domingo, 16 de septiembre de 2012

Posted: 31 Aug 2012 11:30 PM PDT
Referencia: Kurzweilai.net, 30 de agosto 2012

El reloj cerebral, el núcleo supraquiasmático (NSQ) del hipotálamo, se ve impulsado en parte por el metabolismo, la producción y el flujo de energía química de las células, según revela un nuevo estudio.

Los investigadores se centraron principalmente en un fenómeno conocido como "redox" de los tejidos neuronales del NSQ de los cerebros de ratas y ratones.

(Redox significa los cambios de energía del metabolismo celular (normalmente, a través de la transferencia de electrones). Cuando una molécula gana uno o más electrones, los científicos lo llaman reducción;. Cuando pierde electrones, lo llaman oxidación. Las reacciones redox, descubrieron los investigadores, oscilan sobre un ciclo de 24 horas del reloj cerebral, y abren o cierran los canales de comunicación de las células del cerebro).

"El descubrimiento fundamental aquí, es que hay una oscilación intrínseca del metabolismo en la región del reloj cerebral que sucede sin intervención externa", señaló Martha Gillette, profesora de biología celular y del desarrollo en la Universidad de Illinois, que dirigió el estudio. "Y este cambio del metabolismo determina el estado excitable de que la parte del cerebro. Los nuevos hallazgos alterar las suposiciones básicas sobre cómo funciona el cerebro.

"Básicamente, la idea siempre ha sido que el metabolismo está sirviendo a la función cerebral. Y lo que estamos presentando es que el metabolismo es parte de esa función cerebral ", destacaba ella. "Nuestro estudio implica que estos cambios en el estado metabólico celular podrían ser la causa, en vez de un resultado, de la actividad neuronal."

El bucle de realimentación de transcripción-traducción (TTFL) del reloj molecular y los osciladores circadianos no TTFL en las neuronas NSQ de los mamíferos. En este modelo, los osciladores se influyen entre sí durante el día y la noche. La actividad de las neuronas se realimenta de nuevo en el reloj TTFL por mecanismos desconocidos (no se muestra). Crédito: Mino D.C. Belle y Hugh D. Piggins/Science)




- Imagen 1) Modelo propuesto de la interdependencia relativa del oscilador de transcripción-traducción, el oscilador redox, y la membrana de oscilación de excitabilidad. Crédito: Mino D.C. Belle y Hugh D. Piggins/Science)
Publicaciones:
- T. A. Wang, Y. V. Yu, G. Govindaiah, X. Ye, L. Artinian, T. P. Coleman, J. V. Sweedler, C. L. Cox, M. U. Gillette, Circadian Rhythm of Redox State Regulates Excitability in Suprachiasmatic Nucleus Neurons, Science, 2012, DOI: 10.1126/science.1222826 .
- M. D. C. Belle, H. D. Piggins, Circadian Time Redoxed, Science, 2012, DOI: 10.1126/science.1227203 .

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Posted: 31 Aug 2012 10:00 AM PDT
Referencia: Max.Planck.Geselischaft.de, 30 de agosto 2012

Investigadores del Max Planck describen el genoma Denisovan, aclarando las relaciones entre denisovanos y los humanos de hoy día.

Los análisis de un equipo internacional de investigadores dirigido por Svante Pääbo, del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Leipzig, Alemania, muestran que la variación genética de los denisovanos era extremadamente baja, lo que sugiere que a pesar de que estuvieron presentes en gran parte de Asia, su población nunca fue grande durante largos períodos de tiempo. Además, una lista completa documenta los cambios genéticos que diferencian a los seres humanos modernos de sus arcaicos parientes. Algunos de estos genes se refieren a cambios que están asociados con la función cerebral o el desarrollo del sistema nervioso.

En 2010, Svante Pääbo y sus colegas, secuenciaron el ADN que se aisló de un fragmento de hueso de un dedo, descubierto en la Cueva Denisova, al sur de Siberia. Descubrieron que pertenecía a una joven de un grupo anteriormente desconocido de humanos arcaicos que llamaron "denisovanos". Gracias a una novedosa técnica que divide la doble hélice del ADN, de manera que cada uno de los dos hilos pueden utilizarse para su secuenciación, el equipo fue capaz de secuenciar cada posición en el genoma Denisovan, aproximadamente 30 veces más. La secuencia generada del genoma de este modo, muestra una calidad similar a los genomas que han sido determinados de los humanos actuales.

En un nuevo estudio, que se publica en la edición de esta semana de la revista Science, Svante Pääbo y sus colegas compararon el genoma Denisovan con el de los neandertales y once humanos modernos de todo el mundo. Sus hallazgos confirman un estudio previo, según el cual las poblaciones modernas de las islas del sudeste de Asia comparten genes con los denisovanos. Además, los genomas de personas de Asia oriental y América del Sur incluyen un poco de más genes de neandertales que los europeos: "El resto de material arcaico del este de Asia está más estrechamente relacionado con los neandertales que con los denisovanos, por lo que estimamos que la proporción de ascendencia neandertal en Europa es menor que en el este de Asia", informaban los investigadores de Leipzig.

"Esta es la secuencia de un genoma extinto de una precisión sin precedentes", subrayó Matthias Meyer, el autor principal del estudio. "De la mayor parte del genoma podemos determinar incluso las diferencias entre los dos conjuntos de cromosomas que la chica Denisovan heredó de su madre y su padre". A partir de esto, los investigadores pueden decir que la variación genética de los denisovanos fue más pequeña que en los humanos actuales. Probablemente, esto es debido a que la población Denisovan, inicialmente pequeña, creció rápidamente, mientras se extiendía sobre una amplia área geográfica. "Si la investigación futura del genoma del Neandertal muestra que su tamaño poblacional fue cambiando con el tiempo de manera similar, es muy posible que sólo una población se expandiera fuera de África, dando lugar tanto a los denisovanos como los neandertales", señala Svante Pääbo, que dirigió el estudio.

Los investigadores, además, generaron una lista de cerca de 100.000 recientes cambios en el genoma humano, que sucedieron después de la división de los denisovanos. Algunos de estos cambios afectan a genes que están asociados con la función cerebral y del sistema nervioso. Otros pueden afectar a la piel, los ojos y la morfología dental. "Esta investigación ayudará a determinar cómo fue que las poblaciones humanas modernas llegaran a expandirse tan espectacularmente en tamaño, así como en complejidad cultural, mientras que los humanos arcaicos se vieron reducidos en número hasta extinguirse físicamente", añade Svante Pääbo. A principios de este año, los investigadores de Leipzig ya habían puesto toda la secuencia del genoma Denisovan a disposición del público en general, mediante su publicación en línea.

Este proyecto ha sido financiado por la Max Planck Society. El hueso del dedo fue descubierto por Anatoly Derevianko y Michail Shunkov de la Academia Rusa de Ciencias en 2008, durante sus excavaciones en la cueva Denisova, un sitio arqueológico único que contiene capas culturales que indican la ocupación humana en el sitio desde hace unos 280.000 años. El hueso del dedo fue encontrado en una capa que se ha datado de hace entre 50.000 y 30.000 años.
SJ/BA

- Imagen: Réplica del fragmento óseo del dedo de un homínido Denisovan sobre una mano humana. © MPI de Antropología Evolutiva .
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Fuente de las dos entradas...Pedro Donaire Bitnavegantes