Esta semana en la ciencia 13|32

Semana - 1332 - 0

  • Dan un giro al efecto Doppler

  • Mitocondrias y cromosoma Y, desvelando los secretos del linaje ancestral

  • Competencia celular embrionaria

Dan un giro al efecto Doppler

Semana - 1332 - 1 DopplerEl conocimiento del efecto Doppler, y la posibilidad de medirlo, han encontrado múltiples aplicaciones desde su descubrimiento hace más de 150 años. Se trata del cambio aparente en la frecuencia de una onda, dependiendo del movimiento del emisor en relación a la posición del observador. Es aquel que nos permite saber si una fuente de ruido, -como la sirena de una ambulancia por ejemplo-, se está acercando o alejando, ya que en el primer caso el sonido se apreciará más agudo mientras que al alejarse se escuchará más grave. Los radares de carretera analizan el efecto Doppler para calcular la velocidad de los vehículos.

Este fenómeno físico es también observable en las ondas electromagnéticas y es ampliamente utilizado en astrofísica, no sólo para objetos que se acercan o se alejan, sino también para aquellos que rotan, si el eje de rotación es perpendicular a la dirección de observación. Hasta ahora, sin embargo, no era posible calcularlo en objetos cuyo eje de rotación apunta hacia el observador.

Investigadores de la Universidad de Glasgow reportan esta semana la posibilidad de medir el corrimiento de frecuencia en objetos que rotan, independientemente de su posición relativa. Mediante el análisis del momento angular de la luz dispersada de un objeto que gira, observaron un corrimiento de frecuencia proporcional a la relación matemática entre la frecuencia de rotación y el momento angular de la luz.  De acuerdo a los autores del reporte, el avance en la medición fina de este cambio de frecuencia puede tener aplicaciones en la detección remota de objetos en rotación, tanto a nivel terrestre como astronómico.


Mitocondrias y cromosoma Y, desvelando los secretos del linaje ancestral

Semana - 1332 - 2 CuevaEl genoma mitocondrial y del cromosoma masculino Y han servido para estimar la antigüedad de los ancestros comunes de línea paterna y materna. Dos estudios abordan esta semana el campo de la secuenciación genómica con el objeto de arrojar luz sobre los orígenes y evolución de los linajes humanos.

En un primer estudio, un equipo franco-estadounidense de investigación examinó el cromosoma Y de 69 hombres de poblaciones diversas para identificar variantes individuales y poblacionales. Por otra parte, la secuenciación del ADN mitocondrial (heredado por línea materna) permitió la comparación entre las tasas de evolución relativas, lo cual arrojó la posibilidad de que los orígenes del cromosoma Y y el material mitocondrial se ubiquen temporalmente hace aproximadamente 120 mil años.

Por su parte, investigadores de Italia, España y Estados Unidos, realizaron un estudio de la divergencia secuencial de 1204 cromosomas Y de una muestra obtenida en la genéticamente aislada población de Cerdeña. Los análisis secuenciales, aunados a registros arqueológicos, fueron utilizados para calibrar e incrementar la resolución del árbol filogenético humano. Como resultado, calcularon el tiempo de coalescencia genética entre los 180 y 200 mil años, lo cual, según los autores, es consistente con las estimaciones previas basadas en el ADN mitocondrial.


Competencia celular embrionaria

El epiblasto es un tipo de tejido celular protoembrionario, contiene las células madre pluripotenciales que eventualmente generarán todo el embrión. Miguel Torres y colegas, del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares de España, muestran, en un artículo publicado esta semana en la revista Nature, que el desequilibrio inducido en la expresión del gen regulador Myc en las células del epiblasto, provoca una marcada expansión de las células con mayores niveles de Myc, mediante la eliminación apoptótica de células con niveles bajos; ello sin afectar el desarrollo.

En el artículo se explica que en el caso de una distribución homogénea de los niveles de Myc, no se ve afectada la viabilidad celular en el epiblasto, lo cual indicaría, según los autores, que la “competencia” celular observada resulta de la comparación de los niveles relativos de Myc entre células. Las observaciones del estudio mostraron que durante el desarrollo normal, los niveles de este gen son intrínsecamente heterogéneos en el epiblasto, y que la competencia celular endógena “refina” la población de células mediante la eliminación de aquellas genéticamente (Myc) pobres. Esto demuestra que ya desde las primeras fases del desarrollo embrionario se presenta una constante selección celular, y que la competencia entre células en el epiblasto está directamente relacionada con la presencia del gen regulador Myc.

Semana - 1332 - 3 Células embrionarias
Izquierda: Mosaico de dos poblaciones de células embrionarias de ratón, verdes (más Myc) y azules (menos Myc). Centro: Tres días después, las células verdes ganan la batalla al eliminar a las células azules. Derecha: Una célula con más Myc engullendo a una de sus vecinas.

Con información de artículos publicados en Nature 7460 del 1 de agosto de 2013 y Science 6145 del 2 de agosto de 2013

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