectarse directamente, lo que limita la eficacia.

De hecho, uno de los parámetros más importantes de una técnica de edición genética es su eficacia; dicho de otro modo, en qué proporción el genoma objetivo se modifica de la manera deseada. Ninguna de las tijeras genéticas utilizadas hoy en día garantizan que cumplan su misión; de hecho, la probabilidad de que lo hagan es relativamente baja, incluso en algunas de las aplicaciones más prometedoras. CRISPR/Cas9 no participa en realidad en la edición del gen de interés. Esta se produce de forma más o menos aleatoria. En las células madre humanas pluripotentes inducidas, por ejemplo, la eficacia de CRISPR/Cas9 es de entre el 2 y el 5 por ciento. En otros sistemas, como el de los embriones de pez cebra, la probabilidad de una mutación exitosa es a veces superior al 70 por ciento, aunque la terapia génica para las enfermedades hereditarias de los peces no constituyen un mercado muy grande.

¿Cuáles serán las aplicaciones futuras de CRISPR/Cas9?

En la investigación biotecnológica, CRISPR/Cas9 ha alcanzado una excelente posición como herramienta de ingeniería genética. Incluso se ha ido más allá con versiones nuevas que permiten regular de forma específica la actividad de los genes en el laboratorio. Para ello, se utiliza una proteína Cas9 inactivada, que se adhiere solo firmemente a fragmentos concretos de ADN. Si tal proteína se une a un dominio promotor, la actividad del gen correspondiente aumenta. Si, en cambio, bloquea la secuencia del gen en sí, el sector del genoma correspondiente deja de traducirse en ARN. Con la ayuda de diferentes proteínas unidas a sistemas Cas9 inactivos, ahora también es posible explorar los efectos epigenéticos, por ejemplo, marcando mediante fluorescencia la posición espacial de ciertas secuencias. Por medio de enzimas asociadas que escinden o unen grupos metilo o acilo, tales sistemas CRISPR/Cas9 también pueden alterar la epigenética de las células.

Pero, sobre todo, CRISPR/Cas9 se utiliza en la actualidad para crear de forma muy eficaz organismos modificados genéticamente, aquellos en los que un determinado gen se ha modificado, insertado o inactivado a través de una mutación. Tales procedimientos son mucho más antiguos que CRISPR. En 2007, por ejemplo, los inventores de la denominada inactivación (knockout) genética fueron galardonados con el premio Nobel de fisiología o medicina. No obstante, la técnica CRISPR/Cas9 es más rápida, más barata y más versátil que los métodos anteriores. En el laboratorio también puede solucionarse uno de los problemas principales de CRISPR: el tamaño requerido del ARN. En la actualidad, por ejemplo, existen varias razas de ratones que son portadoras de la proteína Cas9 en su propio genoma; tan pronto como llega a la célula una determinada señal molecular, como el ARN de reconocimiento correspondiente, la molécula se mantiene a la espera para alterar el genoma.

Editar genes en embriones para evitar ciertas enfermedades graves sería la aplicación más obvia de CRISPR/Cas9 en los humanos. La principal objeción actual son los efectos no deseados que puede provocar la técnica debido a posibles errores en el corte y en los mecanismos de reparación celular posterior. [iStock/Henrik5000]
Editar genes en embriones para evitar ciertas enfermedades graves sería la aplicación más obvia de CRISPR/Cas9 en los humanos. La principal objeción actual son los efectos no deseados que puede provocar la técnica debido a posibles errores en el corte y en los mecanismos de reparación celular posterior. [iStock/Henrik5000]

También están en curso los primeros organismos modificados cuyo objetivo, más allá de la investigación básica, tiene aplicaciones prácticas. De esta manera, si los planes de los científicos tienen éxito, en el futuro se producirán mejores modelos animales para varias enfermedades humanas, y también se desarrollarán cultivos y animales con ciertas características, como mosquitos Anopheles resistentes a la malaria. Un ejemplo interesante es la eliminación, en del genoma del cerdo, de retrovirus potencialmente peligrosos, un requisito importante previo al plan de generar órganos humanos en animales.

Además, CRISPR/Cas9 ha hecho avanzar la técnica denominada impulso génico (gene drive), un mecanismo mediante el cual se hacen propagar con rapidez ciertos rasgos artificiales en poblaciones de animales silvestres. Ello resulta interesante para el control de mosquitos que transmiten enfermedades graves en algunas regiones. La investigación médica también ha puesto la atención en CRISPR/Cas9 como herramienta para luchar contra virus y bacterias patógenos, con el fin de realizar cortes precisos en el ADN de estos microorganismos e impedir que prosperen. Sin embargo, todavía no está del todo claro cómo transportar el ARN necesario a la ubicación deseada en una enfermedad real.

¿Qué alternativas existen a la técnica CRISPR/Cas9?

Una cosa es segura: a pesar de la sentencia en la disputa de patentes entre Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna, por un lado, y Feng Zhang, por el otro, la batalla por los beneficios del método CRISPR/Cas9 no ha hecho más que empezar. Debido al enorme potencial de la técnica, las regalías se cuentan en miles de millones. Pero, si se mira en perspectiva, quizá no. Mientras que la Universidad de California todavía está en condiciones de obtener al menos de una parte del pastel, varios grupos de investigación han estado explorando otras opciones a la técnica.

Porque CRISPR/Cas9, como hemos visto, tiene desventajas y limitaciones. La más importante es que las tijeras genéticas solo son, en realidad, adecuadas para realizar un corte en el ADN. Si uno desea incorporar nuevo material genético, debe confiar en la célula. En muchos casos, la técnica no es lo suficientemente eficaz como para modificar varios genes a la vez, como se desea. Además, CRISPR/Cas9 no corta en todos los sitios del genoma.

Por esta razón, los métodos que precedieron a CRISPR/Cas9 no se han abandonado del todo: tanto las TALEN como las nucleasas con dedos de zinc, dos tipos de tijeras genéticas más antiguas, todavía se utilizan en la ingeniería genética. Estos procedimientos son mucho más complicados. Sin embargo, si además de los inconvenientes de CRISPR/Cas9 persiste durante más años la incertidumbre sobre los derechos de licencia, los expertos podrían alejarse de CRISPR/Cas9, al menos en lo que se refiere a la investigación con posibles aplicaciones comerciales.

También continúan las investigaciones sobre otras opciones. En la primavera de 2016, un grupo de investigación chino publicó un trabajo que indicaba que una proteína llamada NgAgo hacía lo mismo que CRISPR/Cas9, incluso mejor. Pero los resultados demostraron ser prematuros. Igual que sucedió con el entusiasmo que despertó una proteína llamada lambda Red, que se le supone la capacidad real de editar genes y que ha sido investigada por Zhang, el pionero de CRISPR, durante 14 años sin mucho éxito.

Lars Fischer

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Geología en el campo

Canal de youtube sobre geología

Blanca Mingo y Javier García Guinea

GLACIARES. Relieve Glaciar

9:54
TOBAS CALCÁREAS. Edificios Tobáceos

9:58
FALLAS GEOLOGICAS. Tipos de Fallas

9:54
PLIEGUES GEOLOGICOS. Tipos de Pliegues

8:31
ROCAS. Tipos de Rocas

7:29
DESIERTOS

5:24
ESTRATOS

6:11
DIACLASAS

5:02
Pliegues geológicos de tipo Chevron

4:10
El Grafito de la Sierra de Guadarrama

4:39
Yesos de la Cuenca del Tajo

4:38
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“A la gente le hablan de uranio y cree que si abren una mina todo el mundo va a tener un cáncer”

LOLA PEREIRA | GEÓLOGA

La profesora de la Universidad de Salamanca será la primera presidenta del comité de publicaciones de la Unión Internacional de Ciencias Geológicas en su historia

La semana pasada, la Unión Internacional de Ciencias Geológicas nombró a la española Lola Pereira (Salamanca, 1963) presidenta de su Comité de Pubicaciones. Será la primera mujer en ocupar ese cargo en los 57 años de historia de la institución. Desde su cargo podrá impulsar el conocimiento de la geología a nivel mundial, una labor que considera fundamental, porque la geología “es parte de nuestra vida diaria”. Por ese motivo está preocupada por la falta de nuevos estudiantes en las universidades y en particular en la suya, la de Salamanca. “Cada vez son menos y eso significa que algo estamos haciendo mal, porque los humanos somos curiosos y cada vez que hay un terremoto o se produce la erupción de un volcán tenemos interés por saber qué está pasando”, explica. “Sin embargo, no hay nuevos estudiantes de geología y en España estamos viendo que las principales empresas de minería, por ejemplo, son de Australia y muchos de sus empleados vienen también de fuera”, añade.

En una sala del Museo Geológico Minero de Madrid, entre fósiles de hace 500 millones de años, explica cómo las dificultades para explicar al público lo que hacen los geólogos tiene consecuencias prácticas “En Salamanca hay una empresa australiana con todos los permisos concedidos para explotar una mina de uranio con recursos importantes, pero no puede hacerlo porque tiene un enfrentamiento con parte de la sociedad. “A la gente le hablan de uranio y cree que si abren una mina todo el mundo va a tener un cáncer y se va a morir, cuando el uranio está ahí desde siempre. Lo que hace falta es mejorar la comunicación y explicarles por qué es importante la minería”, asegura.

Pregunta. ¿El caso del almacén de gas del proyecto Castor, que provocó pequeños terremotos en la zona de Castellón, fue un caso que se podría haber evitado con mejor comunicación?

Cuando se tiene información, se descarta uno de los problemas más graves, que es el miedo a no saber

Respuesta. Fue todo. En primer lugar, la gente no sabía. Imagina que estás en una zona estable, que no tiene problemas de movimientos sísmicos, y de repente, sin que sea algo catastrófico, empiezas a notar que tu casa vibra y te empiezas a enterar de que a lo mejor puede ser por unos trabajos que están realizando en el mar. Entonces la gente se pregunta por qué no sabe. Porque, si la gente sabe, aunque tengan la capacidad luego de protestar o debatir, es diferente. Cuando se tiene información, se descarta uno de los problemas más graves, que es el miedo a no saber.

Pero el proyecto Castor tuvo problemas de todo tipo. A mí me parece una barbaridad lo del Castor, como lo del fracking dentro de la península, donde también se han hecho cosas sin informar a la gente. Y con tantísimo dinero público

P. ¿Pero además de no informar, también hay problemas de planificación?

R. Está claro que tiene ciertos riesgos, porque en el momento que tocas un sustrato y mucho más dentro del mar, que no se conoce tanto, igual el terreno no va a responder como tú piensas que va a hacerlo. Si no has dado la información, no hay buenos estudios y no has seguido los consejos de los profesionales, se te va a caer el proyecto por todos los sitios. A los de ACS les da igual, porque como les van a devolver el dinero, pero para los demás es un problema.

P. ¿Hay nuevos recursos minerales que estén despertando interés?

A mí me parece una barbaridad lo del Castor, como lo del fracking dentro de la península, donde se han hecho cosas sin informar a la gente

R. Hay muchos recursos que se estaban trayendo de otros países y ahora estamos viendo que también los podemos encontrar aquí. La ventaja de hacerlo aquí es que además de riqueza para Europa, evitamos los problemas que se están provocando en África, donde hay guerras para extraer los recursos. Ahora la gente que hace ciencias de la tierra está viendo que contamos con materiales geológicos de donde podríamos extraer todo eso con una calidad medioambiental y de respeto a los trabajadores mucho mejor

P. ¿Qué tipo de minerales serían?

R. Lo que más le sonará a la gente son los diamantes o las esmeraldas como piedras preciosas y como materiales que se utilizan en las nuevas tecnologías. Pero también está el coltán, que se explota en África y produce guerras. Hay que hacer unos estudios específicos, ver dónde se acumulan estos elementos, ver si tenemos las tecnologías desarrolladas para una extracción compatible con el medio ambiente… La tendencia es a intentar generar riqueza en los lugares donde se produce la extracción.

P. Por lo que sucede con minerales como estos, la minería tiene una imagen bastante mejorable.

R. En España ha habido muy mala imagen porque no se han sabido explicar las cosas desde el principio. Cuando se estudiaban las posibilidades de que se abriese una mina o algún tipo de extracción de recursos, se mantenía oculto. No se daba información a los vecinos y se despertaban suspicacias. Después se abría una mina de uranio y los vecinos pensaban que si les habían ocultado la información era porque había algo malo. Lo fundamental sería ofrecer la información desde el principio para implicar a la población local desde el principio. Ahora, Europa no te concede ningún proyecto si no pones un apartado amplio diciendo cuáles son los beneficios sociales de un proyecto y cómo se va a comunicar.

P. También es vicepresidenta de AMIT (la Asociación de Mujeres Investigadoras y Tecnólogas). ¿Cómo está la presencia de mujeres en geología?

R. Está mejorando, cada vez hay más mujeres. Yo en Salamanca doy clase en geología y en ingeniería geológica. Y en ingeniería hay poquísimas mujeres. Los roles son fundamentales para cambiar la situación, que las niñas vean que hay mujeres ingenieras, que están en puestos elevados, que tienen representantes y eso es lo que estamos trabajando.

En este sentido, hay algo importante que son las cuotas. La cuota quiere decir que ponemos a tres hombres y tres mujeres y vemos los curriculum, y ponemos a un hombre y una mujer con la misma preparación. Eso es la cuota, que no quiere decir que te apoyen sin méritos. Eso sería enchufismo.

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Vídeos: Universo secreto, viaje al interior de la célula/ Plasticidad neuronal/ Anatomía de una neurona/ Redes: Mentes conectadas

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Publicado en Artículos científicos, Biología, Genética

Francis Mojica, la fabada, los Nobel y Crispr-Cas9

Por @Wicho — 6 de Octubre de 2017

 

A veces vas a hacer un cocido y te sale una fabada, es lo que tiene la ciencia.          – Francis Mojica.

En los últimos años se ha hablado mucho de Michelle Charpentier y Jennifer Doudna como creadoras del método de edición de ADN conocido como Crispr-Cas9, por el que entre otras cosas han recibido un Premio Princesa de Asturias.

Es una técnica más rápida, barata y precisa que las anteriores. De las tres la precisión es la característica más relevante, pues nos da una herramienta más precisa que las anteriores para editar la información genética de una célula. Un ejemplo que suelo utilizar es que es como si en vez de tener que reparar el mecanismo de un reloj a martillazos ahora dispusiéramos de destornilladores, aunque quizás no aún destornilladores de relojero.

Pero el trabajo de Charpentier y Doudna se basa en el descubrimiento del mecanismo en sí por parte de Francis Mojica, quien este año estaba en las quinielas del Nobel de medicina y del de química por el descubrimiento, aunque finalmente no se llevó ninguno de ellos.

Mojica trabajaba a principios de los 90 con unas bacterias que viven en las salinas de Santa Pola llamadas Haloferax mediterranei para estudiar cómo reaccionaban a la salinidad del entorno cuando, casi por accidente, descubrió que eran capaces de incorporar a su propio ADN el de otras bacterias o virus que las atacan para inmunizarse contra ellos.

 Es uno de estos casos en los que la investigación básica –esa que muchos cometen el error de preguntar para qué sirve– nos ha levado a un descubrimiento con consecuencias potencialmente asombrosas.

Hay una muy buena entrevista con Mojica en «Hoy día, dar el Nobel a tres personas se queda corto seguro» en la que habla de cómo se produjo su descubrimiento, de investigación básica, y de cómo gestiona uno eso de ser «favorito» en la carrera por los Nobel.

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Publicado en 2º Bachiller, Artículos científicos, Biología, Recursos

Científicos logran producir anticuerpos humanos específicos en laboratorio

Un grupo de investigadores ha logrado un método para desarrollar rápidamente anticuerpos humanos específicos en el laboratorio que puede ayudar a combatir enfermedades infecciosas y otras como el cáncer, según un artículo divulgado en la revista “Journal of Experimental Medicine”.

Este hallazgo podría acelerar la producción de anticuerpos para tratar un amplio espectro de enfermedades y facilitar el desarrollo de nuevas vacunas, indicaron los científicos.

La investigación fue liderada por el doctor argentino Facundo Batista, del Francis Crick Institute de Londres.

“En particular, debería permitir la producción estos anticuerpos en un periodo de tiempo más corto in vitro y sin la necesidad de vacunación o donación de sangre de personas recientemente infectadas”, apuntó Batista.

Actualmente, el método de desarrollo de vacunas implica la toma de muestras de la enfermedad y la creación de un antígeno mediante el crecimiento de los virus en células primarias, lo que supone conseguir estas muestras de donantes infectados y aislar luego el antígeno de las células usadas para crearlo.

Los investigadores liderados por Batista han logrado replicar este proceso en el laboratorio al producir anticuerpos específicos de estas células aislados de las muestras de sangre.

Pequeños fragmentos de ADN

Sin embargo, y además del encuentro con un antígeno concreto, las células necesitan una segunda señal para empezar a desarrollar estos anticuerpos, algo que puede conseguirse por pequeños fragmentos de ADN llamados CpG oligonucleótidos, que activan una proteína llamada TLR9.

Para ello, los científicos consiguieron producir anticuerpos específicos gracias al tratamiento de células impregnadas con nanopartículas con CpG oligonucleótidos y el antígeno apropiado en unos pocos días en el laboratorio.

Como consecuencia, el procedimiento no depende de que los donantes hayan sido expuestos a estos antígenos previamente, y se logró como ejemplo generar anticuerpos contra el VIH desde células aisladas por pacientes sin VIH.

Efefuturo

Publicado en 2º Bachiller, 4º ESO, Artículos científicos, Biología, Información y manipulación genética, Recursos

“Saber de dónde provienen sus genes puede salvarle la vida”

Lluís Quintana Murci, genetista, director científico del Instituto Pasteur de París

Tengo 47 años: me siento mejor que a los 30 y mi abuela tiene 100, así que puedo llegar a ser muy feliz. Soy mallorquín, ahora francomallorquín y parisino, pero genéticamente de Oriente Medio. Y si me voy a investigar a algún otro sitio, será a Barcelona. Colaboro con la Fundació La Caixa-Palau Macaya

Genetistas generosos

La raza es una ilusión y toda pureza, una mezcla olvidada. Tampoco hay ni habrá genomas perfectos, porque el medio va cambiando y con él los genes, siempre tratando de adaptarse. Quintana busca qué genes y de qué poblaciones han dejado huella en nuestro genoma. Saberlo puede salvarnos la vida o ayudarnos, simplemente, a adelgazar. Y es que el gen que salvó a sus ancestros de morir de hambre hoy le predispone a engordar o el que les salvó de la malaria le hace a usted propenso a la anemia. Los arqueólogos de la genética rastrean nuestras herencias hasta los neandertales para saber de qué genes estamos hechos, cómo se expresan en nosotros y cómo lograr que nos sirvan. Son genetistas generosos para evitar genes egoístas.

Si descifro mi genoma, ¿sabré de qué puedo enfermar?

Bueno, no es tan sencillo. Veamos: nosotros somos los descendientes de los humanos que sobrevivieron a la peste, la tuberculosis, la gripe…

¿Y de qué nos sirve saberlo?

Eso quiere decir que estudiando la historia de nuestra genética, la genética de las poblaciones, podemos discernir en nuestro genoma los genes que nos han ayudado a sobrevivir a los patógenos y a las enfermedades infecciosas.

¿Cada vez tenemos mejores genes?

Mejores genes…¿para qué entorno? ¿Frente a qué enfermedades? No olvide que el medio va cambiando. El gen que ayudó a vencer un virus en la prehistoria hoy es un lastre frente a otro patógeno. El camino no es el de la perfección, sino el de la adaptación continua.

El gen que hizo resistente a tus ancestros en las hambrunas hoy te hace obeso.

Por eso no habrá nunca un ser humano genéticamente perfecto, porque cuando se adaptara a un medio, el medio ya habría cambiado.

¿De qué poblaciones estudian los genes?

De las actuales de europeos, africanos y asiáticos podemos reconstruir su genoma y discernir su procedencia.

Son ustedes arqueólogos genéticos.

Así podemos saber cómo se mezclaron nuestros antepasados y cómo se adaptaron a los climas que iban encontrando, los entornos y las enfermedades…y aplicarlo a la medicina hoy.

Si paramos a alguien en la calle y miramos su genoma, ¿encontraríamos todo eso?

Es una información de la que la gente no sabe que es portadora, aunque sea valiosa para su salud y bienestar. Y puede salvar su vida.

¿Cómo?

Un ejemplo que viví fue el de un estudiante de genética americano que desarrolló un cáncer y fue sometido a quimio, pero tuvo una recaída y meses después otra, y le dieron una probabilidad sobre diez de sobrevivir…

…Pero convenció a sus compañeros de laboratorio de que secuenciaran su genoma y en él detectó un gen que no estaba bien expresado y por eso la quimio no le estaba haciendo efecto. Así después pudieron adaptar el tratamiento a esa peculiaridad genética y salvar su vida.

Si todos secuenciáramos nuestro genoma, supongo que habría sorpresas.

Para empezar, que nuestros genes suelen provenir de poblaciones distintas de las que creemos pertenecer.

¿Usted es genéticamente mallorquín?

Para nada. Mi genoma proviene de Oriente Medio. Soy más bien oriental. Pero la genética es sobre todo una mezcla.

Y toda pureza es una mezcla olvidada.

Y a menudo desaparecida. Nosotros debemos al neandertal, por ejemplo, gran parte de nuestro sistema inmunológico…

¿Y eso es bueno o malo?

Ya le he dicho que nadie será nunca perfecto, porque las circunstancias van cambiando y lo único posible es ir adaptándonos. Tener un sistema inmunitario muy combativo era eficiente en la prehistoria para los neandertales, pero hoy en un medio a menudo muy aséptico como el que vivimos…

Todo está mucho más limpio, claro.

Acaba por convertirse en un foco de alergias, es decir, de enfermedades autoinmunes e inflamaciones, porque ya no necesitamos tanta protección y el sistema reacciona en exceso.

¿Y la arqueología de cada genoma puede descubrir nuestras alergias?

Sirve para prevenir muchas enfermedades y mejorar la respuesta clínica que les damos.

¿Medicina personalizada?

Yo prefiero hablar de medicina de precisión, porque personalizada da la falsa impresión de que la adaptamos a cada persona. En cambio, medicina de precisión significa que usamos lo que sabemos sobre tus bases genéticas y tus características, además del tipo de vida que llevas y otros factores, para anticipar cómo reaccionarás a un tratamiento.

Por ejemplo.

El centre Pasteur está muy interesado en la medicina de precisión en las vacunas.

Es su tradición investigadora.

Es decir, cómo la herencia genética de cada uno nos hace responder de manera diferente a cada vacuna. Aunque la mayoría responda bien, también hay quien responde poco o demasiado. Pero a las grandes farmacéuticas esa medicina de precisión no les gusta.

¿Por qué?

Porque lo rentable es el one shot for everybody: el mismo pinchazo para todos.

¿Falta mucho para la medicina de precisión generalizada?

Hace poco el genoma se tenía que estudiar a trozos y era carísimo. Hoy por 1.000 euros lo puedes tener entero y en seis meses se podrá conseguir por sólo 700 euros. Es una realidad.

¿En eso andan ustedes?

Nosotros estamos en la fase de producción masiva de genomas complejos de poblaciones humanas para relacionar esa diversidad genética heredada con sus fenotipos, con el modo en que se expresan en los individuos. Eso haremos durante los próximos diez años.

¿Qué utilidad tiene?

Saber la expresión última de la diversidad genética y cómo nos hace más altos, bajos, gordos, propensos a enfermedades o resistentes a algunos medicamentos.

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Publicado en 2º Bachiller, Artículos científicos, Biología

Resuelven el misterio de por qué envejecemos Por: Sarah Romero

¿Por qué no evolucionamos para vivir para siempre? Este es el motivo.
Científicos del Instituto de Biología Molecular de Mainz (Alemania) han hecho un gran avance en la comprensión del origen del proceso de envejecimiento, pues han descubierto que los genes pertenecientes a un proceso llamado autofagia –una fase esencial para la renovación celular- promueven la salud y la aptitud en los gusanos jóvenes, pero impulsan el proceso de envejecimiento en periodos posteriores.

Esta investigación nos ofrece así algunas de las primeras pruebas claras de cómo surge el proceso de envejecimiento, casi como un capricho evolutivo. Estos hallazgos también pueden tener implicaciones más amplias para el tratamiento de trastornos neurodegenerativos como el alzhéimer, el párkinson y la enfermedad de Huntington, donde está implicada la autofagia.

Los expertos, demostraron en un experimento con gusanos, que al promover la longevidad a través del cierre de la autofagia, se producía una fuerte mejora en la salud de todo el cuerpo neuronal y móvil en los gusanos más viejos.

¿Por qué existe el envejecimiento? ¿La evolución no debería haberse encargado de ello?

Como Charles Darwin explicó en su momento, la selección natural conduce a individuos más aptos para un entorno dado de cara a sobrevivir a la raza y transmitir sus genes a la próxima generación. Cuanto más fructífero sea un rasgo que promueva el éxito reproductivo, más fuerte será la selección para ese rasgo.

Siguiendo esta teoría, la selección natural debería dar lugar a individuos con rasgos que previenen el envejecimiento ya que sus genes podrían transmitirse casi continuamente, asegurando la transmisión de genes a siguientes generaciones. Sin embargo, estamos ante una contradicción evolutiva sobre la que se ha teorizado desde el S. XIX.

En 1953 George C. Williams proporcionó una hipótesis interesante que planteaba que el envejecimiento podía aparecer en una población de forma evolutiva si ciertos genes promueven el éxito reproductor en la juventud, pero luego tienen efectos negativos respecto al envejecimiento (pleiotropía antagónica); esto es, mientras los efectos negativos de las mutaciones que promueven el envejecimiento se den después de la etapa reproductora, la evolución corre un tupido velo ante estas consecuencias sobre la longevidad.
En resumen, si una mutación genética da como resultado más descendencia, pero acorta la vida, está bien.
Si bien esta teoría había sido demostrada matemáticamente y sus implicaciones demostradas en el mundo real, no existía evidencia científica que lo corroborase. Hasta ahora.
“Estos genes de pleiotropía antagónica no habían sido encontrados antes porque es increíblemente difícil trabajar con animales viejos. Fuimos los primeros es averiguar cómo hacer esto a gran escala”, comenta Jonathan Byrne, coautor del trabajo.
Analizando exclusivamente el 0,05% del genoma de gusanos, los científicos encontraron 30 genes que operan de modo antagonista (por lo que debe haber muchísimos más). Se trata de los primeros genes confirmados que promueven el envejecimiento única y específicamente en gusanos viejos.
Los expertos pudieron retroceder hasta la fuente de estas señales pro envejecimiento, localizándolas en el tejido neuronal. Al probar a desactivar estos genes en gusanos adultos se producía una fuerte mejora en el estado neuronal y en la salud de todo el cuerpo en general, lo que alargó la vida de los gusanos hasta un 50%.
“Imagine llegar a la mitad del camino en su vida y obtener una droga que le deje tan en forma y móvil como alguien de la mitad de su edad viviendo más tiempo, eso es lo que es para los gusanos”, comenta Thomas Wilhelm, coautor del estudio.
Aunque los autores aún no conocen el mecanismo exacto que provoca que las neuronas permanezcan saludables por más tiempo, este hallazgo podría tener implicaciones reales.

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