premios nobeles 2004. • pioneros de la bioquimica. • tecnica

N°10 Sept-Octubre 2004
• PREMIOS NOBELES 2004.
PREMIO NOBEL EN FISIOLOGIA Y MEDICINA: LINDA BUCK Y RICHARD AXEL.
PREMIO NOBEL EN QUIMICA: A. CIECHANOVER, A. HERSHKO Y ROSE.
PREMIO NOBEL EN FISICA: GROSS, POLITZER Y WILCZEK.
• PIONEROS DE LA BIOQUIMICA.
ROSALYN SUSSMAN YALOW.
• TECNICA DE UN BIOQUIMICO.
RADIOINMUNOANALISIS.
• BIOINFORMATICA.
DEFINICION ESTADISTICA DE MODELOS OCULTOS DE MARKOV.
3 CARTA DEL DIRECTOR
13-14 CIENCIA EN CHILE.
Ranking de los 10 científicos chilenos que
lideran nuestra ciencia.
4-12 CIENCIA AL DIA
Medalla Nobel Medicina
Premios Nobeles 2004:
• Premio Nobel en Medicina 2004. La
descripción del olfato.
• Premio Nobel en Química 2004. Proteínas
etiquetadas para su destrucción.
• Premio Nobel en Física 2004. La física y la
poesía del universo.
Premio Nacional de Ciencias Aplicadas 2004.
• Dr. Juan Asenjo.
10 destacados científicos
chilenos
Rosalyn Sussman Yalow.
Medalla Nobel Química y
Física
15-16 PIONEROS DE LA BIOQUIMICA
Dr. Juan Asenjo, Premio Nac.
de Ciencias Aplicadas 2004
22-23 TECNICA DE UN BIOQUIMICO
Radioinmunoanálisis.
27-31 BIOINFORMATICA
Definición estadística de modelos ocultos de
Markov desde la bioinformática.
17-21 BIOQUIMICA PATOLOGICA
Rosalyn Sussman Yalow
Trastornos relacionados con los aminoácidos.
2ª parte.
• Albinismo.
Radioinmunoanálisis
25 TRIBUNA DEL ESTUDIANTE
Oscar “che” Jara. Juguemos hacer la revista.
26 TRIBUNA DEL TESISTA
Mariela Puebla. ¿Dónde está la Kubota?
24 TRIBUNA DEL PROFESOR
Dr. Juan Reyes. ¿Quién es tu tutor de tesis?
Oscar Jara.
34 PERSONAJE DEL MES
Mariela Puebla.
Ana Maria Valenzuela.
35 BREVES
Victoria y gloria de EMBRAPA.
Secuenciado el genoma del acné.
35 HUMOR GRAFICO
En Breves...
49GALERIA FOTOGRAFICA
Personaje del mes.
CARTA DEL DIRECTOR
……………Cambios, Cambios y más cambios………………
Hola a todos:
DIRECTOR
CARLOS LIZAMA
EDITORES
KELLY CAUTIVO
CARLOS LIZAMA
REDACCION
KELLY CAUTIVO
CARLOS LIZAMA
PABLO TAPIA
REPORTEROS
KELLY CAUTIVO
PABLO TAPIA
CARLOS LIZAMA
DISEÑO GRAFICO
Hemos notado un gran cambio por parte de la carrera como revista, esto
va dirigido específicamente a la oportunidad de realizar tesis fuera de
nuestra universidad, la adquisición de un jefe de carrera y la facilidad
para desarrollar prácticas en cualquier área de la bioquímica. Cambios
repentinos debido a la gran cantidad de alumnos que se encuentran en
estos momentos egresando de nuestra carrera y además a las secuelas
del proceso de acreditación. Además hemos visto como la visión de
nuestra carrera ha ido cambiando ya que por primera vez a partir del año
2005 dos compañeros de carrera realizaran sus tesis de pregrado en
estados Unidos.
Quien pensaría hace dos años atrás que estas cosas pasarían en nuestra
universidad, mmmmm, tal vez nadie. Bueno, mas que nada este es un
llamado a aprovechar la oportunidad ya que a pesar de las deficiencias
que podamos tener como carrera, el resultado es alumnos bien
preparados para enfrentarse en cualquier lugar de trabajo, es por esto
que les decimos que hagan practicas (recuerden que las pueden hacer en
cualquier año), prepárense para entrar aun doctorado (recuerden que
dos compañeros nuestros ingresaron este año), busquen un tema de
tesis que les interese (hay mas de 12 tesista fuera de nuestra
Universidad), y por ultimo participen en las actividades que se realizan
en nuestra carrera y universidad ya que a partir del próximo año 2005
habrá una serie de actividades dirigidas a estudiantes.
ALVARO GONZALEZ
KELLY CAUTIVO
CARLOS LIZAMA
Atte. A ustedes.
Carlos Lizama V
NUESTRA PORTADA
E-mail: [email protected]
E-mail: [email protected]
RANKING DE LOS 10 CIENTÍFICOS CHILENOS QUE LIDERAN NUESTRA CIENCIA.
Los científicos de nuestro país publican sus estudios en revistas internacionales. Así una entidad
internacional (ISI) les da “puntos”. Además adquieren “más puntos” si el estudio es citado por sus pares.
Éste es el perfil de los 10 científicos chilenos más citados en el mundo. Los datos fueron entregados por la
“National Citation Report, 1981-2003 para Chile”, construida por el ISI, entidad estadounidense que
organiza la información científica mundial. En este ranking se consideran las investigaciones chilenas
publicadas desde 1981 hasta el 2003 -último año procesado- en las 8 mil revistas más importantes del
mundo. Ojo que son trabajos con al menos una dirección en Chile. Sin esa variable el resultado sería
distinto. Queda pendiente el ranking con los científicos que se desempeñan en el extranjero.
1.- RAMÓN LATORRE DE LA CRUZ
Bioquímico y doctor en Ciencias de la Universidad de Chile.
Escrito más citado: Una revisión sobre el estudio de los canales de iones, publicado
en 1989 en el "Annual Review Physiology", junto a su amigo incondicional, Osvaldo
Álvarez. Al 2003 contabilizaba 564 citas, 5 veces más de las 109 esperadas.
Tiene 62 años y tiene dos hijos, de 35 y 36 años.
Trabaja con canales iónicos, moléculas que se despiertan con los estímulos del
exterior.
Casado dos veces, es un enamorado de las moléculas "las más fieles de las amantes". Las descubrió a
principios de los 80 en un laboratorio de Harvard, labor que gestó su "paper" favorito, publicado en 1982.
Privilegiado, comprende las sensaciones, el contacto, las respuestas eléctricas del roce.
Con 96 estudios publicados y 3.080 citas, es el científico chileno más citado según el ISI. Actualmente
dirige el Laboratorio de Biofísica y Fisiología Molecular del CECS. Fue reconocido el 2002 con el Premio
Nacional de Ciencia Naturales. Es profesor en la Universidad de Harvard.
Fue uno de los expositores invitados a nuestro primer ciclo de Seminarios en Biotecnología y Biomedicina
en el 2003.
2.- MARIO HAMUY WACKENHUT
Físico, magíster en Física de la Universidad de Chile y doctor en
Astrofísica de la Universidad de Arizona, Estados Unidos.
Escrito más citado: "Medición de la curvatura del universo y la desaceleración
cósmica con supernovas de tipo Ia", publicado en el "Astrophysical Journal" en
1998. Trabajo realizado con 23 investigadores, entre los que se cuenta su
maestro, José Maza. Hasta el 2003 acumula 279 citas, superando en casi 4 veces
las 71 citas esperadas.
Es el más joven de la nómina, tiene 44 años. Soltero, sin hijos. Cuenta con 59 publicaciones citadas 2.920
veces. Desde sus 12 años la Astronomía ha sido su meta y compañera. No le preocupa tener una familia,
pero sí hijos académicos. Cada noche dirige su telescopio al descubrimiento de nuevas supernovas, tema
de su "paper" más significativo publicado en 1996. "Con ese estudio determinamos la luminosidad de 50
nuevas supernovas, calibrando su brillo intrínseco y deduciendo su distancia". Hoy estos resultados son
un marco de referencia para nuevas investigaciones.
De trato gentil y personalidad tímida, reconoce como su maestro al astrónomo José Maza, con quien
colabora desde hace 15 años. Actualmente trabaja en el Observatorio Las Campanas en La Serena,
disfrutando de su casa construida con vista a la Bahía de la Herradura.
3.- NIBALDO INESTROSA CANTÍN
Biólogo y doctor en Ciencias Biológicas de la Universidad Católica.
Escrito más citado: Referido a la asociación de la acetilcolinesterasa del cerebro
con las membranas de otros tejidos, publicado en 1987 en el "Journal of Biological
Chemistry". Contabiliza 158 citas.
52 años, casado hace 27 años, dos hijas. Cursaba medicina cuando escuchó el
llamado de la ciencia. El emisario fue Joaquín Luco. De él aprendió a trabajar con
pasión y motivación. Su tierra fértil ha sido la biología celular. Se ha centrado en
el estudio de la enzima acetilcolinesterasa, localizada en la superficie de la célula.
En los ’90 propuso la hipótesis de la vía de señalización intracelular, relacionada
con el estudio del Alzheimer. Su gran mérito es haber desarrollado su carrera
científica mayoritariamente en Chile, con altos estándares y reconocimiento internacional, un hecho
avalado por sus pares. Postula este año al Premio Nacional de Ciencias Biológicas.
Su "paper" más significativo fue el primero, por el valor sentimental que reviste. Publicado en 1976 en la
revista "Nature", recuerda que "fue como haber ganado el Mundial de fútbol". Desde 1981, presenta 136
estudios publicados, con más de 2.560 citas.
4.- JOSÉ MAZA SANCHO
Astrónomo de la Universidad de Chile y doctor en Ciencias de la
Universidad de Toronto, Canadá.
Escrito más citado: Medición de la curvatura del universo y la desaceleración
cósmica con supernovas de tipo Ia, publicado en el "Astrophysical Journal" en
1998. Trabajo realizado con Mario Hamuy. Hasta el 2003 acumula 279 citas,
superando en casi 4 veces las 71 esperadas.
56 años, casado dos veces, 5 hijos. El mayor de 32 y la menor de 15. Inició sus
pasos estudiantiles en la Escuela de Ingeniería Civil Eléctrica de la Universidad de
Chile, de donde migró en 1966 al mundo desconocido de la astronomía. Pese a la
reticencia de muchos, siguió sus instintos y no se equivocó. Hoy es una eminencia, reconocido como un
maestro afable y cariñoso. Posee un sentido del humor envidiable. Reconoce como su maestro al
astrónomo argentino Juan Luis Sersic, a quien conoció en 1972. De él rescata su conocimiento sobre
galaxias, tema en el cual incursionó. Desde 1981 ha desarrollado 88 estudios, con 2.387 citas. Su "paper"
más significativo es el referido a las observaciones en los cerros Calán y Tololo. Gran conversador, su
meta es financiar un telescopio robótico con el cual hacer un estudio sistemático de las 50 supernovas del
proyecto Calán/Tololo. Quiere estudiar su imagen en el infrarrojo, para comprender sus anomalías. Hoy es
profesor titular del Departamento de Astronomía de la Universidad de Chile.
5.- JORGE MELNICK
Físico de la Universidad de Chile y doctor del Instituto Tecnológico de
California en EEUU.
Estudio más citado: Observaciones referidas a los destellos de rayos gamma
provenientes del espacio, y a la localización de la galaxia que los genera, junto a
otros 31 científicos, publicado en la revista "Nature" en 1997.
54 años, casado hace 31 años, 4 hijos entre 12 y 28 años. Es el científico más
irónico y agudo de nuestro listado. De excelente sentido del humor, aunque
siempre con una visión crítica del mundo. Paternal y buen administrador,
preocupado incluso del bienestar de los canes que habitan en el Observatorio La Silla, bajo su dirección
desde 1994.
Ha enfocado su interés al nacimiento de conjuntos de estrellas de gran masa. Chileno de ascendencia
francesa, es el mayor de tres hermanos. Reconoce como su maestro a Guido Munch, astrónomo mexicano
a quien conoció en Estados Unidos.
Su "paper" más significativo será el último, porque constituirá una revisión del trabajo de toda la vida y
de su línea de investigación.
Tiene un especial cariño al trabajo recopilatorio hecho por su colega y amigo RobertoTeilevich, al
momento de jubilar.
Sobre su "paper" más citado rescata lo importante que fue descubrir el origen de aquellos destellos de luz
que a todos intrigaba.
Desde 1981 cuenta con 68 publicaciones, acumulando 2.322 citas hasta el 2003.
Con su esposa pianista comparte el gusto por las artes, aunque el pragmatismo y la racionalidad rigen su
actuar.
6.- CLAUDIO TEITELBOIM WEITZMANN
Físico de la Universidad de Chile y Doctor de la Universidad de Princeton
en Estados Unidos.
Estudio más citado: Existencia de hoyos negros en una dimensión tridimensional,
publicado en "Physical Review Letters" en 1992. Al 2003 contabiliza 593 citas,
más de 10 veces las 56 citas esperadas.
57 años, tres hijos. Hijo del ex senador y escritor Volodia Teitelboim y Raquel
Weitzmann, inició su afición por la ciencia en los tormentosos años de su
adolescencia. Sus cercanos lo describen como un hombre que gusta de los
desafíos. De la nada creó un Centro de Glaciología, hoy uno de los más
importantes en el mundo.
Le interesan las grandes preguntas sobre el Universo, pero mantiene los pies en la Tierra. Al tiempo de
fundar en Santiago el Centro de Estudios Científicos, junto a Armando Cisternas y Ramón Latorre, decidió
trasladarse a Valdivia, ciudad que ha convertido en referente de la ciencia mundial. Impulsó los flexibles
proyectos Milenio, que inició el Presidente Eduardo Frei. Integra distintos ámbitos de la sociedad a su
trabajo, aliándose con la Armada, el Ejército, la Fuerza Aérea, la Nasa, el gobierno regional. En 2003
rechazó dirigir el Centro Internacional de Física de Triestre. Desde Valdivia, emprende expediciones de las
que vuelve lleno de aventuras para relatar. Ya prepara un viaje al Polo Sur en noviembre. Sus estudios en
agujeros negros lo han consolidado como un aventajado en la materia.
Es Premio Nacional de Ciencias Exactas 1995. Desde 1981 ha desarrollado 37 estudios con 2.203 citas,
junto a eminencias como Jorge Zanelli.
7.- LUIS VIDELA CABRERA
Bioquímico de la Universidad de Chile y magíster en Farmacología de la U.
de Toronto, Canadá.
Estudio más citado: Vínculo del daño hepático por ingestión de alcohol con la
disminución en las defensas, publicado en 1982 en la revista "Life Sciences".
Dobló las citas esperadas, alcanzando 191 al 2003.
60 años, casado, dos hijos de 30 y 28 años. Sus estudios marcan pauta sobre el
daño hepático en todo el mundo.
Investiga en la Escuela de Medicina Norte de la Universidad de Chile. En compañía
de su esposa, químico farmacéutica, partió a Canadá a su postgrado, aceptando la invitación de Yedy
Israel, su maestro. Hoy se encuentra intrigado con el daño hepático, casi idéntico al sufrido por
alcohólicos, pero presente en personas obesas. Ya publicó este año un primer "paper" junto a médicos de
la misma facultad. Un fuerte espíritu social lo mueve a ver temas contingentes: el uso del lindano, del
paracetamol, los antioxidantes y el estrés oxidativo. Desde 1981 ha publicado 108 estudios, con 1.854
citas al 2003. Su "paper" más significativo, el más citado, originó investigaciones en Europa, América y
Japón. Con humor, describe a una rata de laboratorio borracha "camina, se cae, se le doblan las patitas y
duerme todo el día". Eso sí, recibe una dieta balanceada.
8.- HERMANN NIEMEYER MARICH
Químico, licenciado en Ciencias de la Universidad de Chile y doctor en
Química de la Universidad de California, Berkeley en EE.UU.
Estudio más citado: Las defensas en las gramíneas y el estudio de los ácidos
hidroxámicos, publicado en "Phytochemistry" en 1988. Tuvo 256 citas, duplicando
las citas esperadas.
54 años, casado sin hijos. Cosecha hoy una carrera de aportes a la agricultura y la
ecología. En el Laboratorio de Química Ecológica de la Facultad de Ciencias de la
Universidad de Chile, estudia la química de productos naturales, el impacto de pesticidas y el
descubrimiento de controladores naturales para el manejo de plagas. De su prestigioso padre médico
heredó el gusto por la ciencia. De frente ancha, espigado y mirada sobria, tiene a su haber 129 escritos
publicados con 1.712 citas, desde 1981.
9.- HORACIO BRUNO CROXATTO AVONI.
Médico cirujano de la Universidad Católica de Chile.
Estudio más citado: Prueba clínica de implantes de Levonorgestrel (Norplant) en
mujeres por un período de 5 años, como método anticonceptivo. Trabajo
publicado en "Contraception" en 1982, junto a 5 investigadores. Superó casi 9
veces las citas esperadas alcanzando 80.
68 años, casado dos veces, 6 hijos, la menor de 9 años. Sintió la atracción por la
ciencia desde sus primeros años, maravillado con las conversaciones entre su
padre, Héctor Croxatto y su tío Raúl Croxatto. Al titularse, sabía que su pasión no era sanar enfermos,
sino investigar. Reconoce a Sheldon Segal como su maestro, a quien conoció en la Universidad Rockefeller
en Estados Unidos. La fertilidad y el estudio del aparato reproductor femenino ocupan su tiempo. Lo
cautiva lo inexplorado e inaccesible de las trompas de falopio, y los sistemas de concepción y
anticoncepción. Ha protagonizado la discusión sobre la "píldora del día después". Asegura que no es
abortiva. Su sentido ético le da la seguridad que necesita y una respetabilidad a toda prueba. Desde 1981
ha publicado 127 estudios con 1.688 citas. Un hombre humano como pocos, que se emociona al hablar de
su hija menor, Sofía, y gusta disfrutar los placeres de la vida en buena compañía.
10.- OSVALDO ENRIQUE ÁLVAREZ ARAYA.
Bioquímico y doctor en Biología de la Universidad de Chile.
Escrito más citado:
publicado en 1989
investigadores, entre
cuenta con 564 citas,
Una revisión sobre el estudio de los canales de iones,
en el "Annual Review of Physiology", junto a tres
los que se cuenta su amigo, Ramón Latorre. Hasta el 2003,
5 veces más de las 109 citas esperadas.
61 años, soltero, sin hijos. Compañero incondicional de Ramón Latorre. Se
reconocen una buena dupla. Ambos se han dedicado al estudio de los canales de iones. Él aporta,
además, su conocimiento de electrónica, confesándose un "giro sin tornillo". Su trabajo más significativo,
publicado en 1969, rompió con lo establecido: propuso una nueva tecnología que permitió medir la
permeabilidad de los vasos capilares del corazón, cosa hasta entonces imposible. Habla con propiedad
tanto de robótica como de física. Reconoce a Mario Luxoro, Premio Nacional de Ciencias, como su
maestro, de quien aprendió el arte de enseñar. Pese a su diabetes, es un hombre ágil, varonil y de
reacciones rápidas. Se siente satisfecho con lo logrado y vaticina un cercano retiro de las labores
científicas. Desde 1981 cuenta con 39 publicaciones y 1.653 citas.
Esta información fue extraída de la sección Ciencia y Tecnología del diario nacional El Mercurio.
PREMIOS NOBELES 2004
NOBEL DE MEDICINA 2004. LA DESCRIPCIÓN DEL OLFATO.
El ser humano percibe y recuerda alrededor de 10.000 olores distintos, pero ¿cómo?. Hace
quince años Richard Axel y Linda Buck ( ambos estadounidenses) descifraron un proceso que
este año les ha valido el Premio Nobel de Medicina.
Internacional Gairdner o el galardón Perl de
Neurociencias, otorgado por la Universidad del
Norte de California, que compartió con la
investigadora Linda Buck el año pasado.
El Premio Nobel de Medicina 2004 ha reconocido
a
Richard Axel y Linda B. Buck por su
descubrimiento de "los receptores olfativos y la
organización del sistema olfativo". La Asamblea
del Nobel y el Instituto Karolinska, de Estocolmo,
anunciaron ayer los nombres de Richard Axel
(Nueva York, 1946), investigador en el Instituto
Médico Howard Hughes de la Universidad de
Columbia (Nueva York), y de Linda Buck (Seattle,
1947), de la División de Ciencia Básica del Centro
Fred Hutchinson para la Investigación del Cáncer
en Seattle, en reconocimiento a su esfuerzo por
esclarecer el funcionamiento del sistema olfativo.
Según el comunicado de la Academia sueca, "el
sentido del olfato ha sido durante mucho tiempo
el más enigmático. El principio básico de
reconocer y recordar casi 10.000 olores
diferentes no se entendía hasta hace poco".
Richard Axel, nacido en 1946 en Nueva York
(Estados Unidos), estudió en la Facultad de
Medicina de la Universidad Johns Hopkins, en
Baltimore, y en la Universidad de Columbia, en
Nueva York, donde ha ejercido como profesor de
Patología y Bioquímica. Desde 1984 compagina
su labor docente con el trabajo como
investigador en el Instituto Médico Howard
Hughes, perteneciente a la Universidad de
Columbia. Es miembro de la Academia Americana
de Ciencias y de la Sociedad Americana de
Fisiología. Sus labores de investigación se basan
en conocer cómo la información sensorial es
representada en el cerebro. A lo largo de su
carrera ha recibido numerosos galardones en
reconocimiento por su labor investigadora, como
el premio a las Neurociencias de la Fundación
Linda B. Buck nació en la ciudad de Seattle, en
Washington (Estados Unidos), en 1947. Tras
estudiar Psicología, Microbiología e Inmunología
en las universidades de Washington y Texas,
ejerció como profesora e investigadora en la
Facultad de Medicina de Harvard y en el Instituto
Médico Howard Hughes, respectivamente. En la
actualidad desarrolla su trabajo de investigación
en el Centro del Cáncer Fred Hutchinson, en
Seattle (Estados Unidos), e imparte clases de
Fisiología y Biofísica en la Universidad de
Washington, también en Seatlle. Sus estudios se
han centrado en la comprensión de la estructura
del sistema olfativo en animales y en humanos.
Buck descubrió los genes encargados de
organizar los receptores olfativos, responsables
de la detección de olores en la nariz. Los ratones
cuentan con aproximadamente 1.000 receptores
diferentes, mientras que los humanos tienen
alrededor de 350.
En un trabajo conjunto de 1991, Axel y Buck
describieron una familia genética de alrededor de
mil genes (un 3 por ciento de los genes
humanos) que originan una cantidad equivalente
de receptores olfativos, que se encargan de
detectar las moléculas odorantes que se inhalan
y se localizan en una zona de la parte superior
del epitelio nasal, dentro de las células
receptoras olfativas.
Tras su primer trabajo en equipo, los dos
investigadores han seguido caminos separados y
han realizado varios estudios (ver cuadro de
texto 1), a veces paralelos, acerca del sistema
olfativo, desde el nivel molecular a la
organización celular.
Así,
en
investigaciones
independientes
demostraron que cada célula receptora olfativa
posee sólo un tipo de receptor olfativo que puede
detectar un número muy limitado de sustancias
olorosas. Es decir, que las células receptoras
olfativas están altamente especializadas para un
número reducido de olores
Todos los receptores olfativos son proteínas
similares pero difieren en algunos detalles, lo que
explica por qué se activan ante moléculas
odorantes distintas.
La nariz combina sus receptores para
distinguir los olores
Figure: Positions of Greatest Variability in the
Olfactory Protein Family
In this diagram the protein encoded by cDNA clone I15 is
shown traversing the plasma membrane seven times, with
its N-terminus located extracellularly and its C-terminus
intracellularly. The vertical cylinders delineate the seven
putative α helices spanning the membrane.
El sistema olfativo descrito por Axel y Buck
prosigue con el envío, por parte de las células, de
estímulos nerviosos directamente a distintos
microcampos, los glomérulos, en el bulbo
olfativo, el área olfativa cerebral primaria. Desde
estos microcampos la información se transmite a
otras áreas del cerebro donde se combinan los
datos procedentes de los diferentes receptores
olfativos y se confecciona un patrón. Gracias a
todo este sistema, podemos percibir alrededor de
10.000 olores distintos.
La percepción y recuerdo de un olor agradable se
consiguen gracias a la activación primaria del
sistema olfativo, que es el que permite captar las
características que se rememoran como positivas
o negativas. Un vino o un perfume son capaces
de activar todo un ejército de receptores
odorantes
que
desentrañan
las
distintas
moléculas odorantes que los componen.
Un olor es capaz de desencadenar recuerdos de
la
infancia,
acontecimientos
emotivos
o
experiencias desagradables como alimentos en
mal estado. Perder el sentido del olfato conlleva
dejar de percibir las distintas cualidades de los
alimentos y no ser capaces de detectar señales
de alerta, como puede ser el gas. El olfato es
necesario incluso para que el recién nacido pueda
encontrar el pecho de su madre para
alimentarse.
El olfativo ha sido el primero de los sistemas
sensoriales que se ha descifrado. El galardón,
dotado con 10 millones de coronas suecas (1,1
millones de euros) se entregará el 10 de
diciembre en Estocolmo.
Los seres humanos son capaces de percibir
miles
de
olores
distintos
con
los
aproximadamente mil receptores de olores
diferentes que se hallan en la nariz. Linda
Buck, profesora de Neurobiología de la
Universidad de Harvard, en Boston, ha dirigido
a un equipo de investigadores para explicar
cómo el sistema olfativo distingue entre los
miles de diferentes olores con un número
limitado de receptores.
Las conclusiones del trabajo, que aparecen
publicadas hoy en Cell, también explican por
qué las alteraciones más mínimas en un olor o
un cambio en las concentraciones del objeto
olido originan un cambio muy significativo en
la percepción. Buck ha analizado un modelo
murino para identificar los receptores de olores
que reconocen sustancias concretas. Los
científicos han demostrado que el sistema
olfativo utiliza una combinación de receptores
para reconocer olores diferentes. Mientras que
un único receptor puede distinguir múltiples
olores, un único olor puede ser reconocido por
varios receptores, a través de su combinación.
Este esquema de codificación es el que permite
a la nariz discriminar entre un vasto número
de olores diferentes. Los hallazgos de Buck
explican también otro fenómeno de la
percepción humana: cómo la concentración de
una sustancia varía la esencia de su olor.Por
ejemplo, el indol, un derivado del índigo, tiene
un olor pútrido que se transforma en floral
cuando se diluye. Esto se atribuye a que la
cantidad varía el código y, por tanto, el
receptor que percibe.
La figura adjunta muestra el Neuroepitelio
Olfatorio (A) y un mapa esquematico para la
señal de transduccion olfatoria (B).
Premio Nóbel en Química 2004.
Proteínas etiquetadas para su destrucción
La Real Academia Sueca de las Ciencias otorgó el
Premio Nóbel de Química del 2004 “por su
descubrimiento de la degradación de las
proteínas por mediación de las ubiquitinas”
conjuntamente a:
Ciechanover
Hershko
Rose
Aaron Ciechanover
Technion – Insti. ecnológico Israelí, Haifa, Israel
Avram Hershko
Technion – Ins. Tecnológico Israelí, Haifa, Israel
Irwin Rose
Universidad de California, Irvine, EE.UU.
Las proteínas componen todas las cosas vivas:
plantas, animales y por tanto, nosotros los
humanos. Durante estas últimas décadas la
bioquímica ha recorrido un largo camino en pos
de la explicación del modo en que la célula
produce toda su variedad de proteínas. Pero no
demasiados investigadores se han interesado en
lo relativo a la destrucción de las proteínas.
Aaron Ciechanover, Avram Hershko e Irwin
Rose fueron contra corriente y a principios de los
80 descubrieron uno de los procesos cíclicos más
importantes de la célula, la degradación regulada
de las proteínas. Por ello, han sido galardonados
con el Premio Nóbel en Química de este año.
Los químicos Aaron Ciechanover y Avram
Hershko, del Instituto de Tecnología de Israel, en
Haifa, e Irwin Rose, de la Universidad de
California, en Irvine, han recibido el premio Nobel
de Química de 2004 por el descubrimiento de la
función del polipéptido ubiquitina, que es clave
para la regulación de varios procesos celulares.
Los investigadores han descubierto cómo la
célula puede regular la presencia de ciertas
proteínas, marcando proteínas no deseadas con
una etiqueta formada por la ubiquitina. De esta
forma, las proteínas están etiquetadas cuando se
degradan en proteosomas.
A través de los descubrimientos del sistema de
regulación de las proteínas, los galardonados han
hecho posible el entendimiento desde el punto de
vista molecular de cómo las células controlan un
número importante de procesos bioquímicos,
como el ciclo celular, la reparación del ADN, la
transcripción genética y el control de calidad de
las nuevas proteínas producidas. Los nuevos
datos sobre esta forma de control de la muerte
de proteínas han contribuido a explicar algunas
funciones de defensa del sistema inmunitario.
Los defectos en dicho sistema favorecen la
aparición de varias enfermedades, incluyendo
algunos tipos de cáncer.
Los trabajos de los Nobel comenzaron en 1980
cuando descubrieron una de las células clave del
proceso cíclico, regulado por las proteínas de
degradación.
Aaron Ciechanover, Avram Hershko e Irwin Rose
han
conseguido
que
percibamos
el
funcionamiento de la célula como una estación de
chequeo altamente eficiente, donde las proteínas
se crean y destruyen a un ritmo vertiginoso.
La degradación no es indiscriminada, pero tiene
lugar a través de un proceso que se controla al
detalle para que las proteínas se degraden en el
momento que obtienen su etiqueta molecular.
Las proteínas marcadas se alimentan en los
proteosomas de las células cuando se dividen en
pequeñas piezas y se destruyen.
UBIQUITINA.
Esta etiqueta consiste
en
una
molécula
llamada
ubiquitina.
Esta molécula se fija a
la proteína que debe
ser
destruida,
la
acompaña
hacia
el
proteosoma donde es
reconocida como la
llave en una cerradura,
e
indica
que
la
proteína
está
en
proceso
de
desensamblaje.
Poco
después la proteína es
estrujada en el interior
del proteosoma, y su
ubiquitina se desconecta para su reutilización.
Las consecuencias más inmediatas que tiene el
descubrimiento de los galardonados se centran
en la regulación del ciclo celular, la reparación de
ADN, el cáncer y la apoptosis, las respuestas
inflamatorias e inmunes y la fibrosis quística.
El sistema de la ubiquitina se ha convertido en
una diana terapéutica interesante para el
desarrollo de fármacos frente a diferentes
enfermedades. Estos fármacos se dirigirían
directamente a los componentes del sistema de
proteolisis mediado por la ubiquitina para
prevenir la degradación de proteínas específicas.
Además, esos nuevos compuestos pueden activar
el sistema para destruir las proteínas no
deseadas. Un fármaco que ya se encuentra en
fase de ensayo clínico es el inhibidor del
proteosoma
Velcade,
de
Millennium
Pharmaceuticals, aprobado para el tratamiento
de mieloma múltiple.
Esquema de la
degradación
mediada por
Ubiquitina
Gracias a la labor de los tres laureados, ahora es
posible entender, a nivel molecular, el modo en
que la célula controla un buen número de
procesos centrales mediante la ruptura de ciertas
proteínas y no otras. Algunos ejemplos de los
procesos con proteínas controladas por la
mediación de la ubiquitina son: división celular,
reparación del ADN, control de calidad de las
proteínas recién creadas, y partes importantes de
la defensa inmunológica. Cuando el proceso de
degradación no funciona correctamente, caemos
enfermos. El cáncer cervical y la fibrosis quística
son dos ejemplos de esto. El conocimiento
adquirido sobre la degradación de proteínas
asistida por ubiquitinas nos ofrece la oportunidad
de desarrollar drogas contra estas y otras
enfermedades.
Aaron Ciechanover. Pionero en el estudio de
la función de la ubiquitina
Aaron Ciechanover nació en la ciudad de Haifa,
en Israel, en 1947 (57 años). Doctorado en
medicina en 1981 en Technion (Instituto
Tecnológico de Israel), Haifa. Profesor en la
Unidad de Bioquímica y Director del Instituto
para la Investigación Médica de la Familia
Rappaport en Technion, Haifa, Israel. Sus
estudios se han centrado en el papel de la
ubiquitina en la degradación proteica.
Ciechanover es miembro del Consejo de la
Organización Europea de Biología Molecular y ha
recibido
numerosos
galardones
en
reconocimiento a sus investigaciones, entre los
que se encuentra el premio Wachter, concedido
por la Universidad de Innsbruck, de Austria
Avram Hershko. Referente internacional en
Biología Molecular.
Avram Hershko nació en 1937 (67 años) en
Karcag (Hungría). En 1950 emigró junto a su
familia a Israel, donde estudió Medicina en la
Universidad Hebrea. Es profesor de la Unidad de
Bioquímica de la Facultad de Medicina Rappaport,
perteneciente al Instituto de Tecnología de
Israel-Technion, de Haifa. Sus investigaciones en
torno a la degradación mediada por la ubiquitina
han sido realizadas en colaboración con Aaron
Ciechanover. Desde 1993 es miembro del
Consejo de la Organización Europea de Biología
Molecular y ha recibido numerosos galardones,
como el premio internacional Gairdner, concedido
por la Fundación Gairdner, de Canadá. En 1999
compartió con Ciechanover el premio Wachter,
de la Universidad de Innsbruck, de Austria.
Irwin Rose. Reconocido
Fisiología y Bioquímica .
investigador
en
Irwin Rose nació en 1926 (78 años) en Nueva
York (Estados Unidos). Se graduó en la Facultad
de Medicina de la Universidad de Chicago en
1952, y desde entonces su labor como profesor e
investigador ha estado constantemente ligada a
este centro universitario. Tras su paso por
diferentes
universidades
y
centros
de
investigación, en la actualidad ejerce como
profesor del Departamento de Fisiología y
Biofísica de la Universidad de California, en
Irvine. Entre 1981 y 1983, los tres galardonados
trabajaron de manera conjunta aislando y
caracterizando la actividad de cada una de las
tres enzimas, E1, E2 y E3, claves en el sistema
de la ubiquitina. Este trabajo continúa siendo la
base para la descripción del sistema de la
ubiquitina en los libros de texto.
El premio Nobel de Física 2004. La Física y la poesía del universo
Se puede observar en todo el universo una
inmensa
complejidad,
desde
sus
escalas
microscópicas dentro del núcleo de un átomo,
hasta las escalas celestes con los modelos
cosmológicos. Considerando esto, sorprende en
primer lugar que siguiendo una intuición, los
físicos se hayan propuesto demostrar una unidad
subyacente de todas las causas: una fuerza
elemental, única, de la cual se derivaran todas
las demás. Sorprende mucho más saber que ya,
en 1968, se lograban reducir a sólo cuatro todas
esas interacciones fundamentales: la fuerza de
Gravedad,
la
fuerza
Electromagnética,
la
interacción Nuclear Fuerte y la interacción
Nuclear Débil. Esas cuatro interacciones se deben
a propiedades de la materia como la masa, la
carga eléctrica o la llamada carga de color, en el
caso de la interacción nuclear fuerte, una
propiedad análoga a la carga eléctrica. Como se
ve, las fuerzas fundamentales y las partículas
elementales están profundamente relacionadas.
En la actualidad, se intenta demostrar la
posibilidad de que las cuatro fuerzas hayan sido
solamente una al comienzo del universo, y que lo
sean aún en el universo a muy pequeña escala. A
esa aspiración del pensamiento humano se la
conoce como la gran unificación (en ingles, teoría
GUT). En el fondo, se trata de una creencia que
presupone, que detrás de esa máscara de
inmensa complejidad con la cual se nos aparece
la
naturaleza,
ésta
posee
una
esencia
maravillosamente simple. Un pensamiento típico
de un poeta, en realidad de muchos poetas, que
se empeñan en su búsqueda con herramientas
científicas.
En este contexto se inscribe el premio Nobel que
acaban
de
conceder
a
los
científicos
norteamericanos Gross, Politzer y Wilczek.
Debido a la propiedad "carga de color" de la
interacción nuclear fuerte, su estudio dentro de
la Física se conoce como "Cromodinámica
Cuántica" y es la especialidad de los científicos
premiados.
En concreto, estos científicos
explicaron por qué, a pesar de que cada vez se
dispone de más medios, los quarks no han
podido ser observados por separado en los
laboratorios. Una pieza importante a encajar en
este gigantesco puzzle, que es el pensamiento
científico sobre la naturaleza.
Gross.
Politzer
Wilczek
La fuerza fuerte entre quarks, la "fuerza de
color", hace imposible separar un par quarkantiquark, componentes de los núcleos atómicos.
Al tratar de dividir los imanes, obtenemos dos
imanes más pequeños. Al tratar de separar los
quarks, siempre aparece un nuevo par quarkantiquark debido a la tremenda fuerza de unión a
cortísimo alcance.
Sin embargo, la fuerza de interacción entre los
quarks, como componentes de un neutrón o de
un protón es tal, que le permite en el conjunto
una "libertad asintótica" para moverse. Cuanto
más cercanos entre sí están los quarks en el
núcleo atómico, más débil es la carga de color.
De forma que si las partículas se encuentran muy
unidas, la fuerza a distancia del conjunto, aún
distancias relativamente pequeñas, es tan
mínima que prácticamente pueden moverse
libremente. Estas teorías, motivo del premio, son
fundamentales para entender la cohesión y
estabilidad del núcleo atómico, un conocimiento
básico para el pensamiento científico.
POR SU CONTRIBUCIÓN A LA BIOTECNOLOGÍA
EN CHILE.
El galardonado investigador ha trabajado en
la
ingeniería
de
proteínas
y
en
el
mejoramiento de futuros detergentes. Sus
estudios han aportado en investigaciones
contra el sida y los trasplantes de tejidos en
animales y humanos. Suma 114 publicaciones
en revistas internacionales (ISI) y 30 en
revistas chilenas.
Juan Alfonso Asenjo de Leuze, ingeniero civil
en química,
fue notificado desde las
dependencias del Ministerio de Educación de
ser ganador del Premio Nacional de Ciencias
Aplicadas y Tecnológicas 2004.
Así lo dio a conocer el jurado presidido por el
Ministro de educación Sergio Bitar.
Asenjo recibió junto con la membresía
respectiva un diploma de rigor, junto a un
cheque de $ 13.186.565, y una pensión
vitalicia
equivalente
a
20
UTM
(aproximadamente $ 600.000), que percibirá
a contar del mes de enero del 2005.
Según consta en el acta, el jurado basó su
decisión en el impacto y la calidad de sus
investigaciones, respaldadas por más de un
centenar de publicaciones de calidad mundial,
muy en particular en ingeniería de enzimas.
Destacan sus iniciativas en Chile y en el
extranjero, sus innovaciones traducidas en
varias patentes, su formación de discípulos y
de alrededor de cuarenta doctorados, la mitad
de ellos en Chile.
El ministro Sergio Bitar señaló que para
determinar al ganador, el jurado consideró
que el galardonado "ha provocado un impacto
en la educación superior creando un programa
doctoral en biotecnología -tan necesario para
el país- y a difundido sus conocimientos a
nivel de estudiantes de educación media y de
su profesorado".
ROSALYN SUSSMAN YALOW.
Rosalyn nació el 19 de
julio de 1921 en el barrio
neoyorquino de Bronx, en
el seno de una más que
modesta familia judía de
clase media. Sus padres
Simón y Clara, tenían ya
un hijo varón, Alexander.
El
padre,
se
había
formado
de
manera
autodidacta
como
tenedor de libros; la
madre había tenido que empezar a ganarse la
vida a los doce años de edad, como cajera en
una tienda. Rosalyn completó el ciclo escolar
medio a los quince años de edad. Sus dotes ya se
habían manifestado, a punto tal que sus
maestros, y especialmente su profesora de
química, insistieron en que hiciera carrera en las
disciplinas
fisicoquímicas.
Y
así
fue.
Paralelamente,
escuchando
también
otros
consejos, siguió algunos cursos de secretariado y
taquigrafía.
Pero luego de graduarse en Fisicoquímica como
"Phi-Betta-Kappa" y "Magna Cum Laudo",
comenzó a enseñar en el "fellow" de física
(becarios que realizan investigaciones), en la
Universidad de Illinois, en Urbana. Entre
cuatrocientos cursantes, fue la única mujer.
Allí, en ese curso "fellow" en Illinois, conoció a
quien pronto sería su marido, A. Aarón Yalow,
también él estudiante de Física. La boda, según
el rito judaico, tuvo lugar el 6 de julio de 1943.
Mas tarde ingresó a trabajar como ingeniera
eléctrica
en
el
Laboratorio
Federal
de
Telecomunicaciones. Y entre 1946 y 1950, en la
inmediata postguerra, Sussman Yalow se hace
docente de Física en la Facultad y en el Hunter
College.
A partir de 1947 es
consultora
del
Departamento
de
Radioterapia en el "VA
Hospital"
del
Bronx
neoyorquino. En 1950
comienza a trabajar en
la
Unidad
de
Radioisótopos con el Dr.
Solomon
A.
Berson.
Rosalyn tuvo en su
matrimonio dos hijos:
un varón en 1952 y
luego una niña en 1954.
En su pequeño laboratorio, la Dra. Yalow ha
obtenido resultados que a laboratorios mejor
equipados les ha llevado mucho más tiempo. Y
ella, consciente de la situación, afirma:
"...Empleamos
procedimientos
dinámicos
y
obtenemos un uso efectivo de los materiales; el
resultado es lógico: logramos cotidianamente
resultados perfectos, cosa que en la mayoría de
los laboratorios consume largos y numerosos
intentos..."
En 1947 fue contratada como consultora del
Departamento de Radioterapia en el "VA
Hospital"
del
Bronx
neoyorquino.
Dicho
Departamento había comenzado a explorar el uso
de
radioisótopos
(isótopos
radioactivos,
elementos y químicos radioactivos) en el
diagnóstico y tratamiento de enfermedades.
En 1950 pasó a ser su jefe en la Unidad de
Radiosótopos el Dr. Salomón A. Berson. Al
principio, el Dr. Berson y la Dra. Sussman Yalow
empleaban el diagnóstico de las enfermedades
tiroideas en base a iodo radioactivo. Este método
lo aplicaron más tarde para realizar otras
determinaciones en la sangre y en el plasma.
En una tarea de laboratorio, constante y sin
pausa, descubrieron nuevas vías. Así, el iodo
radioactivo comenzó a ser empleado para
identificar a la insulina y a otras sustancias.
Fue en el año 1959 cuando la tarea de casi una
década del Dr. Berson y la Dra. Rosalyn Sussman
Yalow, produjo toda una revolución en el campo
científico. Desarrollaron el método de ensayos
radioinmunológicos
(RIA,
del
inglés
"RadioImmuno Assay).
Esta técnica se basa en la obtención de un
anticuerpo específico frente a la hormona que se
desea cuantificar y capaz de ligarse además a
ella. Es útil, por ejemplo, para medir la cantidad
de insulina en la sangre. Y como resultado de la
eficaz aplicación de la misma, pronto se empleó
en centenares de laboratorios, en los Estados
Unidos y en todo el mundo.
A partir de 1961, la Dra. Yalow dictó cursos a
unos ciento cincuenta endocrinólogos, en el
término de cuatro años. Ellos fueron entrenados
en el uso de esta prueba, y así difundieron y
practicaron el hallazgo en diferentes laboratorios
del mundo.
La ingeniosa aplicación de la física nuclear a la
práctica de la clínica médica, posibilitó que los
científicos
pudieran
emplear
el
indicador
radioisotópico para medir la concentración de
centenares de diversas sustancias biológicas y/o
farmacológicas en la sangre; lo mismo que en
otros fluidos del cuerpo humano, o aun de
animales y plantas. Asimismo, los bancos de
sangre emplean hoy el RIA como modo de
prevención, para descartar la existencia de
sangre contaminada con el virus de la hepatitis.
Nuevas aplicaciones
del
RIA
hicieron
acreedora a la Dra.
Rosalyn
Sussman
Yalow
de
dos
relevantes premios en
el lapso de un año.
En
1976,
fue
la
primera mujer que se
adjudicó el Premio
Albert
Lasker;
mientras que ya en
octubre de 1977, el
reconocimiento de la
comunidad científica
internacional llegó de la mano del Premio Nobel.
Fue entonces la primera mujer norteamericana (y
también la primera mujer judía en el mundo) que
obtenía el Premio Nobel en Ciencias. En 1980
sería nominada como Doctor Honorario en
Ciencias por la Universidad Hartford, de
Connecticut (Estados Unidos).
El descubrimiento del RIA ha sido considerado
una de las más importantes aplicaciones de la
investigación básica en la medicina clínica.
Nobel Lecture
Radioimmunoassay:
A Probe For Fine Structure Of Biologic
Systems
by Dr. Rosalyn S. Yalow
American Endocrinologist/Nobel Laureate
December 8, 1977 at at Stockholm Concert Hall,
Stockholm, Sweden
Afirmó la Dra. Yalow algunos años después de
ganar el Premio Nobel que:
"...Si queremos tener fe en que la
humanidad sobreviva sobre la faz de la
tierra, debemos depender de las continuas
revoluciones que producirá la ciencia...
Estas revoluciones liberarán a la humanidad
del hambre y de las enfermedades,
permitiéndole posar la vista en las
estrellas...".
VITORIA Y GLORIA DE EMBRAPA.
Vitoria de Embrapa, fue en el
2001 el primer clon bovino de
Brasil y por lo tanto la primera
vaca clonada de América Latina.
Ahora, el 19 de Septiembre del
presente
parió
su
primera
becerra, Gloria de Embrapa,
anunció la Empresa Brasileña de
Investigaciones
Agropecuarias
(EMBRAPA).
La becerra es de color marrón
con manchas blancas. Gloria
nació pesando 38,2 kilos y desde
su nacimiento gana en promedio un kilo por día, según
el coordinador de las investigaciones de producción
animal de Embrapa Recursos Genéticos y de
Biotecnología.
Anteriormente, otra becerra, Vitoriosa, nacida a partir
de células aisladas de un pedazo de piel retirado de la
oreja de Vitoria, nació del vientre, pero de otra vaca, o
las llamadas madres de alquiler. Vitoriosa murió en
mayo a consecuencia de un paro cardiaco.
Todos esos animales han nacido y permanecen en un
campo experimental de Embrapa en Sucupira, una
hacienda en las afueras de Brasilia.
RADIOINMUNOANÁLISIS.
El modelo desarrollado por Berson y Yalow se basa en la competición de un antígeno marcado o radiactivo
(Ag*), y un antígeno no marcado o frío (Ag). Ambos compiten por los sitios de unión de su anticuerpo
específico (Ac) para formar un complejo antígeno-anticuerpo:
Ag + Ag* + Ac (Ag – Ac – Ag*)
El antígeno marcado con 131I, 125I, 3H, 14C u otro radionúclido debe ser estructural e inmunológicamente
similar al antígeno nativo, de manera que ambos, (Ag) y (Ag*), formen una mezcla de homogeneidad tal
que no puedan ser discriminados por el anticuerpo. Además, la concentración del anticuerpo presente en
la reacción debe ser tal que, tras de ser ocupados todos los sitios de unión (es decir, cuando el anticuerpo
se encuentre saturado), reste una fracción de antígenos (Ag- Ag*) sin ligar, o libre. Por tanto, en
condiciones de equilibrio, tendremos por una parte la mezcla homogénea de los antígenos marcados y los
no marcados ligada al anticuerpo (Ag-Ac-Ag*) y, por otra parte, la mezcla de antígenos en forma libre, es
decir, no ligada al anticuerpo (Ag-Ag*), en proporción igual o mayor que la ligada.
En ausencia de antígeno frío, todo el anticuerpo se encuentra ligado con el antígeno marcado (Ag*-Ac).
Pero si cantidades progresivas de antígeno frío se agregan a cantidades constantes de anticuerpo y
antígeno marcado, el agregado de antígeno frío determina proporcionalmente, en función de masa, la
fracción de antígeno marcado que se liga al anticuerpo y, como resultado, la que queda libre:
(Ag*) + (Ac) (Ag*-Ac)
De las 2 ecuaciones mencionadas anteriormente, surge que la relación (Ag*-Ac)/(Ag) será tanto menor
cuanto mayor sea la cantidad de antígeno frío que se agrega al medio de incubación.
Para realizar una determinación con esta técnica, es necesario elaborar una curva estándar, o patrón, en
la que la ordenada represente la radiactividad del complejo (Ag*-Ac) y la abscisa represente la cantidad
del antígeno no marcado agregado al medio de incubación, en cantidades crecientes. Cuando el antígeno
no marcado (Ag) es reemplazado por suero o por un medio biológico que contenga la sustancia cuyo nivel
se investiga (hormonas, drogas), es suficiente interpolar en la curva patrón la radiactividad del complejo
medido en la muestra problema para obtener la correspondiente concentración.
En las determinaciones por RIA se utilizan actualmente dos técnicas: La clásica, a la que nos hemos
referido, y otra desarrollada más recientemente, en la que se marca el anticuerpo en vez del antígeno. El
principio tras esta técnica consiste en agregar el anticuerpo marcado (Ac*), en una concentración
constante, a un medio que contenga cantidades progresivamente crecientes de antígeno no marcado. La
formación del complejo marcado (Ag-Ac*) estará en función de la concentración de antígeno presente en
el medio, (Ag) + (Ac*) (Ag-Ac*).
FUNDAMENTO DEL RIA.
El RIA es una técnica de análisis en el que una pequeña cantidad de sustancia marcada radioactivamente,
es desplazada de su unión específica por otra similar no marcada que va a competir con la sustancia
marcada radioactivamente
Al sistema de fijación elegido se le agrega una cantidad x de antígeno marcado, posteriormente se le
agrega una cantidad x de antígeno sin marcar o sea el suero problema, así se establece la competencia
por los sitios de unión del anticuerpo, sigue la incubación a 37 grados Celsius, procediendo a los lavados
mediante los cuales se realiza la separación del antígeno unido y del libre, de la cantidad de antígeno
marcado fijado a diferentes concentraciones se hace una curva que permite encontrar cualquier
concentración de antígeno no marcado que sea desconocido.
Reactivos de análisis.
Es necesario contar con una forma muy purificada del antígeno en cuestión para el marcaje. Las formas
menos purificadas de antígeno no pueden servir perfectamente para usar como inmunógeno y estándar.
Los requerimientos de pureza del material a marcar son muy estrictos, porque en última instancia lo que
se mide es la radioactividad. Si ésta última se asocia en grado significativo con especies moleculares
ajenas a la que va a medirse, en ese grado el análisis será no específico y quizás inútil. Por otra parte,
siempre que el antígeno sea inmunógeno puede estar contenido en una mezcla relativamente muy
impura, pues la especificidad de la inhibición de unión observada depende exquisitamente de la pureza de
la especie marcada con ligando presente.
El requerimiento más crítico del ligando a usar como estándar es un análisis es que se comporte en el
sistema de análisis en forma idéntica al comportamiento del ligando de interés en el líquido biológico
analizado.
También un agente de unión con características apropiadas es
indispensable para un buen análisis. Para sustancias de peso
molecular bajo, especialmente aquellas en las que puede
introducirse tritio por vías biosintéticas en niveles muy altos de
actividad específica, este isótopo puede ser apropiado para
usar en análisis de unión competitiva, aunque el marcador de
elección es el I125, la vida media es de alrededor de 60 días y
permite gran actividad específica pero no requiere uso
inmediato de análisis. Para la elección del agente de unión se
tiene que tomar en cuenta diversos factores. Si el ligando en
cuestión es un inmunógeno potente, la producción de antisuero
puede no ser difícil y éste puede ser el método de elección. Si
hay interés especial en medir la porción biológicamente activa
Por medio de la marcación radioactiva, en
de un grupo heterogéneo pero estrechamente relacionado de
el equipo GAMBYT DPC 10 POZOS,
moléculas, un análisis radiorreceptor que emplea un receptor
empleando un marcador como el yodotisular puede ser el método de elección. Casi todos los análisis
125 o cobalto-58 se pueden tener
de
unión competitiva son satisfactorios con valores de pH
determinaciones de perfiles tiroideo,
aproximados de 7.0 a 8.6 pero hay excepciones, y cuando se
ginecológico,
marcadores
tumorales,
drogas de abuso y terapéuticas, con una
emprende un análisis es conveniente hacer por lo menos un
velocidad de proceso de 50 a 60 pruebas
experimento de dependencia del pH para asegurarse de que no
por hora, que permite una respuesta de
habrá pérdida de tiempo experimental siguiente. También
trabajo amplia, se cuenta con una técnica
se necesitan diversas sustancias recolectoras o limpiadoras que
(RIA) que es ampliamente sensible y
se emplean para saturar y limpiar sitios de absorción física y
específica.
minimizar las pérdidas de reactivos críticos en plástico o vidrio.
También se debe incluir los inhibidores de proteasa para
eliminar la susceptibilidad de glucagón y ACTH a las proteólisis por enzimas normalmente presentes en el
plasma.
En los servicios de medicina nuclear se han realizado técnicas de RIA desde su instauración, ya que en
ellos ha existido la instrumentación necesaria, los especialistas calificados y, además, acreditan la
condición de instalación radiactiva como imperativo legal imprescindible para la utilización de isótopos
radiactivos.
Los especialistas en medicina nuclear y la acreditación docente para los hospitales que pueden impartirla
exige la existencia de laboratorios en los servicios de esta especialidad médica, en los que se deben
realizar técnicas de RIA.
Validez de radioinmunoanálisis.
El RIA debe cumplir las condiciones siguientes, a fin de que los valores obtenidos sean verdaderos:
;
El medio biológico no debe interferir con la reacción inmunológica básica ni en el proceso de
separación entre el antígeno libre y el complejo antígeno-anticuerpo. Un ejemplo de esto proporciona el
diferente comportamiento de un compuesto como la digoxina, según se valore en suero, plasma o líquido
cefalorraquídeo, ya que las curvas obtenidas en estos tres medios biológicos no son superponibles,
contrariamente a lo que podría suponerse en una primera instancia. De esto resulta que, para obtener
datos verdaderos, ha de elaborarse la curva patrón utilizando el mismo medio biológico en que se
investiga la sustancia problema.
;
El comportamiento inmunológico de la preparación utilizada como patrón de referencia o estándar
debe ser idéntico a la del compuesto que se investiga. La dificultad de obtener estándares humanos,
especialmente si se trata de hormonas hipofisarias, se debe a la necesidad de procesar gran cantidad de
tejido. Esto hace que, en la práctica, se utilicen patrones de referencia de la misma especie, es decir,
homólogos, pero provenientes de tejidos diferentes; o bien, patrones obtenidos de otras especies, es
decir, heterólogos. Para que estos sean válidos, el anticuerpo debe tener idéntica afinidad por el estándar
y por la hormona a ser investigada. Por ejemplo, en la cuantificación de la hormona luteinizante
hipofisaria(LH) se utiliza como hormona patrón LH de origen coriónico y el anticuerpo se obtiene
inmunizando conejos con gonadotropina coriónica humana. O bien, para dosificar la insulina humana se
utiliza comúnmente insulina porcina como hormona de referencia (Ag) y como hormona inmunogénica
(Ac). Esto es válido cuando las dos hormonas presentan el mismo grado de afinidad; es decir, cuando la
constante de afinidad del anticuerpo es similar para ambas insulinas.
;
Tratándose de la investigación de fármacos, es
importante que la droga utilizada como referencia tenga un
comportamiento inmunológico semejante a la droga que se
quiere valorar. La industria farmacéutica produce
compuestos estructuralmente análogos, pero algunos tienen
pequeñas variantes en la molécula que, de ser reconocidas
por el anticuerpo, hacen que ésta reaccione con diferente
afinidad y, por tanto, los valores resultantes no
corresponden con los niveles circulantes del fármaco en
estudio. Además, el mismo anticuerpo puede reaccionar con
los productos de degradación metabólica del antígeno, el
cual, aunque haya perdido su actividad farmacológica,
conserva todavía su actividad inmunológica; esto resulta en
una información que sobrevalora los niveles de las drogas
biológicamente activas.
Descubrimiento del RIA
El descubrimiento de las diferentes técnicas inmunológicas se remonta aproximadamente un poco más de
100 años, y ahora una de las técnicas más sensibles y exactas es el radioinmunoanálisis (RIA) que se
utiliza para la determinación de sustancias de tipo no hormonal y hormonal den sangre u otros líquidos
corporales.
El fenómeno de emisión de luz por moléculas orgánicas se ha conocido por más de cien años, desde que
Radzis Zenski descubrieron en 1877 compuestos luminiscentes.
En 1928 Albrech descubrió las propiedades de un compuesto emisor de luz conocido como
luminol. Al ser oxidado con peróxido de hidrógeno en un medio alcalino y en presencia de un catalizador,
el luminol emite luz individualmente como fotones.
El potencial de aplicación analítica de la quimioluminiscencia no fue reconocido hasta 1947 cuando se aisló
por primera vez la luciferasa de la luciérnaga.
En 1952 Sthreler y Totter descubrieron la aplicación de de la luciferasa a una técnica analítica para la
medición de ATP.
En 1959 el trabajo de Berson y Yalow sobre la hormona insulina desvió la atención de las moléculas bio y
quimioluminiscentes para análisis y la enfocó en el uso de radioisótopos en una técnica analítica conocida
como radioinmunoensayo (RIA).
Berson y Yalon fueron los primeros en observar la gran sensibilidad posible mediante el uso de
indicadores radioisótopos en la reacción antígeno anticuerpo. Además reconocieron que el antígeno
marcado combinado tiene una relación cuantitativa con la cantidad de insulina (antígeno no marcado en la
muestra), cuando la concentración de anticuerpo y antígeno marcado en el sistema, se mantiene
constante.
Esto formó la base de la teoría de enlace competitivo empleada en la mayoría de las pruebas de RIA.
La precisión, exactitud, simplicidad y todas las demás características del RIA, no pudieron ser igualadas
por otras técnicas que se intentaron en el año 1959.El principio del RIA era inmediatamente aplicable a
las hormonas peptídicas y no peptídicas existiendo una gran sensibilidad y resultados reproducibles.
APLICACIONES.
Kit para radioinmunoanálisis.
El RIA es aplicado ampliamente en el campo de la endocrinología clínica para medir las hormonas con
mucha precisión.
El RIA es un sistema que está relacionado con la cuantificación in vitro de trazas de sustancias no
hormonales y hormonales existentes en la sangre y otros líquidos corporales.
El RIA aprovecha la respuesta inmunitaria para obtener anticuerpo específico y sensible por lo que se
puede usarse en la determinación de cualquier compuesto capaz de actuar como inmunógeno que induzca
la producción de anticuerpos en animales.
El RIA es una técnica analítica de referencia con calidad incomparable, además son un sin número de
pruebas y aplicaciones que se pueden realizar mediante este.
El procedimiento del RIA funciona de esta manera: a una sustancia X marcada radioactivamente (X+) que
es el antígeno, que reacciona con el anticuerpo específico fijándose aproximadamente un 70% de X+.
Diversas cantidades conocidas de X no marcada son añadidas a la mezcla X+ anti-X, estableciéndose una
competición por la unión del antígeno con el anticuerpo que va a ser regido por la ley de acción de masas.
Después de una incubación, X+ que se encuentra fijada al anticuerpo, es separada de X+ libre. De la
cantidad de X+ fijada a diferentes concentraciones se hace una curva que permite encontrar cualquier
concentración de X que sea desconocida.
El isótopo más utilizado para marcar hormonas es el I125, I131. Son usados en el marcaje de hormonas
esteroides y drogas. La vida media es de 60 días y de 8 días respectivamente.
Los medios de separación que utiliza el RIA son: separación cromoelectroforética, cromatografía, difusión
en gel, electroforesis en el papel o acetato de celulosa, absorción, proteína A-estafilococcica. Estos medios
separan de la hormona libre y del complejo, eliminando la presencia de sustancias no específicas y no
alterando el equilibrio antígeno anticuerpo conseguido en la incubación, son rápidos, cómodos y baratos.
Las automatizaciones han disminuido el error inherente de las técnicas manuales como lo era la influencia
de la temperatura, medio ambiente iónico, el pH, la presencia de varios contaminantes que pueden
interferir o degradar una molécula o su porción radiactiva del componente del componente final del
sistema RIA será la separación de la fracción marcada ligada al complejo y la fracción que se encuentra
libre, seguida por la cuantificación de la actividad de ambas fracciones ya sin interferencia por la
automatización.
Contador Gamma J1
¿Cómo funciona?... El corazón de cualquier contador
gamma es de cristal de yoduro de sodio, llamado
detector. Se perfora un pozo a través del cristal para
introducir el tubo a contar. Las radiaciones gamma
emitidas por radionúclidos como I-125, son absorbidas
por el cristal y por medio de un tubo fotomultiplicador
se convierten en pulsos electrónicos que se pueden
cuantificar y mostrar en pantalla, como cuentas por
unidad de tiempo seleccionada. Sólo las radiaciones
gamma de una energía específica son de interés, así
es que el contador J1 se calibra de fábrica para
reconocer los picos de energía de la radiación gamma
emitida por los radionúclidos de uso clínico, I-125 y
Co-57.
DEFINICIÓN ESTADISTICA DE MODELOS OCULTOS DE MARKOV
Un proceso estocástico se define sencillamente como una colección indexada de variables
aleatorias { X1 }, donde el subíndice t toma valores de un conjunto T dado. Con frecuencia T se toma
como el conjunto de enteros no negativos y X, representa una característica de interés medible en el
tiempo t. Por ejemplo, el proceso estocástico, X1 , X2 , X3, .., Puede representar la colección de niveles
de inventario semanales (o mensuales) de un producto dado, o puede representar la colección de
demandas semanales (o mensuales) de este producto.
Un modelo oculto de Markov es una cadena de q junto con un proceso estocástico que toma valores en un
alfabeto Σ y el cual depende de q. Estos sistemas evolucionan en el tiempo pasando aleatoriamente de
estado a estado y emitiendo en cada momento al azar algún símbolo del alfabeto Σ. Cuando se encuentra
en el estado qt-1 = i, tiene la probabilidad aij de moverse al estado qt = j en el siguiente instante y la
probabilidad bj(k) de emitir el símbolo ot = vk en el tiempo t. Solamente los símbolos emitidos por el
proceso q son observables, pero no la ruta o secuencia de estados q, de ahí el calificativo de "oculto" de
Markov, ya que el proceso de Markov q es no observado.
El siguiente ejemplo ilustra un proceso q independiente del tiempo. Supóngase que en un salón se
encuentra un número N muy grande de urnas de vidrio. Dentro de cada urna se tiene una cantidad M de
bolas de colores. Un mago está en el salón y de acuerdo con algún procedimiento aleatorio elige una urna
inicial. De ésta saca al azar una bola y registra su color como una observación. La bola es retornada a la
urna de la cual fué seleccionada. A continuación selecciona una nueva urna de acuerdo con un
procedimiento aleatorio que depende de la urna actual y la elección de alguna bola es repetida. Este
proceso completo se realiza en un tiempo T y genera una secuencia de observación finita de colores O de
longitud T, la cual puede modelarse como la salida observable de un HMM. Se asume que las urnas son
seleccionadas independientemente.
Figura 1: Modelo de urnas y
bolas de N estados que ilustra el
caso general de un HMM con
símbolos discretos.
Los siguientes son ejemplos de posibles secuencias de observación del modelo de las urnas y las bolas:
O1 = (amarillo, verde, azul, verde, rojo, amarillo, naranja, rojo, verde, azul, amarillo),
O2 = (amarillo, rojo, verde, rojo, azul, naranja, verde, rojo, azul, amarillo, rojo, verde),
O3 = (rojo, azul, amarillo, rojo, azul, vede, rojo, amarillo, naranja, naranja, verde, rojo),
O4 = (rojo, verde, naranja, rojo, rojo, azul, verde, amarillo, azul, rojo, verde, rojo).
El alfabeto es: Σ = ⎨verde, azul, rojo, amarillo, naranja⎬
Los estados ocultos son: Q = {1,2,...,N}
Las probabilidades de obtener un color en cada urna son:
urna 1
P(rojo)
= b1(1)
P(azul)
= b1(2)
P(verde)
urna 2
P(rojo)
= b2(1)
P(azul)
= b2(2)
= b1(3) P(verde)
P(amarillo) = b1(4)
...
P(naranja) =
b1(M)
...
...
...
= b2(3)
...
P(amarillo) = b2(4)
...
P(naranja) =
b2(M)
...
...
...
urna N
P(rojo)
= bN(1)
P(azul)
=
bN(2)
P(verde)
=
bN(3)
P(amarillo) = bN(4)
...
P(naranja) =
bN(M)
Las probabilidades de pasar de una urna a otra son:
P(1,1) = a11
P(1,2) = a12
...
P(1,N) = a1N
P(2,1) = a21
P(2,2) = a22
...
P(2,N) = a2N
P(3,1) = a31
P(3,2) = a32
...
P(3,N) = a3N
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
P(N,1) = aN1
P(N,2) = aN2
...
P(N,N) = aNN
El primer problema consiste en decidir cual proceso es representado por los estados y después decidir
cuantos estados pueden estar en el modelo.
Como se ilustró antes, el HMM más simple que corresponda al comportamiento de este proceso es aquel
en el cual cada estado representa una urna específica y cada color representa un posible símbolo de
observación. Por cada estado se define una probabilidad de extraer una bola (color) y una probabilidad de
pasar a la siguiente urna. Los colores de las bolas dentro de cada urna pueden o no ser los mismos y
pueden existir números diferentes de bolas de cada color en cada urna. Por lo tanto, una observación
aislada de un color en particular no dice inmediatamente de cuál urna procede.
MODELOS OCULTOS DE MARKOV DESDE LA BIOINFORMATICA
•
Los Modelos Ocultos de Markov (Hidden Markov Models) son un tipo de modelos probabilísticos que
permiten modelizar con gran flexibilidad secuencias de eventos discretos, en nuestro caso, genes o
proteínas. El estudio de éstos modelos requiere utilizar un buen número de conceptos
probabilísticos y estadísticos. A la vez que resultan interesantes desde el punto de vista puramente
teórico estos modelos son la base de importantes aplicaciones como los programas GENSCAN de
predicción de genes o HMMER, SAM o HMMPro para el alineamiento y clasificación de proteínas.
HMMs
Los perfiles de HMM (Hidden Markov models) son modelos estadísticos de la estructura primaria consenso
de una familia de secuencias. Krogh y Haussler (Krogh et al. 1994) usando técnicas utilizadas
clásicamente en reconocimiento de voz introdujeron este nuevo concepto de perfil para describir los
motivos. Desde entonces este
método se ha convertido en
uno de los más populares: su
uso se ha extendido gracias a
que ha sido implementado en
el
paquete
HMMER
(http://hmmer.wustl.edu/hmm
er-html/).
Por
otra
parte
merece ser remarcado que la
construcción de la base de
datos Pfam (Sonnhammer et
al., 1997) se basa en gran
medida en el uso de HMMER.
La figura muestra un HMM para
un
alineamiento
de
4
secuencias con tres posiciones
o estados (m1, m2, m3) en la terminología de HMMs. Cada posición tiene los 20 valores de probabilidad
de ser uno de los 20 posibles aminoácidos (barras), cuatro estados de inserción (i0, i1, i2, i3) y tres
estados de deleción (d1, d2, d3). Las flechas representan las probabilidades de transición entre estados.
Todos o algunos de los parámetros se estiman del alineamiento. La ventaja de usar HMMs es que tienen
una bases probabilísticas formales y por tanto se puede usar teoría probabilística Bayesiana para definir
los parámetros del sistema. La ventaja práctica de esto es que los HMMs pueden ser derivados con
secuencias no alineadas, siendo el alineamiento uno de los resultados del proceso de obtención del perfil.
Los perfiles basados en modelos ocultos de Markov (perfiles HMMs) pueden ser usados como una forma
más sensible de búsqueda de homologos remotos y dominios conservados basados en una descripción
estadística de la estructura primaria consenso de una familia de secuencias.
Un modelo linear de cadenas ocultas de Markov se corresponde con una secuencia de nodos para cada
posición en un alineamiento múltiple (como se mostró en la figura anterior). En el modelo HMMs que
estamos estudiando consideramos tres estados posibles que corresponden a la probabilidad de encontrar
en dicha posición un determinado residuo, la probabilidad de inserción y de deleción. Las búsquedas con
HMMs se muestran de las más sensibles y específicas de las existentes incluyendo los patrones regulares
de motivos y los perfiles convencionales.
Un HMM se entrena a partir de diversas observaciones en las que esperamos que las posibles variaciones
se hayan producido, por ejemplo, para reconocer la palabra "vaca" u "otorrinlaringólogo" se debe
entrentar el HMM a partir de muchas muestras de "vaca" y "otorrinolaringólogo", dichos en distintos
contextos o por distintas personas.
El resultado es una estructura del siguiente modo: Un HMM está compuesto por una serie de nodos o
estados cada uno de los cuales emite símbolos (una de las 256 categorías de sonido o uno de los 20
aminoácidos, por ejemplo) con una probabilidad dada (¡como en los perfiles!). Los distintos estados están
conectados ¡secuencialmente! existiendo probabilidades de transición entre ellos. Además existen
probabilidades de inserción y deleción (en realidad éstas también se consideran estados). Eso es lo que
son básicamente los HMMs, cuya principal ventaja es que tienen una base probabilística muy sólida.
Una vez entrenado un HMM para "vaca", cada vez que alguien diga algo y lo convirtamos en una cadena
de etiquetas podremos determinar con qué probabilidad esa cadena podría ser emitida por el HMM de
"vaca". En el caso de las secuencias lo tenemos más fácil incluso, ya que éstas ya vienen en forma de
cadenas o secuencias.
Estos son algunos ejemplos del amplio
abanico de aplicación de los HMMs, que
pueden construirse con muy variadas
arquitecturas y aplicarse para solucionar muy
diversos problemas:
RESUMIENDO Una cadena de Markov es
una serie de eventos, en la cual la
probabilidad de que ocurra un evento
depende del evento inmediato anterior. En
efecto, las cadenas de este tipo tienen
memoria. “Recuerdan" el último evento y
esto condiciona las posibilidades de los
eventos futuros. Esta dependencia del evento
anterior distingue a las cadenas de Markov
de las series de eventos independientes,
como tirar una moneda al aire o un dado.
IMPORTANCIA MODELOS DE MARKOV
Un gran desafío de la bioinformática es elaborar algoritmos eficientes para la búsqueda e identificación de
motivos escondidos. Esto, por las importantes aplicaciones en la localización de sitios regulatorios e
identificadores de objetivos de drogas. Para evaluar los distintos procedimientos propuestos para la
identificación de estos motivos, se cuenta con grandes bases de datos de ADN y de proteínas. Bases de
datos que han podido construirse gracias a los adelantos que han permitido grandes aumentos en la
velocidades de secuenciamiento. No obstante lo anterior, el análisis y comparación cuantitativa de los
procedimientos propuestos para la identificación de motivos escondidos conviene hacerlos con respecto a
un modelo de ADN o de la proteína según corresponda.
El modelo más simple de ADN consiste en asumir que éste es una secuencia de caracteres elegidos de
manera independiente y uniformemente sobre el alfabeto A,C,G,T. Un modelo similar, pero sobre un
alfabeto distinto se ha propuesto para el caso de las proteínas. Las fuerzas de la evolución que formaron
el ADN de un organismo vivo pueden ser aleatorias en algunos aspectos, pero en general son complejas y
variables, y un modelo tan simple como el anterior no tiene esperanza de describirla. Es por ello que se
empezaron a utilizar modelos probabilísticos que utilizan nociones más complejas como lo son las cadenas
de Markov, y las cadenas de Markov ocultas (HMM). Además existen programas que generan ADN
artificial con determinadas características según los resultados que uno desea obtener.
Quizás el primer motivo en una secuencia de ADN fue encontrada en 1970 por Smith después del
descubrimiento de las restricciones Hind II en enzimas. El sitio palíndrome de restricción en la enzima es
una señal que inicia el corte de ADN. Encontrar la secuencia de este sitio no fue un problema fácil de
abordar en 1970.
Si miramos hacia atrás vemos que Smith tuvo mucha suerte. Hoy sabemos que los sitios restrictivos son
las señales más simples de encontrar en el ADN. Treinta años después ellas continúan siendo quizás las
únicas señales que se pueden encontrar sistemáticamente. La mayoría de los otros motivos (zonas
promotoras) son tan complicados que no hay buenos algoritmos o modelos para su reconocimiento. Dado
que los sitios de fijación aún no se comprenden totalmente, solamente se puede encontrar
experimentalmente la posición aproximada de un sitio de fijación. Obviamente, una secuencia no basta
para encontrar los sitios de fijación. Pero, una muestra de secuencias, tomando varios fragmentos de
ADN, nos da la esperanza de recuperar el motivo.
1.-Modelo oculto de Harkov.
1.
x: Estados de el modelo de Harkov.
a: Probabilidad de Transición.
b: Output probabilidades
y: Output observable.
2.-Evolución del modelo de Harkov.
2.
BIBLIOGRAFIA
http://www.pdg.cnb.uam.es/fabascal/MASTER/MASTER1/patrones_perfiles_teoria.html#hmms
http://www.ub.es/stat/personal/alexsanchez/cursos/EstBioinfo/enlaces.htm#MOM
http://hmmer.wustl.edu/
http://www.pdg.cnb.uam.es/cursos/Complutense2002/pages/12_Motivos/teoria_motivos.html
http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/2001832/lecciones/unidad3.html
TRASTORNOS RELACIONADOS CON LOS AMINOACIDOS.
SEGUNDA PARTE.
ALBINISMO.
El albinismo es un defecto metabólico hereditario, limitado a
las células pigmentarias, los melanocitos. Una deficiencia de
tirosinasas origina la incapacidad de formar melanina. Las
personas con albinismo tienen muy poca o quizás no tengan
pigmento en sus ojos, piel o pelo. Han heredado genes que
no hacen las cantidades correctas de un pigmento llamado
melanina. El albinismo afecta a peces, aves, mamíferos y a
personas de todas las razas. La mayoría de niños con
albinismo tienen padres con pelo y ojos normales típicos de
su raza.
El cuerpo normalmente convierte un aminoácido llamado
tirosina en un pigmento llamado melanina. El albinismo
ocurre cuando el cuerpo es incapaz de producir o de distribuir
la melanina a causa de uno de los posibles defectos,
particularmente defectos en el metabolismo de la tirosina que
conllevan a una insuficiencia para convertirla en melanina.
El albinismo tiene una gran variedad de manifestaciones y se
puede heredar de diversas formas: autosómica recesiva,
autosómica dominante o herencia ligada al cromosoma X. El
albinismo completo involucra la ausencia total del pigmento
del cabello, los ojos y la piel (llamado también albinismo
oculocutáneo tirosinasa-negativo) y es la forma más severa
de este trastorno. Las personas afectadas pueden presentar
cabello, piel e iris blanco y defectos de la visión. Además,
sufren fotofobia (la luz del sol causa dolor en los ojos), se
queman con el sol fácilmente y no se broncean.
También existe una forma de este trastorno que compromete
solamente los ojos, denominado albinismo ocular. En este tipo de albinismo, el color de la piel es
generalmente normal y el color de los ojos puede también estar en un nivel normal; sin embargo, un
examen de la retina revela ausencia de pigmento.
Esquema: Defecto metabólico del Albinismo.
El albinismo generalizado es fácil de reconocer, ya que la melanina falta en las células pigmentarias de la
piel, cabello y retina. Pero existen una diversidad de formas localizadas en las cuales el defecto se limita a
un área de la piel, los ojos o en un mechón de cabellos, en la frente y muchas veces las personas ni
reconocen que tienen albinismo. La melanina (pigmento que da color a la piel y protege alas capas
subyacentes de la radiación UV) es un polímero que existe en la naturaleza, con un peso molecular
elevado. Es de color pardo o negro e insoluble, alojado en los gránulos de melanina de los melanocitos,
donde ocurre su transformación completa a partir de la tirosina. Estos gránulos se ven con el microscopio
electrónico y se ha comprobado que, si bien existen en el albinismo, no contienen melanina. La enzima
tirosinasa es una oxidasa que contiene cobre y cataliza las dos primeras etapas de la conversión de la
tirosina en melanina. La primera etapa, la conversión de la tirosina en 3,4-dihidroxifenilalanina, es la
etapa limitante, ya que la segunda etapa y la mayor parte del proceso restante de la melanogénesis,
puede proseguir en ausencia de enzimas. La tirosinasa se ha demostrado radioautográficamente en los
tejidos por medio de un método en el cual la tirosina marcada por C14 es convertida en melanina.
La actividad de esta enzima falta en el albinismo. Hemos realizado la clasificación de los tipos de
albinismo haciendo referencia a la herencia genética, y tenemos el Tipo 1 (también conocido por albinismo
relacionado con tyrosinase) es el tipo que no tiene casi nada de pigmentación. El tipo 1 resulta de un
defecto genético en una enzima llamada tyrosinase.
Esta enzima le ayuda al cuerpo a cambiar el aminoácido tirosina a pigmento. El albinismo de Tipo 2, el
tipo con un poco de pigmento, resulta ser de un defecto en un gen diferente llamado el gen "P". Se han
identificado a muchos otros genes que causan tipos de albinismo.
En el síndrome Hermansky-Pudlack, un tipo de albinismo, puede existir problemas sanguíneos, junto con
enfermedades de los pulmones y de la digestión. Hermansky-Pudlak es una forma menos común del
albinismo, pero debería ser motivo de sospecha si un niño muestra moratones o sangra raramente.
Para casi todos los tipos de albinismo, los dos padres tienen que tener un gen para el albinismo para tener
un hijo con albinismo. El gen del albinismo es "recesivo" no se manifestará en una persona a menos que
los dos pares de genes contienen albinismo y no hay copia del gen que tenga pigmento normal.
Diagnóstico.
Tabla 1: Tipos de Albinismos.
Las
personas
con
albinismo
siempre tienen problemas de visión
y puede que tengan visión corta.
Muchos son legalmente ciegos pero
la mayoría usan su visión para leer
y no usan el sistema Braille.
Algunos tienen visión buena hasta
para manejar un automóvil. Los
problemas de visión resultan del
desarrollo anormal de la retina y
patrones anormales de conexiones
de nervios entre el ojo y el
cerebro. Son estos problemas
visuales que define el diagnostico
del albinismo. Por eso, el examen
mayor para ver si uno tiene
albinismo es simplemente un
examen de vista.
Juguemos a hacer Revista
que estén interesados.
Me enorgullece saber
que
tenemos
un
espacio abierto a la
participación, un lugar
en el cual podemos
decir con certeza que
es nuestro, que lo
podemos
construir
todos juntos y que
sobretodo es de fácil
acceso a
todos los
La revista de bioquímica, que por cierto sale una
vez al mes, esta publicada en la página Web de
la carrera, para los que no lo sepan la dirección
es http://www.bioquimica.ucv.cl ………… y digo por si
acaso!
Por estos medios es súper fácil informarse acerca
del proceso de acreditación, de los temas de
interés actuales, de las ultimas publicaciones
etc., pero lo más importante es que a través de
estos mecanismos el alumno o (estudiante como
prefieren algunos) se puede informar sobre los
eventos que se realizan en la carrera, dar a
conocer ideas y proyectos etc., todo a través de
un medio que sale mensualmente y de
circulación hasta ahora continua.
Básicamente esa creo yo que es la idea, aunque
me
surge
una
pequeña
inquietud……
¿participamos los alumnos en la realización de
ellas?, ¿nos sentimos comprometidos?, ¿la
revista existe sólo para decir que la carrera de
bioquímica tiene revista???
Se me vienen a la cabeza estas y
otras
interrogantes, porque al ver el producto obtenido
a mi parecer es re bueno… Una muy buena
pagina Web y una revista
interesante y
entretenida.
Entonces pienso un rato (no mucho), y trato de
responderme esas preguntas que me he
planteado y la verdad es que la participación, si
bien es cierto existe, no es de una magnitud que
resulte por lo menos interesante, sin dejar de
lado a los que realmente sienten propia a la
revista o quienes tienen la obligación de hacerla
si o si porque esta atrasada y tiene que salir.
Personalmente nunca he colaborado con la
revista por eso es que escribo acerca de eso y
quisiera, desde esta tribuna, hacer un llamado a
todos los que estén dispuestos a colaborar
aunque sea con el solo echo de preguntar si es
que hace falta ayuda.
Hago el llamado por segunda vez, colaboremos
todos!!!!!, no debe ser muy agradable para la
persona que hace la revista pasarse una tarde
entera trabajando en ello……y en solitario.
Hago el llamado por tercera vez para que
participemos………..…
hasta se me ocurren
algunas ideas como por ejemplo, ahora que esta
de moda en nuestra carrera por el tema de la
acreditación, reclamar por el estado de los
laboratorios, por la seguridad de estos, por los
materiales, por los libros……..etc., es una
plataforma que nos pertenece, es nuestra,
podemos, siempre dentro de los limites, hacer lo
que queramos con ella siempre que le demos un
uso útil. Desde aquí podemos gritar lo que
sea!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Por eso es que hago un cuarto llamado a todos
los alumnos o estudiantes de la carrera de
bioquímica a que usemos la revista démosle vida,
que no sea solo un archivo pdf que sólo abrimos
para ver el personaje del mes,
leer los chistes, y a veces
hacer el crucigrama
que sale al final.
Realmente
considero
que es muy importante
valorar lo que se ha
logrado y por su puesto
darle una utilidad
beneficiosa para
todos.
Oscar Jara.
Alumno Bioquímica PUCV.
Hola amigos, se me pidió que escribiera algo para la revista, y la verdad es que no
tuve que hacer un gran esfuerzo para buscar tema de inspiración, es más, de
manera casi espontánea se me ocurrió hacer aún más conocido un tema bastante
preocupante que nos involucra a todos, especialmente a los que iniciamos la tesis
este semestre: ¿Dónde está la Kubota?.
Para los que no lo saben, la Kubota era la única centrífuga refrigerada con la que
contábamos los alumnos de la carrera de Bioquímica, su uso se extendió a los
laboratorios de varios ramos, como por ejemplo Bioquímica Experimental II,
además de ser de gran utilidad para los tesistas.
Actualmente, el equipo se encuentra en algún lugar recóndito del tercer piso,
esperando pacientemente un repuesto que evidentemente no llegará, ya que en este estado lleva más de
un año.
No serán pocos los que se preguntarán como nos las hemos arreglado los que necesariamente requerimos
de un equipo de estas características. La verdad es que hasta el momento se ha hecho uso de una
centrífuga perteneciente al Instituto de Biología, la cual se encuentra en el Laboratorio de Genética
Molecular.
Obviamente, el hecho de trasladarse entre el tercer y cuarto piso para utilizarla (lo cual personalmente ha
llegado a realizar hasta seis veces diarias), las molestias ocasionadas a las personas que allí trabajan, ya
que deben abrir una y otra vez la puerta, sumado a que los bioquímicos debemos estar a disposición del
tiempo de los biólogos que también hacen uso del equipo (lo cual es lógico), hacen que esta situación nos
resulte sumamente incómoda, por más que existan acuerdos de palabra entre profesores del Instituto de
Biología y Química, y se traduce finalmente en una gran pérdida de tiempo.
Me resulta desconcertante y hasta ridículo que haya pasado tanto tiempo sin solución, que no se
anticipara este problema, y que a pesar de ser la carrera con el mayor número de alumnos dentro del
Instituto, continuemos tan restringidos.
Que no se invierta en la reparación del equipo, pero si en la adquisición de nuevas balanzas analíticas,
material de vidrio y otros materiales, me parece contradictorio, ya que si bien son necesarios, no son tan
imprescindibles como nuestra querida Kubota.
Espero que algo se pueda hacer al respecto, porque esta situación nos afecta mucho y seguirá afectando
a otros más adelante. Es de urgencia absoluta.
Por favor, resuciten a Kubota.
Gracias.
Mariela Puebla.
Alumna Tesista PUCV.
Secuenciado el genoma de la bacteria del acné
Científicos alemanes publicaron en el mes de julio en Science la secuenciación del genoma del huésped más asiduo de
la piel humana: Propionibacterium acnes (P. acnes), la bacteria causante del acné y el habitante
más común de la piel humana. El conocimiento de sus 2.333 genes servirá para hallar nuevas terapias
dermatológicas.
Esta bacteria Gram positiva reside, generalmente en su forma inocua, dentro de las glándulas
que segregan sebo en los folículos capilares, pero su presencia es determinante en la aparición
del acné a través de diversos mecanismos, que aún constituyen un misterio para los
especialistas.
¡¡¡QUIEN ES TU TUTOR DE TESIS!!!
En un día lindísimo y soleado, un conejo salió de su cueva con su notebook y se puso a trabajar, bien
concentrado. Poco después, pasó por allí un zorro, y vio a aquel suculento conejito tan distraído, que se le
hizo agua la boca.
Quedó tan intrigado con la actividad del conejo que, curioso, se le aproximó:
- Conejito, ¿qué estás haciendo ahí, tan concentrado?
- Estoy redactando mi tesis de doctorado -dijo el conejo, sin sacar los ojos de su trabajo.
- Hummmm... y ¿cuál es el tema de tu tesis?
- Ah, es una teoría que prueba que los conejos son los verdaderos predadores naturales de los zorros.
El zorro quedó indignado:
- ¿Qué? ¡¡¡Eso es ridículo!!! Nosotros somos los predadores de los conejos!
- ¡Absolutamente no! Ven conmigo a mi cueva y te mostrare mi prueba experimental.
El conejo y el zorro entran a la cueva. Pocos instantes después se oyen algunos ruidos indescifrables,
algunos pocos gruñidos y después silencio.
En seguida, el conejo vuelve solito, y retoma su trabajo de tesis, como si nada hubiera sucedido. Media
hora después pasa un lobo. Al ver al apetitoso conejito, tan distraído, agradece mentalmente a la cadena
alimentaria por haber garantizado su almuerzo.
Sin embargo, el lobo esta también intrigado ante un conejo que trabaja con tanta concentración, y
resuelve averiguar de que se trata, antes de devorárselo:
- Hola, joven conejito! ¿Qué haces trabajando tan duramente?
- Mi tesis de doctorado, señor lobo. Es una teoría que vengo desarrollando desde hace algún tiempo y que
prueba que nosotros,
los conejos, somos los grandes predadores naturales de varios
animales
carnívoros, inclusive de los lobos.
El lobo no puede contener la risa y estalla en carcajadas ante la petulancia del conejo.
- Jah, jah, jah, jah !!! Conejito! Apetitoso conejito! Esto es un despropósito. Somos nosotros, los lobos,
los genuinos predadores naturales de los conejos. Y ahora... ¡terminemos con esta charla absurda!
- Discúlpeme, pero si usted quiere, yo puedo presentarle mi prueba experimental. ¿Gustaría de
acompañarme hasta mi cueva?
El lobo no puede creer en su tan buena suerte. Ambos desaparecen cueva adentro. Algunos instantes
después se oyen aullidos desesperados, ruidos de masticación, y ... silencio.
Una vez mas el conejo vuelve solo, impasible, y retorna al trabajo de redacción de su tesis, como si nada
hubiese ocurrido. Dentro de la cueva del conejo se observa una enorme pila de huesos ensangrentados
mezcla dos con pelos de diversos ex-zorros, y a su lado, otra pila todavía mayor de huesos y restos
mortales de aquellos que algún día fueran lobos.
Al centro de las dos pilas de huesos... un enorme LEÓN, sonriente, bien alimentado, se relame satisfecho.
MORALEJA DE LA HISTORIA:
1. No importa cuan absurdo sea el tema de tu tesis
2. No importa si no tiene el más mínimo fundamento científico
3. No importa si tus experimentos jamás llegan a probar tu teoría
4. No importa siquiera si tus ideas contradicen los mas obvios conceptos de la lógica
5. Lo que verdaderamente importa es...
¡QUIEN ES TU TUTOR DE TESIS!
Enviado por el Dr. Juan Reyes.
PERSONAJE DEL MES
ANA MARIA BRAVO
Ingresó a la carrera con la generación del 1999.
Ahora en Diciembre presenta su planificación de
tesis para posteriormente realizar ésta en el
Centro de Neurociencias de Valparaíso con el Dr.
Patricio Velez. Sus amigos y
conocidos la
describen como una chica inquieta, líder y
perseverante. También es muy alegre y simpática
pero muy “cuatica” si se enoja. Este último año
hizo reir a muchos con su show de Crystel.
ƒ Nombre IUPAC : Ana Maria Bravo Sepúlveda.
ƒ Isotipos
: Chica, pulga, taldamaria.
ƒ Medio
: Falabella, en el Huevo, en la
Torre, arreglándose en el baño, por ahí.
ƒ Características
: muy chica, su sonrisa
ƒ Localización subcelular: CNV
ƒ Frase típica: ¿como me veooo?, hola po tonto
hueon, naa, por ejemplo…, no sabis la ultima hay
carrete en mi casa y muchas pero muchas cosas mas.
ƒ L.Q.N.S.Vio: un rato en que no hablara y estuviese
tranquila, la nariz y las cejas de la chica, ella misma
tomando agua del herbidor en camboyahause.
ƒ L.Q.N.S.Supo: si realmente sale a trotar con el
chico… y ¿a quien le canto la canción romántica en la
tocata de la carrera?.
ƒ Regalo útil: un espejo grande que la siga a todos
lados, crédito ilimitado en Falabella, cualquier cosa
que sirva para un tratamiento de belleza.
¿Que? pasa si mete un huevo en el microondas? ... Es probable que se agarre el otro con la puerta
- ¿Sabes que mi hermano anda en bicicleta desde los cuatro años?
Mi amor ¿hiciste café?
_no hice verde pero ya estoy mejor
- Mmm... ya debe estar lejos.
……Estos cabros realmente estudian, no es que poseen para la foto….
…………de la pena a la gloria…………………
………A veces es bueno relajarse en los congresos pero nunca tanto tampoco……