Sobre el ADN y la síntesis de proteínas (I)

Hace unos días, propuse a mis alumnas y a mis alumnos (¡toma ya lenguaje coeducativo y... "pesadito"!) que bucearan en la red a la caza de material audiovisual. La intención era, como ya les expliqué, doble: primero quería que entre todos ("trabajo cooperativo", me dicen los pedagogos de guardia que se llama) pudiesemos ilustrar el mecanismo celular que hace que, en el interior de las células, se sinteticen proteínas; después, pretendía que, al mismo tiempo, aprendieran no sólo cómo se "fabrican" las proteínas sino también los procesos de autoreplicación del ADN y el papel de los distintos ARN.
La propuesta se completó con un acuerdo. Pondríamos una fecha tope para que cada pareja "nominara" dos propuestas y después las votaríamos entre todos.
Bueno, pues aquí están los distintos vídeos, presentaciones y otros materiales propuestos, dentro de unos días publixcaré los ganadores:

a. DNA Replication Process (ING). Seleccionado por Sara L. y Sara R. y por Alberto y Marta

b. Síntesis protéica (Subtitulado). Seleccionado por Dani y Rafa y por Javi y Ángel

c. Transcripción del ADN (Subtitulado). Seleccionado por Alberto y Christian

d. Biología Molecular (ING). Seleccionado por María Fianmma y Manuel V.

e. La Traducción o síntesis de proteínas (ESP). Seleccionado por María y Sara G. y Pedro y Juan Luis

f. Síntesis de proteínas, genoma humano “la herencia” (ESP). Seleccionado por María y Sara G. y por Marta y Raquel

g. Replicación y síntesis de proteínas (Powerpoint). Seleccionado por Pedro y Juan Luis

h. DNA Replication (ING). Seleccionado por Tamara y Sandra

i. Replicación del ADN con audio latino (ESP). Seleccionado por Tamara y Sandra y por Myriam y Laura

j. DNA wrapping and replication (ING). Seleccionado por Alberto y Marta

k. DNA Replication (ING). Seleccionado por Myriam y Laura y por Jorge y Diego

l. Proteinogénesis: Érase una vez la vida (ESP). Seleccionado por Javi y Ángel

m. DNA: Duplication and Mutations (ING). Seleccionado por David y Bernardo

n. DNA (ING). Seleccionado por Marta y Raquel

o. Del cromosoma a la proteína (esquema animado). Seleccionado por Juan José y Luisa

p. La estructura del ADN (ESP). Seleccionado por Víctor y José Carlos

q. La transcripción (replicación del ADN). Seleccionado por Víctor y José Carlos

Ayudita para la actividad sobre la Malaria en la VII Feria de la Ciencia

Como la tercera actividad de nuestro proyecto en la VII Feria de la Ciencia, “El Quinto es Ciencia”: Cobo, Monardes y Mutis”, pretende enseñar muchas cosas sobre la Malaria (o Paludismo, que también así se le llama) y sobre cómo la combate la Quinina, me he decidido a dejar este post con información básica para el alumnado de 4º que va a empezar a prepararla. Lo he preparado, en su parte principal, gracias al trabajo del médico epidemiólogo Consuelo Ibáñez Martí en el blog “Salud pública y algo más” de “Madrid I+D".

Y, para empezar, vamos a bucear en Wikipedia en busca de algunas claves:
• Del italiano malaria, mala aria (mal aire), también denominada fiebre palúdica o paludismo, es una enfermedad producida por parásitos del género Plasmodium. Las especies reconocidas como causantes de la enfermedad son Plasmodium falciparum, la especie más patógena y responsable de los casos mortales (provoca alrededor del 80 % de los casos y aproximadamente el 90% de las muertes), y Plasmodium vivax , una forma algo benigna que causa fiebres intermitentes con intervalos de tres días, razón por la que antiguamente se conocía al mal como tercianas, es decir, fiebres tercianas. Otras especies son Plasmodium ovale, que no mata pero puede provocar recaídas a los 4 o 5 años después de la primera infección, Plasmodium malariae , que puede provocar recaídas en los 20 años siguientes, y Plasmodium knowlesi y Plasmodium semiovale, que pueden causar también malaria.
• El vector de la malaria humana son las hembras de mosquitos del género Anopheles. Los machos no pican al ser humano, ya que únicamente se alimentan de jugos vegetales. La única forma posible de contagio directo entre humanos es que una mujer embarazada lo transmita por vía trasplacentaria al feto.
• Los síntomas son muy variados, empezando con fiebre 8 a 30 días después de la infección, acompañada, o no, de dolor de cabeza, dolores musculares, escalofríos, diaforesis, anorexia, nauseas, lasitud, artralgias, diarrea, decaimiento y tos.

Si queréis más información podéis consultar el post de Isabel Méndez Navas en el blog “Salud pública y algo más” de “Madrid por la Ciencia".
plasmodium falciparum:

Mosquito Anopheles:

plasmodium malariae:

ciclo del plasmodium:


De todas formas aquí os dejo esta charla de Rogelio López Vélez. Creo que os resultará de bastante interés.


También sería interesante echar un ojo a los últimos informes la OMS y OPS sobre el paludismo, el último de 2008. Existen cálculos, como el recogido en el Diario "El Mundo" que indican que, en la actualidad, erradicar la malaria costaría alrededor de 3500 millones de euros. El Paludismo es, pues, una enfermedad que interpela duramente por igual a la Ciencia, a la Economía y a nuestra forma de entender la Vida en el Planeta. Otra cuestión de Bioética, Biociencia o, simplemente como decimos por aquí, de "verguenza torera"

De todas formas, y por si sirve de alivio la investigación no descansa y todos los años se producen avances en el estudio, el control y la lucha cotra la Malaria, los más esperanzadores en la búsqueda de una vacuna contra la enfermedad (recientemente reconocida con los premios "Principe de Asturias"). Otra muestra de la labor de investigación es la interesante información que sobre esta enfermedad se publicó en Enero de 2008:

En un artículo publicado en la revista Clinical Infectious Diseases el 15 de Enero, la Dra. Janet Cox-Singh y sus colaboradores de la Universidad de Sarawak, Malasia, manifiestan que "los pacientes infectados con Plasmodium knowlesi, una forma de parásito causante de malaria que se encuentra comúnmente en macacos, a menudo son diagnosticados erróneamente como infectados por Plasmodium malariae, causante de una forma benigna de la enfermedad. (Clinical Infectious Diseases 46, 165 (2008)). Porque el Plasmodium knowlesi tiene un aspecto semejante al de Plasmodium malariae en sus estadios tardíos de desarrollo.
Los mosquitos transmiten la enfermedad a los seres humanos después de haber picado a monos infectados. No existe evidencia de transmisión de un ser humano a otro".

El equipo utilizó análisis del ADN para estudiar más de 1,000 muestras de sangre de pacientes con malaria en Malasia. Y así encontraron que alrededor de uno de cada cuatro pacientes estuvo infectado con Plasmodium knowlesi (mucho más que lo que se pensaba previamente).
Otros estudios, los cuales han sido conducidos empleando las mismas técnicas en Myanmar (Brimania) y Tailandia, han reportado hallazgos similares.

La Dra. Cox-Singh indica que "las enormes cifras de otros parásitos causantes de malaria circulantes en Malasia en el pasado, tales como Plasmodium vivax, podrían haber enmascarado la presencia de Plasmodium knowlesi. Sin embargo, teniendo en la actualidad bajo control a la malaria de los seres humanos en la región, ahora se están observando otras cepas".

El motivo de preocupación es que Plasmodium knowlesi tiene una tasa de replicación más elevada - una vez cada 24 horas - en comparación con las otras formas de malaria. Los retrasos en el diagnóstico y en el tratamiento podrían ser fatales.

En la actualidad no existe una prueba diagnóstica específica para Plasmodium knowlesi.
Los investigadores recomiendan a los médicos que traten a sus pacientes diagnosticados con Plasmodium malariae como potencialmente infectados por Plasmodium knowlesi.

"Los adultos normalmente no buscan tratamiento para los síntomas de la infección por Plasmodium malariae. En la región del sudeste de Asia, sobre todo las personas que han visitado la jungla, si un paciente estuviera lo suficientemente enfermo como para buscar tratamiento, entonces debería sospecharse fuertemente una infección por Plasmodium knowlesi antes que Plasmodium malariae. El tratamiento deberá administrarse con prontitud, antes que el/la paciente empeore."

"Para aquellos que manejan malaria en viajeros, estos hallazgos deberán significar una advertencia sobre la infección por Plasmodium knowlesi, ya que ésta semeja los cuadros producidos por otras especies de Plasmodium, pero puede ser más seria y asociarse con complicaciones."

Por último quiero reseñar una norma básica de prevención para cuando se va de viaje fuera de nuestro pais: Informarse de las condiciones higiénico-sanitarias de la zona a visitar y, si se precisa, vacunarse o tomar las medidas adecuadas. De todo ésto y de muchas otras cosas os informan en la web del Ministerio de Asuntos Exteriores.

Rosalind Franklin o la verdadera historia del descubrimiento de la estructura del ADN

A veces parece que las mujeres no han tenido ninguna importancia en los grandes descubrimientos mundiales, pero no es cierto. Rosalind Franklin es un claro ejemplo de ello.
Por todos es conocido que el DNA esta formado por dos hélices y seguramente muchos ya habréis visto más de una imagen sobre la forma que tiene. Si no aquí abajo tenéis una imagen de como es.
Considerado como el logro médico más importante del siglo XX, el modelo de la doble hélice del DNA abrió el camino para la comprensión de la biología molecular y las funciones genéticas; antecedentes que han permitido llegar al establecimiento, en estos días, de la secuencia "completa" del genoma humano. La historia dice que sus descubridores fueron Watson y Crick. Aunque lo cierto es que nunca hubiesen podido descubrir la forma del DNA sin la ayuda vital de ROSALIND FRANKLIN.
Esta mujer nacida en Inglaterra el 25 de julio de 1920, murió en Londres el 16 de abril de 1958. Inicialmente conocida por ser la hermana menor de Benjamín Franklin, su vida y su obra son una perfecta metáfora de la contribución y el trato dado, en muchas ocasiones, a las mujeres en la Ciencia. Rosalind Franklin se graduó de la universidad de Cambridge en 1941, no sin antes salvar la oposición paterna. Hizo estudios fundamentales de microestructuras del carbón y del grafito y este trabajo fue la base de su doctorado en química física, que obtuvo en la Universidad de Cambridge en 1945. Después de Cambridge, pasó tres productivos años (1947-1950) en París, en el Laboratoire de Services Chimiques de L'Etat, donde aprendió técnicas de difracción de Rayos X. En 1951, volvió a Inglaterra como investigadora asociada en el laboratorio de Juan Randall en King's College, Cambridge.
Para Rosalind era la oportunidad de aplicar sus conocimientos a la biología y el laboratorio de Randall se encontraba en el mejor nivel de desarrollo. En el laboratorio de Randall ella cruzó su trayectoria con la de Maurice Wilkins. Aunque ambas estaban referidas al DNA, lamentablemente, la misoginia y la competencia llevaron la relación a un conflicto permanente con Wilkins. Este llevaba largo tiempo trabajando en ADN y había tomado la primera fotografía relativamente clara de su difracción cristalográfica. Wilkins había sido el primero en reconocer en ésta los ácidos nucléicos y no estaba dispuesto a la competencia interna.
En ese tiempo se conocía la forma deshidratada de la molécula (forma A), la que no sugería una forma helicoidal. Rosalind se concentró primero en interpretar los patrones de difracción utilizando las laboriosas fórmulas de Patterson. Las primeras imágenes obtenidas en Londres con el ADN deshidratado se conocieron en Cambridge. Watson había tenido ocasión de asistir a la clase que dio Franklin en noviembre de 1951 sobre el avance de sus investigaciones. Rápidamente, con Francis Crick se pusieron a la tarea de imaginar su estructura y para ello, trabajaron principalmente con modelos atómicos a escala. Este primer intento terminaría en un fracaso rotundo. Watson y Crick invitaron a Franklin y Wilkins a Cambridge para darles a conocer su propuesta. Esta consistía en un modelo helicoidal con tres cadenas. Iones de Magnesio sostenían unidos los fosfatos y hacia la periferia las pentosas y las bases nitrogenadas.
Rosalind Franklin pulverizó sus argumentos. La cantidad de agua en el modelo no correspondía al de los estudios de difracción. Los fosfatos y, por lo tanto, el “esqueleto” de la molécula tenían que estar en el exterior de la misma. No existía en realidad ningún indicio consistente de que la estructura fuera helicoidal. La conocida flema inglesa seguramente impidió la catástrofe. De todos modos, el rumor llegó a la cabeza del laboratorio: Sir Lauwrence Bragg, quien decidió prohibir a Watson y Crick que sus estudios en el ADN continuaran.
La astucia se impuso: James Watson se concentró en el estudio del virus del mosaico del tabaco. Este tiene al ARN como uno de sus constituyentes fundamentales. Dilucidar esta estructura le permitiría acercarse al ADN y de paso profundizar sus conocimientos en cristalografía.
Mientras tanto, durante 1952 Rosalind Franklin repitió los estudios cristalográficos con diferentes grados de hidratación. Al hidratarse la difracción era completamente distinta (forma B). Como sabemos ahora, las fibras de ADN se alejan entre ellas y toman su forma nativa.
A principios de 1953 Wilkins mostró a Watson uno de las fotografías cristalográficas de Franklin de la molécula de DNA, cuando Watson vio la foto, la solución llegó a ser evidente para él y los resultados fueron publicados en un artículo en Nature casi inmediatamente. Sin autorización de Rosalind, Wilkins se las mostró primero -las imágenes de la forma B (hidratada)- a James Watson y, posteriormente, un informe de Rosalind Franklin a Sir John Randall fue entregado a Watson y Crick.
Francis Crick había trabajado en descifrar cómo se verían las estructuras helicoidales de las proteínas en imágenes de cristalografía. Y eso era justamente lo que tenía al frente en el informe de Franklin. Más aún, el reflejo de 3.4 Å en la meridiana implicaba que esa era la distancia entre los nucleótidos de una misma cadena de ADN. Al aplicar estas mediciones a la forma A y corregirla por la contracción y la densidad de la molécula sólo había lugar para dos nucleótidos en cada plano transversal. Si eso era así, lo más lógico es que las cadenas fueran también dos.
Franklin murió prematuramente, de cáncer de ovario, en 1958 en Londres. Con toda probabilidad, esta enfermedad fue causada por las repetidas exposiciones a la radiación durante sus investigaciones.
En 1962 se les concedió el Premio Nobel en Fisiología y Medicina a Watson, Crick y a Wilkins, sin hacer ninguna mención de la importancia que tuvo Rosalind Franklin. Sus compañeros, incluso Watson -famoso por la mordacidad con que se refería a sus colegas y por algún comentario de mal gusto sobre Rosalind- expresaron repetidas veces su respeto personal e intelectual por ella. En la actualidad, existe un amplio movimiento reivindicativo del papel primordial que Rosalind Franklin tuvo en el descubrimiento del ADN. En cualquier caso, Rosalind Franklin merece ya el lugar que ha llegado a ocupar, como icono del avance de las mujeres en la ciencia.

2009 Año internacional Astronomía

Me he propuesto ir completando en la columna de aquí al ladito enlaces sobre el "Año Internacional de la Astronomía" que os puedan ser interesantes. ¡Estad "al loro"!

Stand by me

Me envía mi hermano Antonio este delicioso vídeo en el que músicos callejeros de todo el mundo cantan (¿O más bien gritan a todo el planeta?): Stand by me! Es parte de un proyecto títulado "Cantando para el cambio: Musica alrededor del mundo" (o algo así)
Aunque no tiene mucho que ver con la temática del blog, después de emocionarme con él decidí que merecía la pena compartir con todos vosotros estos deliciosos cinco minutos y medio. Os dejo también la letra en inglés y en castellano.
Como dice mi hermano ¡Ojalá fuese todo tan simple!
disfrutad con la delicatessen

Playing For Change: Song Around the World | Stand By Me from Concord Music Group on Vimeo.

Otra mirada a las teorías de la Evolución

Aquí dejo a mis alumnos (y a mis alumnas, ¡claro!, ... que yo con el lenguaje políticamente correcto no me llevo del todo bien) una pequeña historieta de Homer Simpsons en la que recrea la evolución de las especies y una magnífica lección sobre los homínidos de Manu Sánchez. Confío en que os gusten estos simpáticos guiños de humor para comenzar el segundo trimestre. Espero vuestros comentarios.

Comienza 2009 "Año Internacional de la Astronomía"

Muchas felicidades. Espero que tengáis un magnífico 2009. Un año especialmente dedicado a la Astronomía. Espero que os guste este vídeo de felicitación para el 2009



y también este otro con el trailer oficial del "Año 2009, año de la Astronomía"