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“La
Humanidad tiene razones
que la Razón del
Hombre ignora”
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| Ciencia
"La evolución para hacer frente a un estilo de vida altamente salino podría explicar porqué el Halobacterium se comporta tan bien en sobrevivir a la radiación y a otros peligros", razona DiRuggiero:"Las altas concentraciones de sal conducen al mismo tipo de lesión en el ADN que produce la radiación", nos explica. "De manera que si los organismos se adaptan a la extrema salinidad, tienen la maquinaria para reparar estas lesiones cuando se encuentran con la radiación". Izquierda: El Mar Muerto es 5 veces más salado que el resto de los océanos de la Tierra. A medida que el agua se evapora, la sal se sedimenta. Cuando se alcanza el punto de saturación, la sal forma estos pilares. Crédito: Universidad Purdue. DiRuggiero y su grupo de investigación han comenzado a descubrir esta maquinaria de reparación del ADN en una serie reciente de experimentos auspiciados por el Grupo de Sistemas de Exploracion de la NASA (Exploration Systems Mission Directorate). En algunos experimentos expusieron células de Halobacterium a una intensa radiación UV. "Utilizamos un UV-C a 254 nm, que es la longitud de onda más letal de los ultra violeta", dice DiRuggiero. La mayoría de los microbios como E. coli que viven en el intestino humano habrían sido completamente eliminados; aun así el 80% de las células de Halobacterium sobrevivieron. De hecho, continuaron viviendo y reproduciéndose como si nada hubiera pasado. En otros experimentos, los investigadores utilizaron una cámara al vacío en el Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA para exponer las células de Halobacterium a un vacío similar al del espacio (1 militorr). Aquí, su adaptación en ambientes de agua muy salada se comprobó que fue la protección del Halobacterium: el vacío provocaba que el agua se evaporase y la sal quedase ahí formando cristales. Las pequeñas células de Halobacterium quedaban atrapadas, junto con un poco de agua, dentro de estos cristales.
Derecha: Una enzima reparadora corrigiendo un error en una molécula de ADN. La enzima está a la derecha en color naranja y verde y parte de la doble hélice del ADN está a la izquierda en azul. Crédito de la imagen: Albert Lau. Algunos científicos llegan hasta anunciar que han encontrado células vivas de Halobacterium incrustadas en depósitos de sal que tienen 250 millones de años de antiguedad. (ver referencias en lista de publicaciones al final del artículo). Los anuncios son controvertidos, pero si fuesen correctos, podrían tener unas implicaciones muy profundas en la cacería de vida microbiana en Marte. La evidencia de las naves exploradoras marcianas, Spirit y Opportunity, anunciada en marzo, sugiere que en algún tiempo ancestral la superficie marciana tuvo lagunas de agua salada, la cual se evaporó lentamente. "De esta manera, si la vida microbiana se desarrolló en Marte y después se evaporó el agua y los microbios quedaron atrapados en cristales salinos, aún podrían estar ahí y hasta podrian revivirse. Basados en los datos que tenemos en la Tierra, esto es totalmente plausible", dice Kish. Leyendo el "libro de la vida" Para comprender cómo se las arreglaron estas células de Halobacterium para sobrevivir a los experimentos a los cuales fueron sometidas, el equipo de DiRuggiero envió a las "víctimas" de sus pruebas al Instituto para Sistemas de Biología en Seattle. Allí, los científicos utilizaron un instrumento de genética moderno denominado "microarreglo de ADN" (Conjuntos de áreas de reacciones químicas miniaturizadas que pueden utilizarse para probar fragmentos de ADN, anticuerpos o proteínas) para ver una imagen completa del comportamiento del Halobacterium al ser dañado: el conjunto total de herramientas moleculares que entran en acción ante una dosis de UV o en la exposición a un vacío similar al del espacio. Estas "herramientas de reparación molecular" pertenecen a una categoría de proteínas denominadas enzimas. Las enzimas son las fuerzas de trabajo de todas las células vivas: catalizan los miles de reacciones químicas que son necesarias para la vida, tales como descomponer los alimentos o reparar las fallas en el ADN. Halobacterium mantiene siempre una cierta cantidad de enzimas a la mano de manera que cuando una dosis de radiación se aplica, este almacén de enzimas puede administrar rápidamente "los primeros auxilios" al ADN. Pero entonces tiene que iniciar también la producción de otras enzimas de reparación para continuar la labor, activando los genes que producen esas enzimas. Este incremento en la actividad genética es lo que puede ser detectado a través de las pruebas miniaturizadas, permitiendo así mostrar qué enzimas son importantes para las maravillosas propiedades de reparación del ADN en el Halobacterium.
Aprendiendo cómo funcionan todos estos mecanismos de reparación podría enseñar a los científicos cómo se logran las reparaciones de ADN en los humanos y quizá encontrar caminos para aumentar las formas cómo la misma gente puede hacerle frente a su ADN dañado -- una posible buena fortuna para los astronautas. "Muchas de las proteínas de reparación en el grupo Arquea son muy similares a los del Eucariota -- el grupo de vida que nos incluye a usted y a mí -- por lo tanto el Arquea puede ser usado como un simple modelo para el estudio de procesos más complejos que ocurren en eucariota", explica DiRuggiero. Algunas de estas herramientas novedosas podrían también demostrar su utilidad para la industria y la biotecnología, sospecha DiRuggiero. Después de todo, fue estudiando un primo de Halobacterium -- un microbio amante del calor -- que los científicos encontraron la proteína que copiaba el ADN, lo que hizo posible obtener la secuencia completa de los genomas. Sin ella, el proyecto del Genoma Humano nunca hubiera podido tener éxito.No está nada mal para un humilde microbio. ENVÍE
ESTA HISTORIA A SUS AMISTADES Relaciones
con los Medios: Steve Roy
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Septiembre 10, 2004:
Podemos aprender mucho de un microbio.
En estos momentos,
un diminuto bicho del Mar Muerto
esta enseñando a los científicos
cosas nuevas sobre la biotecnología,
el cáncer y la posibilidad
de vida en otros mundos. Y esto es
solo para empezar: Este microbio,
llamado Halobacterium, podría
tener la clave para proteger a los
astronautas de uno de los mayores
peligros a los que se enfrentan durante
una misión a Marte: la radiación
espacial. La severa radiación
del espacio interplanetario puede
penetrar los cuerpos de los astronautas,
dañando el ADN de sus células,
lo cual puede provocar cáncer
y otras enfermedades. El daño
al ADN es algo que también
afecta a las personas que sufren
cáncer en la Tierra. 
"El cristal
de sal es como una pequeña
casa en la cual las células
se protegen a sí mismas de
una mayor desecación",
explica DiRuggiero. Las células
pueden dormir en un estado semi-latente
dentro de los cristales por muy largo
tiempo. Cuando se disuelven nuevamente
en agua, las células retornan
a la vida, reparan todo el daño
ocasionado a su ADN por la desecación
parcial, y continúan viviendo.
Izquierda:
Un
microcircuito de ADN, visto a través de un microscopio.
Cada pequeño punto corresponde
a uno de los miles de genes del organismo
y el color del punto indica el nivel
de actividad de ese gen. Crédito
de la Imagen: James Smiley. A partir
de estos microarreglos, el equipo
de DiRuggiero ha aprendido que cuando
se trata de reparar el ADN, el Halobacterium
es una especie de "bicho del
Renacimiento". Es multifuncional.
Su genoma, de solamente 2.400 genes,
contiene diferentes juegos de mecanismos
de reparación del ADN. Algunos
de estos juegos de herramientas se
asemejan a las herramientas de reparación
de ADN encontradas en las plantas
y animales; otros juegos son más
parecidos a los de las bacterias
y aun otros son característicos
de un grupo de vida mucho menos conocido
denominado "Arquea" (el
grupo al cual pertenece el Halobacterium.
El Halobacterium las tiene todas.
Y yendo más allá de
todo esto, el Halobacterium tiene
unos pocos mecanismos de reparación
de ADN ¡que nadie ha visto
anteriormente!
Junio 2000