Investigadores del CONICET explican cómo una proteína convierte la temperatura ambiental en una señal intracelular y sus implicancias para la salud y la biotecnología

Diego de Mendoza, director del equipo, junto a Cybulski e Inda. Foto: IBR.

¿Cómo actúa una proteína termosensora? ¿Cómo convierte una señal física como la temperatura en una señal química? Científicos de Argentina y Bélgica intentaron responder estas preguntas, lo que les valió una reciente publicación en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) y un lugar destacado en Nature Chemical Biology.

El descubrimiento es clave para entender cómo las bacterias son capaces de vivir a distintas temperaturas. En el estudio demuestran a nivel biofísico-molecular el mecanismo de transducción de señal por el cual una proteína termosensora es capaz de convertir una señal física externa -como la temperatura ambiental- en una señal química intracelular, que resulta luego en la modificación de la expresión de genes que permiten la adaptación térmica.

En 2001 investigadores del Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR, CONICET-UNR) identificaron el gen que codifica para una proteína termosensora llamada DesK. Desde entonces buscaron explicar su funcionamiento y mecanismo de acción, y hoy es el modelo mejor caracterizado para el estudio de la percepción y adaptación a los cambios de temperatura.

“Estas proteínas funcionan como un termómetro celular, que alerta a los organismos sobre la necesidad de adaptarse a una nueva temperatura�, explica Larisa Cybulski, investigadora adjunta del CONICET.

Para estudiar las bases biofísicas y moleculares de la percepción de temperatura, los investigadores diseñaron un nano sensor quimérico derivado de DesK, que es mucho más pequeño y sin embargo funciona de manera similar a la proteína completa.

Según Cybulski, la disponibilidad de un sistema sencillo, funcional y la habilidad de reconstituir a la proteína termosensora en vesículas lipídicas de manera activa les brindó la posibilidad de esclarecer el mecanismo de acción de biosensores, un campo de investigación aún desconocido.

“En este trabajo identificamos una región de la proteína ubicada en la interfase lípido-agua que sufre cambios estructurales en respuesta a sutiles variaciones en el grado de hidratación del ambiente en el cual se halla inmersa, y que se producen al variar la temperatura�, comenta Cybulski, autora principal del trabajo.

El grupo de investigación invirtió varios años en la construcción de herramientas genéticas, puesta a punto de experimentos bioquímicos in vitro, y en este momento cuenta con un potencial para dilucidar por primera vez el mecanismo de transducción de señales de un termosensor.

El estudio de la respuesta al frío de los patógenos transmitidos por los alimentos, tales como Listeria –una de las bacterias causante de las infecciones alimentarias más virulentas- es imperativo, ya que la refrigeración es un método de uso general de almacenamiento de alimentos.

Proyección

Desde el punto de vista biotecnológico, la comprensión de las bases moleculares de funcionamiento de un sensor simple abrirá las puertas al diseño de biosensores que podrían ser empleados para diseñar, por ejemplo, una proteína que permita adaptar a plantas que crecen en ambientes cálidos a crecer en ambientes fríos, o diseñar un nuevo sensor que detecte un aumento de la temperatura – para saber por ejemplo si se ha roto la cadena de frío de un producto- u otras señales ambientales que necesiten ser monitoreadas.

El mecanismo de DesK está siendo utilizado en distintas Universidades del país como ejemplo paradigmático de percepción de señales y regulación de la expresión génica.

Por Jimena Zoni. IBR.
Sobre investigación:
Larisa Cybulski. Investigadora adjunta. IBR.
Diego de Mendoza. Investigador superior. IBR.
Ariel Fernández. Investigador principal. IAM.
María Eugenia Inda. Becaria doctoral. IBR.
Jean Marie Ruysschaert. CBSB- Universidad Libre de Bruselas. Bélgica.
Michel Vandenbranden. CBSB- Universidad Libre de Bruselas. Bélgica.

Fuente: Conicet

http://www.conicet.gov.ar/descubren-el-mecanismo-biofisico-molecular-de-adaptacion-termica-en-bacterias/

Un peón rural encontró el fémur del animal prehistórico, cuyo tamaño equivale al de 14 elefantes africanos. Estiman que pesaba al menos 100 toneladas

Crédito: Télam
Los restos del dinosaurio más grande de los que hasta ahora se haya descubierto fueron hallados en la meseta chubutense, en proximidades de la localidad de «Las Plumas» confirmaron investigadores del museo paleontológico «Egidio Feruglio» de Trelew.

El hallazgo lo realizó un peón rural en un sitio ubicado a 300 kilómetros al oeste de la capital provincial, señalaron los investigadores.
El peón descubrió un fémur que «es el equivalente al de 14 elefantes africanos, por lo que se deduce que el animal pesaba al menos 100 toneladas» dijo el paleontólogo Pablo Puerta, investigador de ese centro.

Si bien el descubrimiento se realizó hace algo más de tres meses en una zona amesetada, el anuncio fue realizado este viernes por el director del museo, Rubén Cúneo, junto a otros investigadores en una improvisada conferencia de prensa a las afueras del edificio donde funciona el museo en el casco histórico de Trelew.

Este hallazgo se suma al que dieron a conocer el miércoles pasado en Neuquén, donde encontraron un dinosaurio saurópodo de cuello largo, el más famoso de los gigantes herbívoros conocidos, cuyo rastro se registraba en el hemisferio norte, y que pudo haber sobrevivido a la extinción de sus congéneres.

Se trata de «Leinkupal laticauda», que en idioma mapudungún o mapuche significa «familia que desaparece».

Fuente : Telam

http://www.infobae.com/2014/05/17/1565165-hallan-chubut-al-dinosaurio-mas-grande-del-mundo

Dos investigadoras de la Universidad Nacional de Cuyo (UNC) lograron reducir el nivel de grasas de un típico flan casero reemplazando parte de la azúcar y las yemas de huevo en un proyecto para crear meriendas saludables

Foto: Keith McDuffee

Desde el laboratorio de Cromatografía para Alimentos de la Facultad de Ciencias Agrarias de la UNC, Emilia Raimondo y Cecilia Fusari aportan sus conocimientos científicos en la investigación de la composición de los alimentos, pero también desarrollan nuevos productos.

Uno de ellos es un flan casero a base de dos ingredientes típicos de Mendoza, como el aceite de oliva y la zanahoria, que nació con el fin de crear un alimento saludable que sirviera de merienda para los chicos.

Dado que las yemas tienen muchas grasas saturadas, “parte de ellas las reemplazamos por aceite de oliva mejorando así el perfil lipídico. A su vez hicimos reducción de azúcar mediante la incorporación de zanahoria, no solo para dar color sino atractivo al postre», comentó la bromatóloga Fusari.

“Cuando hicimos la evaluación sensorial no podíamos decirles a los chicos que era de zanahoria y aceite de oliva porque nos iban a decir `No quiero´. Solo les decíamos que era un postre, ya que cuando lo probás sentís que hay algo diferente�, admitió Raimondo, quien se desempeña como ingeniera química y doctora en Alimentos.

Esa `Evaluación de aceptabilidad´ la hicieron en una escuela y el resultado las dejó más que satisfechas, dado que «a un 88 por ciento de los niños que lo probaron, les encantó», aseguró Fusari.

Sin embargo por ahora el producto es sólo el resultado exitoso de pruebas de laboratorio y está muy lejos de convertirse en un postre de producción industrializada y venta libre.

Fuente: Telam

http://www.telam.com.ar/notas/201405/62962-logran-reducir-grasas-en-el-flan–usando-aceite-de-oliva-y-zanahorias.html

Pablo Hernán Strobl-Mazzulla es investigador adjunto del CONICET y dirige el Laboratorio de Biología del Desarrollo en el Instituto de Investigaciones Biotecnológicas – Instituto Tecnológico de Chascomús (IIB-INTECH, CONICET-UNSAM). Allí se estudian los mecanismos epigenéticos que actúan en etapas muy tempranas del desarrollo de vertebrados, utilizando como modelo experimental embriones de pollo.

“El entendimiento de cómo la epigenética actúa sobre el desarrollo normal durante la especificación y diferenciación celular tiene grandes implicancias para prevenir una gran cantidad de trastornos provocados por el establecimiento y transmisión anómala de esa información durante el comienzo de la vida�, dice Strobl-Mazzulla.

¿Qué es la epigenética?

El término ha sido acuñado por Conrad Weddington en 1942, aunque sólo cobró una mayor relevancia en los últimos años. Actualmente se define como el estudio de las modificaciones en la expresión de genes que no alteran la secuencia del ADN y que son hereditarios. Sin embargo, hoy en día el concepto se usa en un sentido más amplio y no siempre implica la heredabilidad de los cambios. En definitiva, esta rama de la biología demuestra que los genes no dictan de una manera directa e irreversible lo que seremos, sino que en cierto punto el medio ambiente tiene grandes influencias sobre nuestro destino.

¿En qué sentido?

En los últimos años diversas investigaciones han demostrado que la herencia génica no es un proceso gobernado por programas predeterminados que simplemente pasan de una generación a la siguiente. Contrariamente, el encendido y apagado de genes es fuertemente influenciable por las experiencias – propias o de nuestros padres-, los alimentos que consumimos y el entorno o medio ambiente en que crecemos.

¿Qué estudian en el Laboratorio de Biología del Desarrollo?

Actualmente tenemos varias líneas de investigación destinadas a entender los mecanismos epigenéticos implicados en la especificación y diferenciación celular de tejidos como el sistema nervioso central, las células de la cresta neural y sus derivados (huesos cráneo-faciales y ganglios del sistema nervioso periférico, entre otros) y el desarrollo del oído interno. Comprender cuales son los mecanismos epigenéticos implicados en el desarrollo normal de estos tejidos nos permitirá tener un mayor entendimiento sobre los errores que pueden conducir a la pérdida del estado diferenciado de estas células y el consiguiente desarrollo anormal.

¿Cómo estudian esto?

Utilizamos a los embriones de pollo como modelo de estudio debido a que presenta una gran cantidad de ventajas. Primeramente, existe un gran número de herramientas tanto a nivel molecular – genoma casi completamente secuenciado -, así como también embriológicas que permiten una fácil manipulación de los diferentes estadios del desarrollo. A su vez los embriones pueden ser desarrollados y mantenidos por muy bajos costos y sin la necesidad de una gran infraestructura. La capacidad de manipular a los embriones y los genes se pueden realizar de manera simple y rápida ya que los embriones se desarrollan fuera de la madre.

¿A qué se refiere cuando habla de ‘prendido y apagado de genes’?

Una forma sencilla de entender qué es la epigenética es pensar cómo se forman y diferencian las células de nuestro cuerpo. La vida humana empieza con la unión del óvulo y el espermatozoide, formando una única célula con un genoma compuesto por el ADN del padre y la madre. A las pocas horas, esta única célula empieza a dividirse repetidamente. A pesar de que todas las células de nuestro cuerpo tienen la misma información genética, éstas se desarrollan de manera distinta para finalmente formar los aproximadamente 250 tipos celulares diferentes que componen nuestro cuerpo, que cumplen funciones sumamente especializadas. Estas diferencias se deben a la existencia de un ‘código epigenético’ que es establecido muy temprano en el desarrollo, el cual es muy susceptible a influencias ambientales, y determina qué genes deben encenderse y cuáles otros deben apagarse para diferenciarse en uno otro tipo celular y establecer sus diferencias funcionales.

¿Cómo y dónde se establece el ‘código epigenético’?

El ADN del núcleo de las células eucariotas no se encuentra ‘desnudo’, sino que se encuentra asociado a proteínas, las histonas entre otras, que lo compactan y forman lo que se conoce como cromatina (ADN + proteínas). En este sentido, según la cromatina esté más ‘abierta’ o más ‘cerrada’ se regula la accesibilidad de diversos factores al ADN, lo que afecta la expresión de genes. Existe una gran cantidad de proteínas encargadas de ‘escribir’, ‘borrar’ y ‘leer’ este código epigenético. Esto demuestra una capacidad reversible y dinámica en el establecimiento de dicho código como respuesta a las influencias del ambiente sobre la regulación de los genes.

¿Cómo afecta la epigenética el desarrollo embrionario, la adultez y las sucesivas generaciones?

Es en las primeras etapas de la vida cuando se establecen muchas de las modificaciones epigenéticas necesarias para el normal desarrollo de los vertebrados, incluidos los humanos. En los últimos años se ha demostrado que estas modificaciones epigenéticas son fácilmente influenciable por factores ambientales desfavorables como el estrés, hambrunas, experiencias traumáticas, entre otras, y que en algunos casos estos cambios han sido heredados por varias generaciones.

¿Cómo influye el ambiente en estas variaciones?

En 2004 se publicó en Nature Neuroscience uno de los trabajos que produjo un quiebre en la forma de ver cómo el ambiente puede producir cambios epigenéticos que finalmente alteran la expresión de genes y el comportamiento. Este estudio demostró que las crías de madres que no ejercían cuidado parental, una vez llegadas a la adultez, mostraban poca tolerancia al stress. Esta poca tolerancia se debía a alteraciones epigenéticas en neuronas implicadas en la respuesta al estrés. Interesantemente, estas modificaciones epigenéticas podrían ser heredadas por la siguiente generación, o bien revertidas, ya sea por el tratamiento de fármacos o por el restablecimiento de las crías con madres que tenían cuidado parental. Esta fue la primer evidencia que demostró que el entorno psicosocial al que somos expuestos durante etapas muy tempranas del desarrollo tiene un profundo impacto en las respuestas fisiológicas y comportamentales del adulto. La epigenética sería una suerte de memoria a largo plazo, un interlocutor entre el entorno y los genes.

¿Existen evidencias de estas modificaciones epigenéticas en humanos?

Estos trabajos fueron también extrapolados a humanos, en donde de manera similar se demostró que madres que sufrieron experiencias traumáticas durante el embarazo o niños que sufrieron abusos o eventos traumáticos durante su infancia también tenían patrones anormales de metilación del ADN. Esta creciente vorágine de estudios han asociado a este establecimiento anómalo de marcas epigenéticas no sólo con la tolerancia al stress, sino también con el autismo, la esquizofrenia y el cáncer, entre otros. Es por este motivo que grandes laboratorios multinacionales están desarrollando fármacos para modificar la cromatina, es decir, para manipular la información epigenética. En general, descifrar el código epigenético y aprender a manipularlo podría aportarnos terapias epigenéticas e impulsar la medicina en esta área.

Formación

Pablo Hernán Strobl-Mazzulla es Licenciado en Ciencias Biológicas de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA y Doctor en Biología Molecular y Biotecnología de la Universidad de San Martín (UNSAM). Realizó su Postdoctorado en Caltech (Pasadena, EEUU).

Actualmente es Investigador Adjunto del CONICET y desde 2012 está a cargo del Grupo del Laboratorio de Biología del Desarrollo en el IIB-INTECH sede Chascomús (CONICET-UNSAM). Además es Profesor Adjunto de la cátedra de Biología Molecular de la Ingeniería en Agrobiotecnología de la UNSAM desde el 2013.

Fuent: Conicet

http://www.conicet.gov.ar/epigenetica-y-desarrollo-embrionario-cambios-con-consecuencias/

Un dinosaurio saurópodo de cuello largo, el más famoso de los gigantes herbívoros conocidos, cuyo rastro se registraba en el hemisferio norte, fue hallado en Neuquén, donde pudo haber sobrevivido a la extinción de sus congéneres, informó el paleontólogo Sebastián Apesteguía.

Se trata de «Leinkupal laticauda», que en idioma mapudungún o mapuche significa «familia que desaparece», y será presentado mañana a las 10 por los paleontólogos Apesteguí­a, Pablo Gallina y Alejandro Haluza, en una actividad abierta al público en el auditorio de la Universidad Maimónides, en Hidalgo 775, Caballito.

«Es el más famoso de los herbívoros, el dinosaurio de (la serie animada) `Los Picapiedras`, y proviene de una época rara para los hallazgos en Neuquén», contó Apesteguía a Télam.

Apesteguía y Gallina son investigadores del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas-Conicet en la Fundación Azara, y Haluza, del Museo E. Bachmann de la neuquina Villa El Chocón.

A diferencia del brontosaurio hallado en Norteamérica, uno de cuyos ejemplares exhibe desde 1912 el Museo de Ciencias Naturales de La Plata, el Leinkupal laticauda mide «nueve metros de largo, con la particularidad de que esta familia se había encontrado sólo en el hemisferio norte y Africa, y pensábamos que no había acá».

Apesteguía indicó que este dinosaurio, a la vez que pertenece a la familia de los diplodocinos, «es otra diferente y mucho más chiquita a la del norte que tiene 20 metros, el último que existió y que posiblemente sobrevivió a la extinción de sus congéneres».

«Muchos de los linajes que considerábamos característicos de una región eran anteriores, lo que indica que los continentes estaban unidos y nos lleva a pensar que los tiempos de evolución eran otros diferentes a los que pensábamos», comentó Apesteguía.

El hallazgo del dinosaurio patagónico fue publicado en la revista especializada Plos One como el único ejemplar perteneciente a un grupo jamás registrado en Sudamérica y el último diplodócido que vivió a nivel mundial, proveniente de rocas cretácicas, de una era que comenzó hace unos 140 millones de años.

«El cretácico inferior no es tan fosilífero como el superior, pero una vez que invertís tiempo y recursos, aparecen cosas», afirmó el paleontólogo, avalando el criterio del científico José Bonaparte, quien en los `90 enfocó su investigación en las rocas depositadas en ese momento y descubrió localidades con fósiles importantes.

En la zona del hallazgo afloran rocas de unos 140 millones de años de antigüedad, conocidas como Formación Bajada Colorada, depositadas en épocas en la que no existía la cordillera de los Andes y el océano Atlántico comenzaba a bañar el actual Neuquén.

El material estudiado es esqueleto del Leinkupal laticauda desarticulado y entremezclado con huesos de otro dinosaurio, y el hueso clave es una vértebra de la cola junto a tres vértebras del cuello, una de la espalda y otras cuatro caudales.

Los huesos muestran que, a pesar de su modesto tamaño, su cola era aún más poderosa que la de sus otros parientes brontosaurios, con vértebras de la cola neumatizadas, donde se insertaban fuertes músculos para dar coletazos laterales.

Los fósiles de brontosaurios fueron hallados en abundancia en rocas del Jurásico Superior de Estados Unidos, en la Formación Morrison, datados entre 144 y 200 millones de años, pero parecían haberse extinto hasta la aparición del Leinkupal laticauda sobre el valle medio del río Limay, entre los pueblos de Picún Leufú y Piedra del �guila, en la Formación Bajada Colorada. Apesteguía es autor de los libros «Nuestros Dinosaurios» y «Vida en Evolución», y columnista del programa Científicos Industria Argentina.

Fuente :Télam

http://www.telam.com.ar/notas/201405/63199-hallan-un-brontosaurio-en-argentina-unico-en-sudamerica-y-el-ultimo-viviente.html

Fue logrado a partir del trabajo en conjunto de distintos Centros de Investigación del INTI. El kit se denomina “tesTEO� y se basa en la aplicación de olores microencapsulados y aplicados sobre papel.

TesTEO fue diseñado en el INTI basándose en la aplicación de fragancias tales como limón, frutilla, jazmín, jabón, chocolate, mandarina, vainilla, orégano, nafta y eucalipto, todas microencapsuladas

 
Si bien al olfato no suele prestársele tanta atención como a la vista o el oído, se lo considera como el más primitivo de los sentidos que, además, tiene la capacidad de relacionar, prevenir, alertar, recordar y generar distintos tipos de sensaciones.

Cada año millones de personas en el mundo padecen alteraciones olfatorias: las estadísticas más recientes indican que casi el 16% de la población sufre la pérdida parcial del olfato mientras que otro 5% padece la pérdida total.

Para medir las capacidades olfatorias, equipos interdisciplinarios de distintas partes del mundo —principalmente de Estados Unidos, Japón y España— desarrollaron diferentes tipos de tests para determinar el grado y la naturaleza de los trastornos del olfato. Sin embargo, se ha observado la necesidad de contar con dispositivos nacionales no sólo por los costos de producción, sino también porque se deben incorporar al test olores que sean familiares para la población local.

En este contexto, se acercó al INTI la doctora Graciela Soler, una de las pocas especialistas en alteraciones del sentido del olfato en el país y actual integrante del Servicio de Otorrinolaringología del Hospital de Clínicas José de San Martín.

El requerimiento de la especialista consistía en idear un sistema del tipo «raspe y huela», pero incorporando olores que pudieran ser fácilmente identificados, independientemente de la edad o características socioculturales de distintos individuos, basándose en sus años de experiencia en esta área y en materias primas accesibles en el país.

Así fue como integrantes de distintos Centros del INTI comenzaron a desarrollar una metodología de evaluación que consta de un kit para el diagnóstico de alteraciones olfatorias. Este kit se denomina tesTEO y fue diseñado en el INTI basándose en la aplicación de fragancias tales como limón, frutilla, jazmín, jabón, chocolate, mandarina, vainilla, orégano, nafta y eucalipto, todas microencapsuladas y aplicadas sobre papel.

Este trabajo recibió una mención especial en las 11º Jornadas Abiertas de Desarrollo, Innovación y Transferencia Tecnológica, TecnoINTI 2013.

Fuente: Argentina.ar

http://www.argentina.ar/temas/ciencia-y-tecnologia/28248-primer-test-argentino-para-medir-alteraciones-olfatorias