Generador Marx

El generador MARX es un dispositivo que genera pulsos de alto voltaje en corriente continua, estos pulsos son repetitivos y de corta duración.

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Algunos Desafíos Biotecnológicos

El Reportero Iluminado.

Nicolas Guiliani Guerin. Ph.D. en Microbiología. Facultad de Ciencias, Universidad de Chile.

Las luciérnagas hicieron una gran colaboración biotecnológica: prestaron el gen que las ilumina a una bacteria.

La común Escherichia coli, causante de muchas gastroenteritis, fue intervenida genéticamente: se le incorporó un gen detector y un gen reportero. El primero detecta el arsénico en el agua potable y el segundo, tomado de la luciérnaga, se activa al sensar este compuesto y produce luz. ¿Resultado? Si existe arsénico en alguna fuente acuática, la bacteria se iluminará.

Este ejemplo no es único. Enzimas, anticuerpos e incluso gusanos pueden ser modificados para detectar contaminantes tóxicos en el medio ambiente, contribuyendo a nuestras acciones con su información.

Hay muchos tipos de biosensor. La característica general de ellos, es que usan un elemento biológico para detectar compuestos que generalmente son contaminantes ambientales. Un biosensor puede ser una enzima, un anticuerpo o una bacteria entera.

En Chile se desarrolló un programa de codificación para detectar arsénico en el agua potable. Se tomó una bacteria muy común, Escherichia coli, a la que se le incorporaron un gen detector y un gen reportero. El primer gen detecta el arsénico en el agua potable. El segundo corresponde a un gen de la luciérnaga, que se activa y transforma un sustrato que produce luz. El resultado es que, ante la presencia de arsénico en el agua, la bacteria emite luz. Luego, con un sensor especial, se mide la cantidad de luz, que es proporcional a la cantidad de arsénico de la muestra.

El mismo procedimiento se puede usar para detectar otros contaminantes. Por ejemplo, el estrés ambiental. A un tipo de gusanos se les incorporó un gen que reacciona al estrés ambiental generando un color azul.

Naturaleza al rescate.

Davor Cotoras Tadic. Bioquímico, Doctor en Ciencias. Académico del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular. Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas, Universidad de Chile.

Suelos y aguas también enferman. Su mal se llama contaminación por compuestos químicos (petróleo, metales, pesticidas). Pero la Naturaleza es buen médico, y echa mano de una táctica sorprendente: la biorremediación. ¿Cómo lo hace? Empleando la capacidad natural de organismos como bacterias o plantas, que acumulan o degradan los elementos tóxicos presentes en el ambiente.

Curiosos, los humanos investigamos biotecnológicamente a estos singulares seres: cómo funcionan, qué especial relación desarrollan con su entorno, cuáles biorremedian más y cómo podemos usar sus capacidades para remediar mejor. ¿Cuántas soluciones ambientales esconde este microuniverso por conocer?

La biorremediación es una tecnología para sanar suelos y aguas contaminados con diferentes compuestos químicos, tales como hidrocarburos (petróleo), metales, pesticidas y todo tipo de compuestos producidos artificialmente por síntesis química. Esto se logra empleando la capacidad natural de diferentes organismos, tales como bacterias o plantas, que acumulan o degradan los compuestos químicos tóxicos que están presentes en el ambiente. De esta manera, la naturaleza está ayudándonos a liberarnos de nuestros propios desechos.

La curiosidad y el ingenio humano permiten acelerar los procesos biológicos que operan en la biorremediación. En ello juega un papel importante la investigación científica en el descubrimiento de nuevos organismos con mejores capacidades para descontaminar, el conocimiento profundo de su metabolismo y de las delicadas interacciones que se producen entre los distintos microorganismos participantes, el agente contaminante y su entorno.

Para lograr el objetivo es necesario que participen científicos y tecnólogos de distintas disciplinas (como bioquímicos, biólogos, agrónomos, ingenieros, etc.). Teniendo en cuenta la gran cantidad de problemas ambientales y la variedad infinita de tipos de microorganismos que se podrían encontrar en nuestro país, en los que se pueden encontrar nuevos, queda claro que aún hay mucho por hacer en esta área de la biotecnología.

No todo lo que brilla es Jugo.

Ariel Orellana López. Bioquímico, Doctor en Ciencias. Facultad de Ciencias, Universidad de Chile.

Ese apetitoso durazno que nos tienta puede no ser lo que esperamos. A veces, su apariencia dulce y jugosa nos trae una decepción al primer mordisco: la pulpa es harinosa y desabrida. ¡Qué fiasco!

¿Por qué pasa esto? El problema está en el frío. La baja temperatura que permite almacenar y transportar estos frutos afecta su calidad, porque altera la expresión de los genes en el durazno. Incluso nuestro refrigerador puede transformar una pulpa sabrosa y amarilla en parda y harinosa.

¿Y si se lograra producir nectarines que no sufrieran estos cambios? Sería un gran paso para la biotecnología... y una gran noticia para la industria exportadora frutícola! Chile está trabajando en este desafío.

¿Han tenido la experiencia de comprar un lindo durazno, pensando en lo dulce y jugoso que puede ser, y después de probarlo comprobar que no tiene jugo y ha perdido el sabor? Esta es la experiencia que muchos consumidores en el extranjero sufren cuando compran un durazno producido en Chile. ¿Es que acaso los duraznos se volvieron horribles de un día para otro? No.

Desgraciadamente el almacenamiento (¡incluso en tu propio refrigerador!) y transporte de la fruta requieren mantener los frutos refrigerados, condición que afecta la calidad de duraznos y nectarines. ¿Cómo podemos superar este problema que afecta la competitividad del país?

Investigando el genoma del durazno, un grupo de científicos en Chile, ha observado que se producen cambios en la expresión de genes al comparar duraznos normales y harinosos. Esta información es de gran importancia para identificar variedades de duraznos que no presenten este tipo de problemas y es el primer paso para obtener frutos que se mantengan jugosos aún después de ser almacenados en frío por largos periodos de tiempo. De esta forma, se espera que la Biotecnología ayude a mantener la competitividad de la industria frutícola chilena.

Cortar y Pegar

Juan A. Garbarino Bacigalupo. Químico, Doctor en Ciencias, Premio Nacional de Ciencias Naturales. Universidad Técnica Federico Santa María. Chile.

Un organismo transgénico tiene artificialmente introducido un gen de otra especie. Para lograr esta inserción, se requiere reconstituir el contenido de la información que presenta su genoma. ¿Cómo se hace?

Cortando y pegando. La ingeniería genética permite marcar la sección de ADN que se desea incorporar a otro genoma, “cortarla” y “pegarla" al nuevo huésped génico. El cambio se transforma en hereditario: todos los hijos del organismo modificado tendrán este nuevo ADN.

La operación es posible porque el material genético de todos los seres vivos tiene idéntica estructura, y funciona con los mismos principios. Este conocimiento es uno de los pilares de la biotecnología moderna.

Para que un organismo sea “genéticamente” modificado, se requiere reconstituir el contenido de la información que presenta su genoma. El cambio se transforma en hereditario.

La ingeniería genética utiliza la operación “cortar-pegar”. En el grabado se describe esta operación, aplicada al ADN, que utilizan los biólogos para introducir, por ejemplo, un gen de un mamífero en el material genético de una bacteria con el fin de crear un organismo transgénico.

Ello es posible porque todos los organismos vivientes del planeta poseen un material genético de estructura idéntica y que funciona con los mismo principios.

El ADN humano, por ejemplo, se puede preparar a partir de leucocitos de la sangre y para obtener 1 a 2 miligramos se requiere separar los núcleos de cerca de mil millones de estas células, contenidas en un quinto de litro de sangre.

La operación a realizar la representamos con los “instrumentos” del biólogo que son tijera, cinta adhesiva, cassettes y tocacintas. Ella se inicia preparando la cinta magnética molecular, es decir, el ADN que se desea manipular.

Primero, se corta un fragmento de la cinta de un cassette “dador”.

Luego, se corta la cinta magnética del cassette “receptor”.

Finalmente, se pega el fragmento de cinta “donada” en el cassette receptor mediante dos trozos de cinta adhesiva. El resultado es una cinta “híbrida”, producto de dos cintas magnéticas diferentes.

Si escuchas la cinta en un aparato reproductor, podrás oir ambos sonidos unidos, como si fueran uno solo. Esto sería la “expresión” del trozo introducido.

¿Clonación Forestal?

Sofía Valenzuela Águila. Bioquímica. Facultad de Ciencias Forestales, Universidad de Concepción. Chile.

Sí. El nombre correcto es micropropagación, y consiste en obtener miles de copias idénticas de un árbol con excelentes características.

Esta técnica permite mejorar la industria forestal con plantaciones “a la carta”, creadas para obtener celulosa, madera aserrada o energía. Y no es necesario esperar entre 10 y 25 años para que el árbol crezca y muestre sus condiciones. El análisis de ADN, a partir de los tres años, permitiría seleccionar individuos portadores de algún rasgo de interés.

A futuro, la genética podría desarrollar árboles resistentes a plagas o con más celulosa, para aprovechar mejor zonas de producción forestal y proteger la biodiversidad de otras.

La selección de árboles para las plantaciones forestales es un proceso lento, considerando que un árbol tarda de 10 a 25 años en ser productivo y expresar todas sus características, es fácil comprender que para cada ciclo de mejoramiento genético se requieren muchos años. Con el uso de la Biotecnología es posible mejorar la calidad y productividad de los árboles y lo más interesante plantar para un uso específico, es decir tener árboles destinados a la producción de celulosa, madera aserrada o energía.

Una primera etapa es el uso de la micropropagación (obtener miles de copias idénticas a partir de un árbol con excelentes características) y el análisis de su ADN para identificar a temprana edad (3 años de edad y no esperar 10 o 20 años) individuos que posean un gen responsable de una característica de interés.

En una etapa posterior, el uso de la ingeniería genética permitirá dar un salto importante en la calidad de árboles, así como la disminución de impactos ambientales negativos. Algunos ejemplos incluyen árboles que resisten el ataque de plagas, lo que implica disminuir la aplicación de pesticidas y disminuir las pérdidas en las plantaciones, árboles que tienen un mayor contenido de celulosa, lo cual significa que sobre una misma superficie de tierra se podrá obtener mayor cantidad de celulosa y por tanto disminuir las áreas de plantaciones destinadas a este fin.

Biotecnología

La biotecnología no es, en sí misma, una ciencia; es un enfoque multidisciplinario que involucra varias disciplinas y ciencias (biología, bioquímica, genética, virología, agronomía, ingeniería, química, medicina y veterinaria entre otras).

En términos generales biotecnología es el uso de organismos vivos o de compuestos obtenidos de organismos vivos para obtener productos de valor para el hombre.

Como tal, la biotecnología ha sido utilizada por el hombre desde los comienzos de la historia en actividades tales como la preparación del pan y de bebidas alcohólicas o el mejoramiento de cultivos y de animales domésticos. Históricamente, biotecnología implicaba el uso de organismos para realizar una tarea o función. Si se acepta esta definición, la biotecnología ha estado presente por mucho tiempo. Procesos como la producción de cerveza, vino, queso y yogurt implican el uso de bacterias o levaduras con el fin de convertir un producto natural como leche o jugo de uvas, en un producto de fermentación más apetecible como el yogurt o el vino Tradicionalmente la biotecnología tiene muchas aplicaciones. Un ejemplo sencillo es el compostaje, el cual aumenta la fertilidad del suelo permitiendo que microorganismos del suelo descompongan residuos orgánicos. Otras aplicaciones incluyen la producción y uso de vacunas para prevenir enfermedades humanas y animales. En la industria alimenticia, la producción de vino y de cerveza se encuentra entre los muchos usos prácticos de la biotecnología.

La biotecnología moderna está compuesta por una variedad de técnicas derivadas de la investigación en biología celular y molecular, las cuales pueden ser utilizadas en cualquier industria que utilice microorganismos o células vegetales y animales. Esta tecnología permite la transformación de la agricultura. También tiene importancia para otras industrias basadas en el carbono, como energía, productos químicos y farmacéuticos y manejo de residuos o desechos. Tiene un enorme impacto potencial, porque la investigación en ciencias biológicas está efectuando avances vertiginosos y los resultados no solamente afectan una amplitud de sectores sino que también facilitan enlace entre ellos. Por ejemplo, resultados exitosos en fermentaciones de desechos agrícolas, podrían afectar tanto la economía del sector energético como la de agroindustria y adicionalmente ejercer un efecto ambiental favorable. Una definición más exacta y específica de la biotecnología "moderna" es "la aplicación comercial de organismos vivos o sus productos, la cual involucra la manipulación deliberada de sus moléculas de DNA". Esta definición implica una serie de desarrollos en técnicas de laboratorio que, durante las últimas décadas, han sido responsables del tremendo interés científico y comercial en biotecnología, la creación de nuevas empresas y la
reorientación de investigaciones y de inversiones en compañías ya establecidas y en Universidades.

La biotecnología consiste en un gradiente de tecnologías que van desde las técnicas de la biotecnología "tradicional", largamente establecidas y ampliamente conocidas y utilizadas (fermentación de alimentos, control biológico), hasta la biotecnología moderna, basada en la utilización de las nuevas técnicas del DNA recombinante (llamadas de ingeniería genética), los anticuerpos monoclonales y los nuevos métodos de cultivo de células y tejidos.

Evolución Cotidiana

Para nosotros, la Evolución seria un cambio constante en los organismos, entendiendo este como “ser vivo o cualquier porción del mismo que tenga la capacidad de vivir o propagarse”, (1) el cambio puede ser físico, mental, y de habitad.
La palabra "Cotidiano" proviene del latín quotidianus = de todos los días. El adverbio latino "quotidie" significa diariamente. (2)

Según lo anterior, Evolución cotidiana, seria vista como un cambio constante sin importar si es bueno o malo, que sucede a diario o frecuentemente en la vida del ser humano. “Podemos decir, que vida cotidiana, es el devenir diario, o sea, el tiempo que transcurre día a día desde nuestro nacimiento hasta la muerte. Pero cotidiano remite también, dentro de lo común, a algo rutinario, a repetición, las actividades iguales día tras día, y en realidad, va más allá. (3) Heller lo define: "La vida cotidiana es el conjunto de actividades que caracterizan la reproducción de los hombres particulares, los cuales, a su vez, crean la posibilidad de la reproducción social" (4).

Pero en realidad el ser humano piensa en una evolución cotidiana?

Al ver la realidad en la que vivimos, vemos un ser humano lleno de información, lleno de objetos, y de acciones contra reloj que no le permiten pensar si lo que le sucede a diario es un beneficio individual o colectivo, nos podemos encontrar con que el ser humano tiene varios tipos de miedos, consientes e inconscientes, uno de estos si se quiere primario, instintivo, e igualmente necesario, es el miedo a caernos, a la soledad, a la oscuridad, a golpearnos, a equivocarnos, el miedo a la vida, a la cotidianidad, al futuro. Estos miedos causan dudas cotidianas, que nos llevan progresivamente, desde el punto de vista psicológico humano, a la desconfianza, a la indiferencia, a la agresión, a desarrollar fobias, conductas inadecuadas, a la soledad, inmovilidad, sumisión, impotencia, cobardía... locura. Probablemente estos factores constituyen una evolución cotidiana de la cual el ser humano no es del todo consiente.

En este punto, cada individuo (El término Individuo identificado como aquello que no se puede dividir, como una unidad elemental de un sistema mayor o más complejo), asume una posición de elección (casi siempre influenciado – efecto bola de nieve), por cada uno de sus deseos influidos por los miedos, queriendo ser más que otros y llegando a un nivel de consumo que le hace sentirse diferente respecto a sus futuras acciones y decisiones con relación a su entorno particular o compartido, puesto que empiezan a existir ciertos tipos de códigos, los cuales serían esas imágenes de superación establecidas por la sociedad, sea por deseos o por necesidad. Este tipo de consumo crea una contaminación visual y ambiental ya que el ser humano no tiene medida y pone en práctica ese desarrollo evolutivo aparentemente progresista e inconscientemente contraproducente que lo lleva a la acumulación de información y basura, problema que produce directamente el deterioro del planeta, ya que el ser humano y su entorno son un sistema donde debe haber un equilibrio, sino existe este, a causa de un consumo desmedido de los recursos y no siendo suficientes para la población, se genera una alteración en el funcionamiento correcto de los ciclos de la tierra, trayendo como principal consecuencia el calentamiento global.

Si en su efecto, esto llegará a pasar, se estaría evidenciando que el ser humano no tiene noción alguna de la evolución cotidiana y se presentaría como respuesta un “suicidio colectivo” (Analogía), Siendo el fin de la humanidad como hoy en día la conocemos.

(1).www.conabio.gob.mx/invasoras/index.php/Glosario

(2).http://etimologias.dechile.net/?cotidiano

(3).http://www.razonypalabra.org.mx/anteriores/n6/publi.htm

(4).http://ernestodaniel.galeon.com/revista/numero6/cotidianidad_3_6.htm

La Fisiología del Hombre del Futuro

1. Ojos: Para mantener poco contacto con los agentes contaminantes de la atmósfera serán muy pequeños, y tendrán una membrana que les cubrirá parcialmente el ojo (que ahora se puede encontrar en la esquina interior del ojo).

2. Nariz: Mas grande para poder filtrar mejor la contaminación del aire y pelos de la nariz 3 veces mas densos para ayudar en esa tarea.

3. Pulmones: Mas grande para filtrar mejor el poco oxigeno que habrá del aire.

4. Hígado: Su función de purificar la sangre sera mas importante y crecerá en tamaño para filtrar mejor el veneno de la sangre.

5. Piel: Mucho mas gruesa para evitar quemaduras de los agentes químicos en la atmósfera.

6. Apéndice: Volverá a ser funcional, para ayudarnos en nuestra digestión herbívora, ya que la carne no sera comestible debido a la contaminación.

7. Esqueleto: Los huesos serán mas pequeños y débiles, a causa de la deficiencia de Vitamina D y problemas alimenticios.

8. Pelo: Desaparecerá debido a las altas temperaturas de la Tierra.

9. Orejas: Debido al ruido que habrá, las orejas crecerán estilo perro, y las podremos mover para evitar ruidos molestos.

10. Temperamento: Sera levemente temperamental y un poco loco. Esto sera debido a presencia de sustancias tóxicas en el alimento.

11. Ayudas respiratorias: Al poco de nacer se nos implantaran maquinas respiratorias (serán las que nos dejaran marcas en los costados) que nos ayudaran a sobrevivir las primeras semanas de vida.

12. Riñones: Cambiara un poco su funcionamiento, sacara y conservara agua de la orina, y en su lugar orinaremos una pasta de ácido úrico y sustancias tóxicas.

Los científicos que hicieron este estudio, comentaron que antes de que estos cambios se produzcan seguramente los humanos nos habremos extinguido de la tierra.

La evolución condicionada por la contaminación de la Tierra

Los investigadores de la Universidad de los Angeles, han estudiado como podría ser la vida en la Tierra dentro de 2768 años, y como afectara la contaminación que habrá a la evolución del ser humano.

Dentro de muchos siglos, a la mayoría de la sociedad le dejara de interesar la vida sana, el ejercicio y cuidarse, al no ser económicamente viable, y aunque los humanos tenderemos a crecer mucho (en unos 1000 años), a la larga, dentro de varios siglos nos dividiremos en dos categorías: los genéticamente perfectos y el resto no tan afortunados.

En ese resto de personas, es donde entrara la influencia de la contaminación en la Tierra y de como les afectara a los que no tengan esa genética perfecta.