Mirar a ADSADN Mirar a Google

30/1/09

FoxP2. X. La via molecular

La via molecular
Tot i que FoxP2 es va descobrir a pulmó (sembla que faci segles, però va ser el 2001), la seva ràpida implicació en el llenguatge va copar tots els estudis relacionats amb ell. O gairebé tots. Una petita vil·la de Pennsylvania es resistia al corrent general i van publicar aquest article en el que es demostra el paper de FoxP2 en el desenvolupament de pulmó i esòfag... sembla, doncs, que FoxP2 no és exclusiu de cervell, dada que acostuma a obviar-se en tots els articles de "ciència" dels mitjans que parlen d'ell.

Segurament degut a la implicació de la proteïna FoxP2 en múltiples processos, els ratolins que no presenten cap còpia d'aquest gen (no per part de la mare, ni del pare) no arriben a nàixer. Què podem fer per estudiar la manca d'aquest gen? Una possibilitat és la desenvolupada en aquest article en el que es generen ratolins mutants condicionals per a la manca de FoxP2. En aquests ratolins el gen per a la FoxP2 està flanquejat per seqüències Lox. Aqeustes seqüències són reconegudes per una enzima anomenada recombinasa Cre; la Cre, a través de les Lox, elimina el gen FoxP2 (si voleu saber una mica més com funciona aquest mecanisme, us recomano aquesta antiga entrada). Com que som capaços de controlar al laboratori com i on s'expressa aquesta recombinasa Cre, podem generar ratolins normals en els que en algun lloc i moment concret deixi d'haver-hi FoxP2. Si us hi fixeu, es semblant al cas dels ocells interferits del que parlàvem feia un parell d'entrades.

Una altra ruta investigadora que està florint és el de les diferents formes de FoxP2. Com hem comentat fa unes entrades (a "La perspectiva humana"), la combinació dels diferents exons del gen (les parts que es llegeixen) genera diferents proteïnes FoxP2. Però, com comença a ser habitual per a un gran nombre de gens, a aquesta variabilitat combinatòria dels exons (per splicing alternatiu) s'hi ha d'afegir una font nova de "diversitat" proteica: els diferents llocs on es comença a transcriure el gen. És com si Una frase tingués Diferents majúscules assenualant l'Inicid de la lectura. Podries començar a llegir des de qualsevol d'aquestes majúscules, però aleshores variaria el significat de la frase.

Des de l'inici del seu descobriment se sap que FoxP2 és un factor de transcripció. Els factors de transcripció s'uneixen al DNA de les seqüències reguladores d'altres gens i determinen quan, com, on i en quina quantitat s'expressaran. Si FoxP2 és un d'aquests factors, quins gens controla? Diferents articles han intentat respondre aquesta quasi inabastable qüestió (per exemple, aquest o aquest). Amb les dades d'aquests i altres articles s'han començat a descriure els gens que podrien estar implicats en el llenguatge (penseu-ho així, si FoxP2 té alguna cosa a dir en el llenguatge i la seva funció és controlar l'expressió d'aquests "nous" gens, alguns d'ells tindran alguna cosa a veure al respecte de la parla, no creu?). Aquesta creixent xarxa de gens putatius de la parla comencen a confromar el que s'ha anomenat el lexinoma. La sola existència del lexinoma ja contradiu plenament la idea de que FoxP2 és el gen de la parla... però en masses ocasions se l'acostuma a denominar així.

I acabem ja. No us vull donar més la tabarra amb el FoxP2. El que va començar sent una entrada curta se m'ha convertit en una Sèria Divulgativa de ple dret... espero no haver-vos aburrit gaire. La fi darrera de tota aquesta parrafada inacabable era intentar deixar clar que la identificació del gen FoxP2 com "el gen de la parla" és una tonteria amplificada pels mitjans de comunicació. La parla i el llenguatge són característiques i habilitats extremadament complexes que no poden circumscriure' a l'acció d'una sola proteina. A més a més, aquesta proteina (com quasi totes) també es troba, amb variacions, a la resta de vertebrats. I, per si manquessin evidències, no és única i exclusiva del cervell, també s'expressa a pulmons i esòfag (entre d'altres), controlant el seu desenvolupament. En fi, com molt bé va explicar el Quim a El gen dels ulls verds, no hi ha un gen per a cadascuna de les nostres característiques. Per molt que vengui titulars, o aconsegueixi publicacions i finançament, afirmar-ho.

Abans de tancar la paradeta, recomenar-vos aquesta recopilació feta per un expert en la matèria, A. Benítez-Burraco, publicada en castellà a La Revista de Neurología (en dues partes: [1] i [2].

Parlem...jejeje, no he pogut evitar-ho. Tindré el FoxP2 massa activat. O inactivat. Què haig de saber!


Llegir l'article sencer

27/1/09

Falses esperances a les notícies de ciència

Anem a veure. Estic una mica encés. El dijous 22 de gener de 2009 va aparèixer aquest article al diari ADN: "Un fármaco contra la diabetes es anticáncer". Ja està! Amb aquest titular, tots curats. Vinga! Així! Directament!

Però encara hi ha més. Durant l'article se'ns parla de la metformina, fàrmac emprat per al tractament de la diabetis de tipus II. LLegint l'article se'ns informa que, segons les investigacions de l'ICO i l'IdIBGi de Giroa publicades a les revistes Cell Cycle i Annals of Oncology, la metformina té també "un efecto anticancerígeno en uno de los cánceres de mama más dañinos".

Un parell de cosetes:

  1. És de bona educació citar els signants dels articles. Normalment s'acostuma a citar al primer -qui ha fet la major part del treball- i el darrer -normalment qui ha dirigit el treball. Però no posar cap és lleig. Els signant dels articles són: A. Vazquez-Martin, C. Oliveras-Ferraros, S. del Barco, B. Martin-Castillo y J. A. Menendez.

  2. Els articles són de lliure accés. Ja sabem que a la versió impresa no es poden poar links, però sí es pot dir que són de lliure accés. A la versió digital sí que no hi ha excusa per obviar-los. Aquí els teniu: El artículo del Cell Cycle i la carta al editor de l'Annals of Oncology
Anem al gra. Però a quin dement se li passa pel cap titular així un article com aquest? En base a què s'ha redactat el contingut de la notícia? Suposo que en base a l'espectacularitat. Els treballs són interessants, estic d'acord. I sent investigadors nacionals, es mereixen estar l diar, com molts altres treballs d'investigadors d'aquí. Però el tractament de la notícia és un atemptat contra la decència. A veure. Si tinguessim la desgràcia de patir o conèixer a un familiar proper que patís "uno de los cánceres más dañinos, el llamado HER2 positivo" (sic), no pensaríeu, després de llegir el diari, que voleu que us apliquin aquest tractament miraculós? No reclamaríeu a crits una injecció de metformina, per caritat? Si no us la donguessin, no pensaríeu que el vostre oncòleg és un inútil que no està al dia de les darreres "notícies"? No començaríeu a dubtar de tot? I si la cosa anés a més...? No vull ni pensar-ho.

Tal i com està redactada la notícia, és falsa. El que han confirmat els investigadors de Girona, en ambdós articles vàlids i acceptats per dues revistes diferents, es (si el cansanci m'ha permés entendre-ho correctament) és que la metformina disminueix la quantitat d'HER2 expressada a cèl·lula, que interfereix amb la via de senyalització de la AMPK-survivina, i que, sorprenentment, la metformina realitza aquestes accions a través, precisament, de la HER2. Tots aquests resultats s'han obtingut en cèl·lules en cultiu. No hi ha ni un sol experiment en animals; ni, molt menys, en humans.

Creieu que aquests resultats, per interessants científicament que siguin, mereixen un tractament tan superficial i sensacionalista? Les falses esperances que genera no harien de fer reflexionar al redactor? Sabia què es feia? El pitjor, és que crec que sí.

Afegit posterior: la Diana ha cercat la pàgina clinicaltrial.gov si hi havia algun tractament amb metformina en fase clínica a humans. Sí que existeix: aquest, però està en fase I, la més primerenca, en la que tan sols hi participa un reduit nombre de participants. Els resultats dels articles comentats anteriorment servirien, en aquest cas, per a afinar millor el tractament o l'adequació d'aquest a cadascun dels pacients.


Llegir l'article sencer

25/1/09

FoxP2. IX. La via evolutiva.

La via evolutiva
La relació de FoxP2 amb l'evolució humana és tan antiga gairebé com el descobriment del gen. Qualsevol cosa que ens faci diferents als animals és benvinguda... i els científics ho saben i ho aprofiten. FoxP2 és un dels pocs gens coneguts per no-genètics o no-biòlegs... degut a les planes de notícies científiques de diaris que va ocupar. Però, com sempre, la informació venia sesgada i exagerada. Ni és l'únic gen del llenguatge, ni és exclusiu dels humans (ni tan sols dels primats). Tanmateix aquestes no li resten importància a l'estudi de l'evolució del llenguatge articulat i gramatical de què disposen tots els humans. En aquest sentit vull destacar un article de la Revista de Neurología, signat per A. Ardilla, en el que es postula que la base gramatical del llenguatge seria posterior a la lèxicosemàntica. La base lèxicosemàntica, segons l'autor, hauria aparegut fa uns 300.000 anys i, per tant, la compartiríem amb altres homínids, mentres que la gramàtica tindría "només" 50.000 anys i seria exclusiva dels H. sapiens

Aquest és un dels diferents articles sobre el tema que s'han anat publicant durant aquests anys... la polèmica estava servida, com sempre que s'entra en discussions evolutives. El juliol de 2006 va aparèixer un article que pretenia resumir tots aquests articles sobre l'evolució del llenguatge, intentant aportar una nova visió per tal de redirigir aquesta nova disciplina. No sí si ho va aconseguir, ja que el tema continua candent com al principi, i més des que es va identificar el mateix gen als Neandertals (i aquí). En els darrers anys s'estan identificant més i més gens compartits entre aquestes dues "espècies", i més que n'apareixeran dins el marc del projecte Genoma del Neandertal. S'afegiran així noves dades a la visió molecular de l'evolució.


Llegir l'article sencer

22/1/09

FoxP2. VIII. La via animal

La via animal.
Les primeres passes en aquesta via les van donar els investigadors de les aus cantores (aquí), i es va continuar amb estudis de comparació de seqüència d'aquest gen en diferents mamífers, amb conclusions més que discutibles (comentat ja aquí). En el simposi sobre FoxP2 celebrat el 2006 (resumit en aquest article), aquesta via tenia un gran pes específic, com es dedueix del títol de l'article-resum: "Ratolins cantants, ocells cantaires, i altres: models de la funció i disfunció de FoxP2 en la parla i el llenguatge humans". D'aquest article m'ha sorprès que cada autor signa un subapartat, pràctica no massa extesa en els articles científics.

Què poden ser els altres del títol? Ah! Hi podem trobar de tot! Desde rat-penats ecolocalitzadors en els que també s'estudia l'"acceleració" de l'evolució del seu FoxP2 fins a micos, en els que s'analitza l'expressió de FoxP2 i FoxP1, entre d'altres gens, al seu cervell. Això sí, sempre sense deixar de banda ni els ratolins, ni les aus cantores.

En els primers es demostra que FoxP2 no "tan sols" participa en el llenguatge, sinóque també té un paper important en l'aprenentatge de determinades habilitats motores, fet que tampoc hauria de sorprendre'ns, ja que des del principi se li suposava aquest paper per la seva localització en el cos estriat, precissament la porció del cervell implicada en aquest aprenentatge (refresquem-nos la memòria, aquí).

Els ocells cantaires han continuat proporcionant articles a qui els han utilitzat com animals d'experimentació. Alguns dels articles produits són tècnicament complexes. Com a mostra, aquest en el que s'aconsegueix eliminar FoxP2 d'una zona concreta del cervell (en el basal Ganglia Nucleus Area X, de la qual no sé ni on es troba). Aquesta supressió l'aconsegueixen mitjançant l'ús de lentivirus amb els que aconsegueixen introduir un RNA d'interferència (el nostre vell conegut) per FoxP2 solament en les cèl·lules d'aquesta àrea del cervell. Així podem tenir ocells amb un cervell normal )perquè tenen FoxP2 durant tot el seu creixement), podent veure concretament el paper d'aquesta proteïna en ocells adults i en aquesta zona minúscula del cervell. Amb aquest estudi arriben a la conclusió de que FoxP2 és important en la imitació dels cants d'altres ocells. Impressionant, oi?

Un apunt sobre com funcionen les revistes científiques... aquí teniu les dates de lliurament i acceptació i publicació d'aquest article: Received: September 25, 2006; Accepted: October 17, 2007; Published: December 4, 2007. Treieu les vostres pròpies conclusions...


Llegir l'article sencer

20/1/09

Tapant forats


Vist l’excel•lent nivell de les últimes entregues penjades, he decidit tornar d’entre les boires de vapor de cava i els escarpats cingles de torró d’Alacant per parlar de qüestions una mica més terrenals, però no per això menys importants des del meu punt de vista.

Avui em ve de gust parlar dels estudis científics a la publicitat. Els que ja m’heu llegit coneixeu bastant les meves opinions al voltant de l’alimentació saludable, així que no abundaré en el tema. El que sí que vull fer és parlar del darrer anunci d’Actimel...

Actimel (és a dir, Danone) llença una nova campanya del seu lacti probiòtic destinat a mares que, preocupades pel promiscu, lasciu i extremament contagiós intercanvi de xupaxups als patis de primària, decideixen reforçar les defenses dels seus petits. Per a això, ens col•loquen Susanna Griso (periodista i MARE, sobretot, que ens ho diu perquè és MARE!!!) al capdavant d’un d’aquells pretensiosos “publireportatge”, que no són res més que simples anuncis vestits amb roba formaleta per assemblar-se a un “senyor informatiu”.

Evidentment, l’elecció és maliciosa: malgrat que la senyora Griso ha estat seduïda pel costat fosc de la tele (cosa que a Antena-3 no és del tot difícil, perquè és l’emissora de l’emperador Palpatine, igual que la COPE és de Darth Vader), els seus orígens a informatius (començant per TV3 i Catalunya Ràdio!) li atorguen una pàtina de credibilitat molt convenient per a transportar el missatge de l’anunci. I quin és aquest missatge? Doncs una bajanada que jo definiria com a “barbaritat científica que tracta d’emparar-se en la suposada ignorància dels receptors”. Dit en cristià: el ninot del publireportatge no té estómac perquè si el tingués no ho entendríeu, estúpids; parlem de “barreres protectores” i “forats a la barrera” que són tapats pels Lactobacilus casei perquè (malgrat la brutal bola que suposa) la imatge és més comprensible per a vosaltres, bestiar televisiu. Només hi ha una cosa pitjor que a hom li diguin imbècil: que ho facin des de la condescendència de qui es creu superior intel•lectualment.

La manipulació dels conceptes científics per les empreses que tracten de vendre productes és una variant de quelcom que ha existit des de temps immemorials: la gent tracta de vendre la seva mercaderia dient que proporciona allò que el públic busca, i el públic compra. Ha d’intervenir la llei contra l’anunci de Vegas Playboy perquè el model de l’anunci s’emporta un tros de tia amb el “boost” d’enginy que li dona la susdita colònia? Òbviament no. Llavors, per què hauria l’estat (o un altra autoritat) intervenir en un cas com aquest? Doncs, des del meu punt de vista, perquè el seu missatge afecta directament a decisions sobre la nostra salut i la nostra nutrició.
El més divertit del cas és que, quan em documentava una mica sobre el cas per a escriure-us, he trobat una suposada polèmica que ha circulat sobre els efectes perniciosos del L. Casei que ha provocat una intervenció de l’estat... a favor dels pobrissons de Danone!!! O sigui, no protegeixen el televident de la mala informació científica continguda en els pseudoestudis amb què algunes companyies es fonamenten (avalats per universitats tan prestigioses i poc polititzades com la de Navarra (on no s’ensenya l’evolució), com és el cas d’Actimel) sinó que protegeixen la companyia quan algun piltrafa amb encara menys senderi que ells treu la bola de que “si prens Actimel durant molt de temps el teu cos deixa de produir L. Casei imunitas de forma natural”. Això sí, per a què el govern de l’estat aprengui a jugar-se els quartos amb les grans companyies multinacionals, atents a com Danone utilitza la trola per treure-li al govern un comunicat on diu, no només que l’organisme no produeix Lactobacilus casei i que per tant l’Actimel no suplanta ni elimina cap activitat natural del cos (que seria desmentir la bola), sinó per fer-los escriure que “existeix documentació escrita a revistes que acredita els beneficis del L casei imunitas”. GOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOL! S’escolta des de la grada del consell d’administració de Danone. Molt bé, si senyor. El meu govern no només no es mulla per a defensar-me de publicacions exagerades amb informacions d’un reduccionisme insultant, no. A més fa anuncis institucionals de marques comercials que són bones per a la salut.

Per dir una cosa bona, esmentar que el comunicat complet (que podeu llegir aquí) és, exceptuant el gol que s’han deixat colar, un exemple d’informació mesurada i veraç al voltant de la qüestió (esmentant que cada dia ingerim milions de L casei tot menjant qualsevol lacti, etc).

La veritat és que em fa una mica de llàstima que sigui precisament aquest producte, al qual certament avalen diferents estudis científics el que esculli publicitar-se des del terror, l’esoterisme (aures protectores) i la pseudociència.

Per a una altra ocasió deixem les empreses d’aigua embotellada, la magresa i la bona marxa dels ronyons: que algú trobi un article d’alguna societat de nefrologia seriosa que digui que ens hem d’endinyar 2 litres d’aigua per ajudar els ronyons, o un d’endocrinòlegs que diguin que l’aigua elimina el greix... Per a quan el comunicat governamental impulsat per les associacions de consumidors que digui que totes dues idees són falàcies?


Llegir l'article sencer

18/1/09

FoxP2. VII. La perspectiva humana (2)

Previosuly on FoxP2...

Després de la descripció de la relació de FoxP2 amb algunes deficiències en la parla d'una família, els estudis sobre aquest gen es centren n el seu possible paper sobre el llenguatge i l'evolució d'aquest. Els estudis descrits en els capítols anteriors es realitzaven sobre un nombre cada cop major d'espècies.

Bufff... Per aquí sembla que no avancem. Tornem als humans. Tot i que les diferents proves que indiquen que FoxP2 no és, ni molt menys, l'únic gen implicat en l'aparició de la parla, es continuen publicant articles com aquest en el que es postula que el canvi en l'evolució humana que portaria d'un llenguatge gestual a un vocal articulat s'hauria donat en diferents passos, el darrer dels quals va passar fa 100.000 anys i correspondria a la mutació de FoxP2. Una sola mutació? Per que FoxP2? Per què no posar" i en el darrer pas, es donarien mutacions en un o més gens que conduïrien cap a la situació descrita"? Sospito que l'efecte "publicitari" de FoxP2 hi tenia molt a dir... Posar FoxP2 en un dels teus articles assegurava un augment de les possibilitats de publicació i finançament (O siguie, que ja ho sap senyor Castells).

Tal i com hem pogut observar, fins el 2005 els articles publicats es centraven en el paper "a gran escala" de les mutacions de FoxP2. És a dir, quins símptomes presentaven els organismoes quan tenien mutat o no tenien aquest gen. El septembre de 2006 apareixia un complet article en el que es focalitzava la seva investigació en l'efecte de les mutacions de FoxP2 sobre la proteína, utilitzant per a això línies cel·lulars humanes establertes, en cultiu, immortals.Gràcies a aquests anàlisi van començar a poder-se conèixer millor les funcions i localitzacions de la proteïna codificada per aquest gen, així com els aminoàcids concrets que participaven en aquestes funcions. Recordeu que les proteïnes són tirallongues d'aminoàcids que es pleguen amb una forma tridimensional característica que és la que determina les seves propietats. Hi ha aminoàcids que tenen un paper més important que d'altres en funcions concretes de la proteïna. Els estudis d'aquest article (de lliure accés) van identificar una bona part dels aminoàcids implicats en la localització cel·lular (on ha de trobar-se la proteïna), la unió al DNA (recordem que FoxP2 és un factor de transcripció que s'uneix al DNA i controla l'expressió d'altres gens), la funció transactivadora (la qual determina aquesta activació de la transcripció) i la dimerització (FoxP2 actua per parelles, com ala guàrdia civil). A més a més, a l'article s'analitzen les diferents formes que es produeixen per splicing alternatiu. Molts dels nostres gens poden donar lloc a variacions d'una proteïna unint de manera distinta els diferents exons que presenten (per a una explicació un pèl més extensa, doneu-li un cop d'ull aquesta entrada anterior sobre Alus i exons). Aquest article va servir com un tret de sortida per a alatres articles basats en la funcionalitat i localització d'aquesta proteina, com ara aquest.

A partir d'aquest moment es poden seguir tres grans vies d'investigació referents a FoxP2

  • La via animal, centrada en l'estudi d'aquest gen en animals "comunicatius" (tot i que, com hem vist, aquest gen es troba en tots els vertebrats, "parlin" o no "parlin")
  • La via evolutiva, centrada en la justificació de FoxP2 com un gen important en l'evolució humana.
  • La via molecular, la més activa els darrers anys.

Les següents entrades les dedicarema a cadascuna d'aquestes tres "vies d'investigació".

Image: G3Pro, Wikimedia commons.


Llegir l'article sencer

11/1/09

FoxP2. VI. La perspectiva humana (1)

Previously on FoxP2...

El 2005 FoxP2, el "gen de la parla", ha recorregut un llarg camí en 4 anys... passant dels pulmons de ratolí [1] al cervell d'una família d'humans amb deficiències en la parla [2] i d'aquí als ocells que canten [4]. Però encara ens queden 3 anys per endavant...

2005: S'afina la cerca i s'expandeixen les espècies
El 2005 és un altre dels anys importants per a la fama de FoxP2 ja que es van descriure nous casos d'alteracions de la parla lligades a modificacions d'aquest gen en pacients sense cap parentiu amb la nostra ja famosa família KE inicial. DE 49 afectats per transtorns de la parla, 3 presentaven "errors" en el FoxP2. Els flaixos tornaven a brillar. (El mateix mes en què apareixia aquest nou article es publicava un extens treball d'un investigador sevillà, A. Benítez Burraco, en dues parts, I, y II)

Un mes més tard es publica un treball amb ratolins en els que el gen FoxP2 es troba alterat. Els ratolins amb les dues còpies "dolentes" del gen presentaven alteracions greus de mobilitat i mort prematura. Cosa sèria. Si, pel contrari, tan sols tenia una còpia alterada (eren heterozigots) tenien desordres a la seva vocalització "ultrasònica" (la crida entre la cria i la mare és inaudible pels humans), sense veure afectada la seva memòria o la seva capacitat d'aprenentatge. FOxP2 semblava, per tant, desenvolupar un paper important també en la "vocalització" dels rossegadors. En aquest estudi situen l'expressió de FoxP2 al cerbel, que no és el cos estriat, però també participa en la "memòria" que hem comentat anteriorment i en els moviments precisos i repetitus, com parlar (per a algunes persones més que per d'altres).

Mentrestant, d'altres treballs investigaven sobre la seqüència espaial i temporal de l'expressió de FoxP2 en peixos zebra. Bàsicament miraven on i quan es fabrica la proteïna durant la formació de cervell i cerebel d'aquesta espècie. Noves espècies. Noves dades. Nous articles.


Image: Wikimedia


Llegir l'article sencer

9/1/09

Foldit: Desxifrar les 3D de les proteïnes jugant

En una de les nostres darreres entradas reflexionàvem sobre l'ús que se li podria donar a internet en el camp de la bioinformàtica, argumentant que a través d'internet persones amb inquietuds o aptituds en aquesta matèria que no poden treballar dins un laboratori, poden aportar el seu gra a diferents àrees.

Entre aquestes àrees anomenàvem el "desxiframent" e l'estructura tridimensional de les proteïnes. Les proteïnes, les grans "treballadores" de l'interior de les cèl·lules deuen les seves funcions i capacitats a com estan plegades. Les proteïnes són llargues cadenes d'aminoàcids units químicament mitjançant un enllaç peptídic. La virtud d'aquests enllaços és que no són rígids, poden presentar moltíssimes configuracions espacials (virtud per a la vida... perquè per als investigadors és un veritable trencaclosques).

Aquesta "flexibilitat" dels enllaços peptídics no és absoluta, depèn dels aminoàcids que hi ha a banda i banda de l'enllaç... Cada aminoàcid (i n'hi ha 20) té unes propietats físicoquímiques pròpies que generen unes càrregues al seu voltant. A l'unir-se dos aminoàcids aquestes càrregues -entre d'altres factors- influeixen en la possició que aquests adepotaran a banda i banda de l'enllaç. Si unim 2 aminoàcids qualsevols... obtenim 400 possibles parelles d'aminoàcids, unides per 400 enllaços peptídics "diferents" que poden adoptar, cadascun d'ells, diferents configuracions.

Ah! Si creieu que la cosa es complica, no ha fet més que começar. Quan a aquesta parella d'aminoàcids se li afegeix el tercer... els tres influeixen sobre tots els enllaços peptídics (dos en aquest cas). I les tirallongues d'aminoàcids que formen les proteïnes contenen desde decenes a milers d'aminoàcids! Si cada aminoàcid pot, potencialment, influir sobre la rest d'enllaços... ens trobem davant una veritable animalada de possibilitats.

Aquest és un dels grans (enormes, superlatius, descomunals, monstruosos) reptes als que s'enfronten els biòlegs moleculars aquest segle. L'alegria és que la ciència ja s'ha posat en marxa en l'ús d'internet per a aquests afers... Gràcies al meu gran amic David, m'he assabentat de la iniciativa Foldit, a través de la què es pretèn, mitjançant un joc tipus Tetris, utilitzar la "potència de càlcul" de milers d'usuaris i ordinadors, per tal de treballar sobre aquest complex i aparentment inabastable trencaclosques tridimensional. Si és que esta tot (o gairebé) inventat... com molt bé va dir -apòcrifament- el Comisionat de Patents Charles H. Duell ¡el 1899! (Tot el que pot ser inventat ja ha estat inventat).

Podeu obtindre més informació sobre Foldit a la seva pròpia plana web (http://www.fold.it), i en este artículo de R.Bosco y S.Caldana per a El País.


Image: Wikimedia


Llegir l'article sencer

7/1/09

Lab Basics (10): Pinta i coloreja (cèl·lules)

Finalitzem aquesta sèrie de divulgació explicant una de les tècniques més espectaculars que s'apliquen en biologia molecular: la microscopia per fluorescència, o com distingir les diferents parts de la cèl·lula o localitzar proteïnes o trossos de seqüència marcant-les amb colors.

La tècnica més corrent és la de inmunofluorescència, o marcatge per anticossos. Les cèl·lules en cultiu poden inmobilizarse fixant-les amb metanol o paraformaldehid al portaobjectes de microscopia on s'han deixat crèixer, o deixar-les vives i funcionant en plaques especials que permetran realitzar les labors de microscopia respectant les necessitats ambientals de la cèl·lula. Fer putades a les cèl·lules mentre les mantens vives és difícil perquè cal conservar les condicions òptimes de pH, temperatura, intercanvi de gasos...mentre lluïxen davant les càmeres. Per això el més habitual és fixar-les amb una solució que mantingui fixa les seves estructures i les deixi "congelades". A continuació s'apliquen tractaments de permeabilització de la membrana perquè entrin els anticossos.
Marcant amb anticossos proteïnes específiques de cada orgànul cel·lular o utilitzant altres molècules que s'uneixen a proteïnes o lípids, podem localitzar tots els compartiments de la cèl·lula: membrana, mitocondris, reticle endoplasmàtic...així com localitzar la nostra proteïna d'interès (podem saber si està repartida per tot el citoplasma, es concentra en el nucli, es localitza en la membrana...etc).
Els anticossos es produïxen en animals de granja (rata, ratolí, ovella, cabra, i de vegades pollastre, cavall, ruc...) injectant la proteïna exògena i dessagnant posteriorment l'animal. Normalment s'usa primer un anticòs que detecta la proteïna i després un anticòs secundari que detecta al primer i que està unit a una moléclula que emet fluorescencia (fluoròfor). Una bateria d'anticossos secundaris amb diferent marcatge, desenvolupats en animals diferents als de l'anticòs primari, forma part de l'equipació de qualsevol microscopista.

En la següent imatge casolana, el nucli cel·lular està tenyit amb DAPI (emet fluorescència en l'espectre del blau), els lisosomes estan detectats amb un anticòs conjugat amb un fluoròfor en verd i el reticle endoplasmàtic, marcat en vermell.



És important que els espectres de fluorescència de les diferents regions marcades no es solapin (un marcatge ha de ser en l'espectre del verd i altre en el del vermell, per exemple). La colocalització d'una proteïna marcada amb un color amb un orgànul marcat amb altre color es posa de manifest pel color de la fluorescencia resultant (per exemple, si vermell i verd colocalitzen es percep fluorescencia groga).



Les mateixes tècniques es poden aplicar en corts de teixit.


Altra alternativa, en comptes de preocupar-nos dels anticossos, és fusionar la proteïna d'interès a una altra que emeti fluorescencia, com vam anticipar en una entrada anterior. És el cas de les famoses proteïnes de fusió derivades de la Green Fluorescent Protein (GFP), obtinguda a partir d'una medusa que emet de forma natural fluorescència i que per mutagènesi ha permès desenvolupar variants de diferents colors (vermella, groga, blava...). Transfectant les cèl·lules amb aquest vector, fabricaran la nostra proteïna d'interès que durà penjant el petit fanalet de la proteïna fluorescent, la qual cosa ens permetrà també localitzar la seva posició o valorar la interacció amb altres proteïnes.
Fixeu-vos si és important aquesta tècnica que els investigadors que la van desenvolupar han guanyat el Premi Nobel de Química el 2008.

També es pot afegir a la nostra proteïna d'interès qualsevol altra seqüència contra la qual puguem dirigir un anticòs o alguna molècula que reaccioni i permeti la seva detecció. En definitiva, el que volem és utilitzar l'enginyeria genètica o el marcatge natural per anticossos per a posar-li una banderola detectable a la nostra proteïna.
Finalment, mitjançant sondes (seqüències d'ADN complementàries a la nostra seqüència d'interès) fluorescents o radioactives, podem localitzar el nostre gen en un conjunt de cromosomes. Una aplicació típica és la detecció de trisomías a nivell prenatal(si hi ha tres punts de color en comptes de dos, és que tenim una còpia extra d'aquest gen!).



I tot aconsellant un passeig per alguna galeria d'imatges de microscopia professionals per a descobrir el que donen de si aquestes tècniques, concluim la nostra sèrie de deu entrades resumides que pretenien explicar, de forma superficial, algunes de les tècniques més comunes i utilitzades en els laboratoris de biologia molecular. Després de la succinta descripció s'amaguen tècniques cares i llargues de realitzar, que sovint comporten dificultats tècniques gens menyspreables, però que en tot cas són de comuna aplicació i conegudes per la major part de científics. Serveixi això com apropament a una professió summament desconeguda, complexa, frustrant i alhora creativa i gratificant (quan el teu esforç es tradueïx en el resultat esperat!!).


Llegir l'article sencer

5/1/09

Tan bé que anàvem: Google cancela el seu Research Datasets

És coneguda la meva debilitat per la secció de ciències de Público. M'he deixat per destacar moltes de les notícies que he llegit en ella durant aquest any i escaig que porta publicant-se (és gairebé del mateix dia que el nostre blog). Potser perquè demà venen els reis i no vull extendre'm amb una nova entrada de FoxP2, avui no em resisitiré a comentar-vos-en algunes de les seves notícies.

El primer article, de Jacob Petrus, és un estudi sobre el clima a Espanya del segle XVI al XIX... a través dels registres eclesiàstics. Molt curiòs... i totalment lògic.

El segon article és portador de males notícies. També és pública la nostra debilitat per les revistes que ofereixen els seus articles gratuïts a través d'internet (amb PlosOne al capdavant), ja que la ciència ha de tendir a la democratització. Hi ha determinades disciplines o "tècniques" científiques que podrien ser accesibles a una gran quantitat de gent. Qui sap, potser hi ha algun genial bioinformàtic latent que no ha estudiat mai biologia i que no podrà treballar mai a un laboratori, però si podrà realitzar estudis comparant seqüències, estudiant arbres filogenètics, o -perquè no- desenvolupant algorismes per tal de deduir l'estructura tridimensional de qualsevol proteïna. Per a cap d'aquestes "accions" és necessària la bata. Google també volia participar en la ciència lliure mitjançant el seu projecte Google Research Datasets. Però la crisi avança implacable, i Google ha decidit cancelar-lo.

El tercer article que us volia recomanar és "La cara B de la ciencia: goles que causan terremotos", de Javier Yanes. Va aparèixer a la pàgina 30 del número 4 de gener de 2008, però no l'he pogut trobar en la seva versió digital, i la versió en pdf conté alguna menta d'error. Si el trobeu, digueu-m'ho i penjo el link.


Llegir l'article sencer

3/1/09

El món... perdut?

El 1912, sir Arthur Conan Doyle va publicar la seva novel·la "El món perdut". El 1925 va aparèixer la famosa película basada en la novel·la (disponible en set parts a youtube: 1, 2, 3, 4, 5, 6, y 7). En elles un grup d'expedicionaris explora un desconegut racó de món on hi conviuen éssers humans, mamífers extingits... i dinosaures (d'aquí el nom de la novel·la de Michael Crichton, Jurassic Park, The Lost World). Durant dècades aquesta película va contribuir a crear el mite de que els dinosaures i els humans havien conviscut, tot i que els separen 65 milions d'anys (si, si, 65.000.000 d'anys, una barbaritat).

Aquí podeu apreciar la cinquena part, amb unes boniques escenes de dinosaures artesanals.

Es van trigar dècades en esclarir els fets... i mai del tot. Sempre ha quedat un percentatge de la gent qe no ha tingut molt clar que els dinosaures es van extingir moooolt abans que els humans. Molt abans que alguns dels més coneguts mamífers extingits, com els mamuts o els tigres dents de sabre... Per a molts de vosaltres tot això és poc més que una obvietat, però per a molts dels que van veure la película el 1925 i els anys posteriors, els hi va semblar perfectament plausible i real...

Avui he vist el tràiler del tercer lliurament d'Ice Age, que porta com a subtítol: "L'origen dels dinosaures". Mamuts i dents de sabre amb dinosaures? Com a error històric no està gens malament (un nombre de 8 xifres hauria d'impressionar a tothom). Però, per què ens hem de preocupar? Si tan sols és una película per a nens... I l'evolució s'explica en una assignatura optativa de 4t de l'ESO que no tothom cursarà.


Llegir l'article sencer

1/1/09

Any Darwin: 15 joies evolutives (Nature)

L'evolució no és una teoria, és un fet demostrable i demostrat. El nom de "Teoria de l'Evolució" és un escull en l'acceptació d'aquest fet. Durant aquests darrers 150 anys d'han acumulat milers d'evidències al seu favor, moltes de les quals són obviades, olvidades o ignorades pels qui veuen en l'Evolució una amenaça per a... què? per a qui? Si hi ha un ésser totpoderós que ha creat tot el que veiem, no resulta més recomfortant pensar que ha creat una "llei" que permet l'adaptació i evolució de la seva creació, que pensar que ho va fer tot tal i com és ara, de cop, deixant-nos falses evidències? En el món dels videojocs s'aprecia més al programador que dissenya un joc adaptable, mal·leable, canviant... que no al programador que genera un videojoc totalment tancat i previsible. Per què? Perquè se sap que és molt més complexa la primera opció... I un ser omniscient, omnipresent i omnipotent, sembla molt i molt complex. Omnicomplex, de fet. Ups. M'estic posant de peus a la galleda... deixeu-me'n sortir de puntetes i un xic xop.

Redrecem el discurs. En el darrer número de Nature, els editors recomanen una plana web on han recopilat les 15 "joies evolutives", per a tots aquells que vulguin contribuir a "difondre la paraula" (literalmente: scientists and their institutions to ‘spread the word’ and highlight reasons) de l'Evolució. Tot i que pugui fer gràcia escollir aquesta frase, i atacant directament el meu primer paràgraf, l'ús de la "narrativa religiosa" en aquests temes científics, crec que li treu credibilitat al plantejament. Però no seré jo qui critiqui aquesta gran iniciativa, que espero que arribi al màxim nombre de persones, inscrita en l'especial que aquesta revista dedica a l'any Darwin.

Vist també a Wired, via Menéame.

Bon any nou!


Llegir l'article sencer