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Smart breeding: revolución en el cultivo de plantas recurre a la ingeniería genética, pero sin modificar el ADN.

Smart breeding: revolución en el cultivo de plantas recurre a la ingeniería genética, pero sin modificar el ADN.

 

En el cultivo selectivo de plantas se anuncia una revolución: una nueva técnica, el smart breeding, recurre a la ingeniería genética, pero sin modificar el ADN.

 

El smart breeding ("Selection with Markers and Advanced Reproductive Technologies") funciona básicamente igual que el cultivo selectivo tradicional de plantas. Pero a diferencia de éste, los genes cuyas propiedades se quieren reforzar se identifican no a ojo, sino por medio de procedimientos moleculares.

 

 

 

A caballo entre el cultivo tradicional de plantas y la ingeniería genética, la nueva técnica de cultivo selectivo de plantas no sólo permite producir plantas con determinadas propiedades, sino también mucho más rápidamente que hasta ahora.

 

 

 

La ingeniería genética tiene mala fama en la opinión pública. Se teme que la inserción en las plantas de genes de otras especies, por ejemplo bacterias, tal como no es posible en forma natural, tenga como consecuencias inesperadas e indeseables, creándose verdaderos "monstruos biológicos" transgénicos.

 

 

 

Un transgénico (Organismo Modificado Genéticamente, OMG) es un organismo vivo creado artificialmente a partir de la manipulación de sus genes. La ingeniería genética aísla segmentos del ADN (el material genético) de un ser vivo (virus, bacteria, vegetal, animal e incluso humano) para introducirlos en el material hereditario de otro.

 

 

 

Por ello, para las plantas transgénicas se aplican estrictas regulaciones y complicados procedimientos de autorización, siendo necesario demostrar que no suponen riesgos ni para el ser humano, ni para los animales ni el medio natural.

 

 

 

Identificar específicamente genes

 

 

 

El smart breeding, por el contrario, se desarrolla básicamente igual que el cultivo selectivo tradicional de plantas. El objetivo es lograr descendientes naturales de líneas de cultivos con determinadas propiedades. El requisito es que se conozca el gen o determinada variación genética que transmita esa propiedad.

 

 

 

El smart breeding es el cruzamiento clásico de plantas elevado a un nivel más alto. En el cultivo selectivo clásico se cruzan dos plantas y entre los descendientes se eligen las plantas que han heredado las propiedades deseadas. La selección tiene lugar a partir del fenotipo, es decir, del ejemplar adulto de la planta.

 

 

 

Con procedimientos moleculares es posible, sin embargo, identificar específicamente los genes que aportan justamente esas propiedades. A partir de ello, en los descendientes de un cruzamiento puede determinarse ya a un nivel de desarrollo muy temprano si el gen en cuestión ha sido transmitido o no. Los criadores pueden analizar así en poco tiempo decenas de miles de cruzamientos y continuar cultivando solamente aquéllos portadoras del gen correspondiente. Ello ahorra tiempo y dinero.

 

 

 

Un pesticida natural

 

 

 

En Alemania acaba de desarrollarse con esa técnica un maíz resistente a la plaga del piral (Ostrinia nubialis). Las plantas de maíz disponen de una sustancia natural contra el piral, el benzoxayinoide DIMBOA. El problema: sólo las plantas jóvenes lo generan. En plantas adultas prácticamente no se halla presente.

 

 

 

En el Centro Científico Weihenstephan (WZW) de la Universidad Técnica de Múnich, investigadores de plantas analizaron detalladamente el mecanismo de defensa de las plantas. Con ayuda del análisis genético identificaron los genes que forman el DIMBOA. Luego buscaron variantes de maíz que poseen altas concentraciones de DIMBOA también en ejemplares adultos. Hallaron 26 y las criaron en invernaderos.

 

 

 

Luego de tres semanas quedó claro que dos de las líneas tenían una mayor resistencia al piral del maíz que las demás. El problema es que no rinden tanto como el maíz que se cultiva hoy normalmente. Ahora los investigadores están cruzando dos variedades de maíz: una con una gran resistencia a la plaga y otra de alto rendimiento. La nueva variedad, resistente y simultáneamente de alto rendimiento, estará a disposición de los agricultores ya dentro de pocos años.

 

 

 

 

 

 

 

Pablo Kummetz

Fuente:Deutsche Welle

 

Revolucionaria prótesis ocular

Revolucionaria prótesis ocular

Científicos alemanes desarrollaron una prótesis ocular capaz de restaurar parcialmente la percepción visual en pacientes ciegos por daños en la retina.

 

Después de doce años de investigaciones, investigadores del Instituto Fraunhofer de Circuitos Microelectrónicos y Sistemas (IMS), de Duisburgo, lograron lo que parecía imposible: desarrollaron una prótesis ocular que transmite percepciones visuales al cerebro de quienes no pueden ver debido a daños en la retina.

 

 

 

"Hay que imaginarse la prótesis como una impresora que transmite puntos a los nervios conectados con el cerebro", explicó a DW-WORLD el Dr.Michael Görtz, integrante del equipo que desarrolló la revolucionaria prótesis, única en el mundo.

 

 

 

 

Además del Dr. Görtz forman parte del equipo multidisciplinario de expertos en microelectrónica que desarrolló la prótesis también el Dr. Ingo Krisch y el Dr. Hoc Khiem. El equipo trabajó durante todo el proceso de desarrollo de la prótesis estrechamente con médicos e investigadores de materiales.

 

 

 

Retina dañada, nervios intactos

 

 

 

Unas 30 millones de personas en el mundo no pueden ver debido a daños en la retina. Ya sea por causas hereditarias o enfermedades, cuando los fotorreceptores de la retina pierden la capacidad de captar imágenes, el afectado va perdiendo lentamente la visión hasta quedar totalmente ciego.

 

 

 

No obstante, los nervios que conectan la retina con el cerebro permanecen intactos. La nueva prótesis, que va montada sobre la retina dañada, estimula esos nervios y transmite percepciones visuales. Conectada con una cámara integrada en unas gafas, el ciego puede volver a captar ya hoy desde puntos de luz hasta formas geométricas, como se constató en estudios clínicos con seis pacientes.

 

 

 

La prótesis desarrollada hasta ahora posee 25 puntos de contacto entre el sistema técnico y el sistema biológico. Los resultados de las pruebas permiten albergar la fundada esperanza de que se logre llegar hasta a 500 puntos de contacto. Las percepciones visuales serían en ese caso naturalmente mucho más precisas.

 

 

 

Informaciones y energía inalámbricas

 

 

 

"Las informaciones a la prótesis y la mínima energía que ésta necesita para transmitirlas a los nervios le llegan en forma inalámbrica, por lo que no se ve y tampoco existe el problema de conectarla con cable alguno ni que posea una pila propia", explica el Dr. Görtz.

 

 

 

Esencial es también que la prótesis tenga una larga vida útil. En una prueba con animales se llegó a alcanzar ya un funcionamiento de doce meses sin interrupciones. Con un mejoramiento de los materiales y mayor experiencia sería posible incluso lograr una vida útil de la prótesis más larga aún.

 

 

 

La energía que el sistema necesita para operar proviene de una pila que el paciente lleva sujeta al cinto y va conectada a las gafas. De allí, pasa a la prótesis gracias a un efecto electromagnético que permite transmitir corriente eléctrica sin necesidad de un cable. Se cuenta con que el sistema pueda salir al mercado en un plazo de tres años.

 

 

 

Pablo Kummetz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fuente.Deustsche Welle

Nanopartículas: ¿benéficas o dañinas?

Nanopartículas: ¿benéficas o dañinas?

Si bien las ventajas del uso de la nanotecnología son enormes, aún no está definido cómo reacciona el cuerpo humano al contacto con nanopartículas. Un estudio alemán investiga sus efectos en personas y animales.

 

Desde sprays con “efecto lotus” hasta textiles fáciles de limpiar: la gama de productos cuya función se basa en partículas nano parece infinita. El “efecto lotus” se refiere a la mínima capacidad de una superficie de humedecerse, como en el caso de la planta de la que se tomó el nombre. El agua en estas superficies rueda formando gotas que recogen la suciedad, gracias a una compleja arquitectura micro y nanoscópica de la superficie. Aparte del lotus hay otras plantas que también poseen esta práctica caulidad, como el tropaeolum, el phragmites (una graminácea) y la aquilegia; pero también las alas de algunos insectos.

 

 

 

Aunque la capacidad de autoliompieza de superficies nanoestructuradas en la naturaleza fue descubierta en los años 70, apenas en la década de los 90 pudo ser transmitida a productos técnicos biomimetizados. El “Efecto lotus®” es ya una marca registrada.

 

 

 

“Bioneers” estudia efecto biológico de nanopartículas

 

 

 

Debido a que justamente los efectos del uso de las nanopartículas no es claro, el profesor Roland Stauber, de la Clínica Universitaria de Mainz, emprendió un estudio, promovido por la Asociación alemana de Investigaciones (DFG) a través del proyecto “Bioneers”.

 

 

 

Los científicos quieren saber si, y en qué medida, las nanopartículas pueden introducirse en la células y qué procesos pueden generar dentro y desde allí. Para este estudio, el grupo interdisciplinario de investigadores utiliza modernos métodos biológicos moleculares con los que se puede seguir el curso de una nanopartícula.

 

 

 

Muchas interrogantes, pocas respuestas aún

 

 

 

Las nanopartículas tienen una especial característica: su tamaño es similar a las biomoléculas más comunes por lo que, como las proteínas, pueden penetrar las células.

 

¿Qué pasa entonces en una célula expuesta a nanopartículas?, ¿Por cuáles vías entran las nanopartículas a una célula humana o animal?, ¿Cómo y hasta dónde se transportan dentro de la célula?, ¿Pueden las nanopartículas dañar información genética o incluso, generar tumores?

 

 

 

Preguntas a las que, según Roland Stauber, profesor de la Clínica Otorrinolaringológica de Mainz, “aún hay pocas respuestas”. El cometido del equipo de Stauber es “analizar todos los efectos biológicos provocados por la presencia de nanopartículas en el cuerpo humano”. Con la implementación de un chip de ADN los científicos visibilizan toda la actividad genética.

 

 

 

“Así podemos ver cuáles programas genéticos son activados o bloqueados por las nanopartículas”, dice Stauber cuyo grupo también utiliza modelos de cultivos celulares humanos como “bioreactores vivos” en los que se podrá observar la actividad de división celular permitiendo también un diagnóstioco del estado de salud de las células expuestas a nanopartículas.

 

 

 

Muchas de estas nanopartículas, contenidas en atomizadores o en polvo, se extienden en el aire que respiramos, por lo que pueden entrar al organismo humano a través de las vías respiratorias hasta la corriente sanguínea. “Por eso nos concentramos en los epitelios de los tejidos mucosos, los bronquios y los pulmones”, especifica Stauber.

 

 

 

¿Tubillos nano tan nocivos como polvo de asbesto o amianto?

 

 

 

Entre tanto, un equipo de científicos británicos de la Universidad de Edinburgo dice haber identificado un especial tipo de nanopartícula como “cancerígeno”, según una publicación en la revista Nature Nanotechnology.

 

 

 

Los nanotubillos son uno de los desarrollos nanotecnológicos más interesantes de los últimos tiempos: estos microscópicos tubos son altamente estables y excelentes conductores de electricidad, por lo que se les considera como los materiales del futuro en la electrónica y la computarización.

 

 

 

En un estudio comparativo, los científicos inyectaron nanotubillos y asbesto a sendos grupos de ratones con tal sorpresa de que los animales que recibieron nanotubillos desarrollaron tumores semejantes a los provocados por el asbesto.

 

 

 

A pesar de tan negativos resultados, los mismos investigadores piden empero no demonizar la nanotecnología pues “las sociedades modernas no pueden prescindir de las increibles ventajas de este material”, advierte Andrew Maynard, de la Universidad de Edinburgo. Lo importe, advierten los científicos, es no cometer los mismos errores cometidos con el uso y abuso del asbesto.

 

 

 

José Ospina Valencia / idw

 

Fuente:Deutsche Welle

Misterios del ajenjo

Misterios del ajenjo

Científicos alemanes descifraron los misterios que pesaron durante siglos sobre el ajenjo y sus efectos. La bebida fue convertida en mito por artistas como Van Gogh y Tolouse-Lautrec.

 

Con una explicación sencilla un equipo de científicos resolvió el misterio centenario en torno al ajenjo, indicó Dirk Lachenmeier, de la Oficina de Investigaciones Químicas y Veterinarias de Karlsruhe (CVUA).

 

Hasta aquí se había responsabilizado a la neurotoxina tujona, de acción analéptica y convulsiva, de los legendarios efectos asociados a la bebida, pero el científico de Karlsruhe junto con sus colegas señaló que sólo el alcohol en graduaciones muy elevadas combinado con la absenta, uno de los ingredientes del ajenjo, es el que genera dicho efecto.

 

"El efecto psicoactivo de la bebida resultó un cuento", señala Dirk Lachenmeier. Hasta ahora la ciencia había partido del dato de que el ajenjo tiene una alta concentración de tujona. "Esto no es cierto", enfatizó el experto de la CVUA de Karlsruhe, quien llegó al resultado junto con colegas de Estados Unidos y Gran Bretaña.

 

El ajenjo, que también se conoce como "el hada verde" por su color, se obtiene a través de la destilación de hierbas o de extracto de hierbas, entre ellas la absenta. También se agrega ajenjo y anís verde, que es el responsable del color de la bebida. El ajenjo no es ni un anestésico prohibido, ni tampoco tiene el efecto de ilegales drogas alucinógenas, indicó Lachenmeier.

 

¿Bebida peligrosa?

 

 

Del ajenjo, bebida que otra vez está de moda, se dijo que contenía un potente veneno que produce alucinaciones o ataques epilépticos y que habría llevado a Vincent van Gogh a cortarse la oreja.

 

Los investigadores analizaron primero el contenido de tujona en botellas que datan de 1915. "Los resultados concluyen que la concentración correspondiente había sido sobreestimada", explicó Lachenmeier en un artículo del «Journal of Agricultural and Food Chemistry». En estudios anteriores, de los años 80 y 90 se había establecido un contenido de hasta 260 miligramos por litro, sobre una base teórica y no en base a análisis químicos.

 

Por su parte el equipo de Lachenmeier, en nuevos experimentos con recetas históricas así como con 13 botellas antiguas selladas encontró una cantidad significativamente menor de tujona. El resultado es que en promedio las pruebas dieron como resultado una concentración de sólo 25,4 miligramos de tujona por litro.

 

Bebida de moda

 

El ajenjo, que muchas veces se toma rebajado con agua, era bebido en grandes cantidades entre otros por los artistas Oscar Wilde, el pintor Paul Gauguin y Henri Toulouse-Lautrec. Por ese motivo se sostuvo la leyenda de que el licor estimulaba el máximo rendimiento y modificaba el estado de conciencia. El ajenjo "da a la vida un aura de solemnidad" y aclara "sus oscuros precipicios", escribió por ejemplo el poeta Charles Baudelaire.

 

Por los supuestos efectos del consumo desmesurado de ajenjo fue prohibido en Francia en 1915 y en Alemania en 1923. Desde 1998 se vuelve a vender ajenjo en muchas ciudades de Europa, que según normas de la Unión Europea puede contener como máximo 35 miligramos de tujona por litro. Como bebida de moda celebra su renacimiento en bares europeos y en la venta por Internet.

 

 

 

DW-WORLD/ Agencias

Energía obtenida a base de ácido fórmico a temperatura ambiente

Energía obtenida a base de ácido fórmico a temperatura ambiente

 

Una tecnología que obtiene hidrógeno puede jugar un papel importante en generación de energía limpia. Científicos alemanes desarrollaron una que permite obtener hidrógeno de ácido fórmico y eso a temperaturas ambiente.

 

El suministro de una energía ambiental para las sociedades modernas es uno de los retos de la actualidad. Los ingenieros alemanes Björn Loges, Albert Boddien, Henrik Junge y Matthias Beller, del Instituto Leibniz para Catalización de Rostock, lograron, por primera vez en el mundo, producir hidrógeno en base a ácido fórmico, sin que se necesiten altas temperaturas para el proceso de transformación, como en los otros sistemas que también generan hidrógeno.

 

 

 

Según la revista Química Aplicada (Angewandte Chemie) el hidrógeno generado por dichos científicos a temperatura ambiente puede ser empleado, directamente, en las celdas de combustible. Una celda de combustible puesta en marcha con hidrógeno es la fuente de energía más limpia que existe, porque sólo emite una especie de gas: vapor de agua.

 

 

 

¿Cómo almacenar hidrógeno en grandes cantidades?

 

 

 

Pero hay una dificultad aún no salvada: hasta ahora ha sido imposible transportar y almacenar el hidrógeno de una forma práctica. Ello se debe a la sencilla razón de que el hidrógeno es un gas que no puede ser manejado como la gasolina.

 

 

 

Los actuales sistemas de almacenamiento de hidrógeno son demasiado grandes y pesados. Por eso es que resulta más efectivo realizar un acoplamiento con un generador que provea la celda de combustible, directa y exactamente con hidrógeno, cuando ésta lo necesite. Aparte del metano y el metanol, las otras fuentes de energía que más se perfilan para dicha tecnología son los materiales renovables como la biomasa y sus derivados de la fermentación, como el bioetanol.

 

 

 

Altas temperaturas y desgaste energético: las grandes desventajas de la biomasa

 

 

 

Pero una de las más mayores desventajas de la producción de energía basada en el procesamiento de biomasa son las altísimas temperaturas que, a menudo, superan los 200° C, consumiendo así buena parte de la misma energía generada.

 

 

 

Ante tal obstáculo, los investigadores de Rostock desarrollaron una solución practicable: la producción de hidrógeno en base a ácido fórmico (HCO2H). Con la presencia de un amino, como el dimetilhexilamino, y con la ayuda de un catalizador adecuado, como el complejo de rutenio-fosfín  [RuCl2(PPh3)2] - que se obtiene libremente en el mercado - el ácido fórmico es tratado bajo temperatura ambiente, proceso durante el cual sucede la “trasformación” a hidrógeno y dióxido de carbono.

 

 

 

Ciclo de producción libre de gases tóxicos

 

 

 

Un sencillo filtro de carbón activo es suficiente para acondicionar (léase limpiar) el hidrógeno y poderlo utilizar en celdas de combustible. Con la ayuda del ácido fórmico como “almacenador de agua” se pueden aprovechar las ventajas de la tecnología de “celdas combustible hidrógeno/oxígeno” que pueden ser unidas con combustibles líquidos.

 

 

El ácido fórmico no es venenoso y es fácilmente almacenable. Debido a que dicho ácido (el mismo producido por cierta clase de hormigas) es el resultado de la catalización de dióxido de carbono y biomasa, el proceso circular de procesamiento de hidrógeno a ácido fórmico y ácido fórmico a hidrógeno es, en principio, libre de dióxido de carbono (CO2).

 

 

 

Para aparatos portátiles…

 

 

 

Así que la pregunta es si en un futuro se podrá utilizar ácido fórmico a cambio de gasolina. Los mismos científicos no lo descartan, pero advierten que, por ahora, será sólo posible implementar la nueva tecnología en campos en los que no se necesiten grandes cantidades de hidrógeno, “ como en celdas combustibles en aparatos portátiles”, dice Matthias Beller. De todas formas, el trabajo de los científicos de Rostock abre nuevas perspectivas a la muy urgida necesidad global de encontrar nuevas y limpias fuentes de producción energética.

 

 

 

José Ospina Valencia / id

 

Fuente:Deutsche Welle

Conicyt llamó a concurso para desarrollo de la astronomía

 

Conicyt llamó a concurso para desarrollo de la astronomía 

 

La Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica (Conicyt) llamó a participar en el nuevo concurso del programa nacional para el desarrollo de la astronomía y ciencias afines. El fin es contribuir al desarrollo de la astronomía nacional, potenciando la investigación, la docencia y la formación de recursos humanos en Astronomía, en instituciones académicas de todo el país.

 

El programa está destinado a aquellos planes que puedan impactar al desarrollo de excelencia en la astronomía nacional. La idea es difundir la actividad en programas de docencia de universidades regionales, congresos, seminarios y cursos especializados. Además, se apoyará la adquisición de equipamiento científico menor, software y bibliografía.

 

Otra posibilidad de postulación es con propuestas institucionales en particular en áreas de la ingeniería relacionadas a la instrumentación, astronomía experimental y observatorio virtual

 

Los fondos podrán ser adjudicados a la provisión de infraestructura menor, pasantías sabáticas y estadías de investigación de académicos nacionales y extranjeros, a la contratación de nuevos académicos, a posiciones postdoctorales y a becas de postgrado.

 

Aquellos que estén interesados, tienen plazo hasta el 11 de abril para postular, enviando tres copias de sus propuestas a Conicyt.