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10 de diciembre de 2018
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Ráfagas

No. 133

Los premios Nobel 2009

Física

La Real Academia Sueca de Ciencias reconoció a Charles Kao, británico-estadounidense de origen chino, por su trabajo sobre la transmisión de la luz a través de grandes distancias en fibras de vidrio, lo que llevó a una revolución en los cables de fibras ópticas; y a los estadounidenses Willard Boyle (quien también es ciudadano canadiense) y George Smith, por inventar el dispositivo de carga acoplada, o CCD (siglas en inglés de Charge-Coupled Device), que es un sensor de luz que transforma las imágenes en secuencias de datos digitales. Estos logros científicos son la base de las telecomunicaciones actuales.

En los años 60, cuando Charles Kao inició sus investigaciones en la transmisión de luz, ya existían cables de fibra óptica, pero eran poco eficientes: cerca del 99% de la luz se disipaba en menos de 20 metros. En ese tiempo se pensaba que esta pérdida se debía a pequeñas imperfecciones en las fibras, como hoyos o grietas. Kao descubrió que el problema no estaba en la fabricación de la fibra, sino en el material que se usaba: el vidrio, que no tenía la pureza necesaria. El investigador utilizó cuarzo fundido, que es más transparente, lo que permite transmitir más lejos la señal luminosa. Pocos años después, en 1970, investigadores de los Laboratorios Corning Glass Works, crearon la primera fibra óptica superpura. Hoy en día hay miles de kilómetros de fibras ópticas instaladas en el mundo para transmitir datos digitales. Y buena parte del tráfico de datos en las redes de fibra óptica actuales lo constituyen las imágenes digitales, que deben su origen al CCD, el sensor que inventaron los otros galardonados, Boyle y Smith.

En 1969 Boyle y Smith, entonces investigadores de los Laboratorios Bell, trataban de desarrollar un nuevo tipo de memoria electrónica con una técnica basada en el efecto fotoeléctrico, que permite transformar la luz en señales eléctricas. Lo que obtuvieron al final fue el CCD. Poco tiempo después, Boyle y Smith abandonaron el proyecto, pero el CCD empezó a ser usado en muchas partes del planeta para convertir imágenes en datos digitales. Esta innovación tecnológica nos ha permitido observar el interior del cuerpo, ver la superficie de la Luna y el fondo del océano. Y también transmitir las fotografías digitales que viajan a diferentes partes del mundo por millones.

Fisiología o Medicina

El Nobel de este año fue concedido a tres investigadores por descifrar un proceso fundamental para la biología: el mecanismo de defensa que protege a los cromosomas de la degradación al momento de copiarse cuando la célula se divide. Los premiados son Elizabeth Blackburn, de la Universidad de California, Carol Greider, de la Escuela de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, y Jack Szostak, del Hospital General de Massachusetts. Cuando una célula se divide, los cromosomas se desenredan para producir copias de sí mismos. Una región del cromosoma llamada telómero (del griego telos, final y meros, parte) hace las veces de punto final que indica dónde termina lo que hay que copiar. Los telómeros se parecen a las puntas de las agujetas.

Blackburn comenzó su carrera estudiando el organismo unicelular Tetrahymena. Se dio cuenta de que los telómeros estaban constituidos por una secuencia genética que se repetía una y otra vez al final de los cromosomas, pero su función era un misterio. Elizabeth Blackburn y Jack Szostak descubrieron que la secuencia de ADN que forma los telómeros tiene la función de evitar que se pierda información genética, es decir, evita que la molécula de ADN sufra degradaciones al copiarse (así como las puntas de las agujetas tienen la función de evitar que éstas se deshilachen).

Tiempo después, Greider y Blackburn investigaron si la formación del ADN del telómero podría deberse a la intervención de una enzima desconocida. En 1984 identificaron la telomerasa, la enzima que regula la producción de los telómeros.

Con el tiempo el tamaño de los telómeros se reduce y con él su acción protectora sobre los cromosomas. Al mismo tiempo, cuando la actividad de la telomerasa es alta, el tamaño de los telómeros se mantiene y el envejecimiento celular se retrasa. Esto, que podría parecer muy deseable, no lo es tanto: es exactamente lo que sucede con las células cancerosas, que parecen tener vida eterna. Actualmente, muchos desarrollos terapéuticos se basan en el estudio de los telómeros y en la disfunción de la enzima telomerasa.

Química

La Academia de Ciencias Sueca otorgó este premio, de manera conjunta, a Venkatraman Ramakrishnan, del Laboratorio de Biología Molecular de Cambridge, Reino Unido; a Thomas A. Steitz, de la Universidad Yale, Estados Unidos, y a Ada E. Yonath, del Instituto de Ciencias Weizmann, Israel, por sus estudios sobre la estructura y función del ribosoma.

Los ribosomas son pequeñas estructuras que se encuentran suspendidas en el interior de todas las células, y que cumplen la importante función de "leer" la información almacenada en el ADN y ensamblar las proteínas correspondientes. Las proteínas son moléculas esenciales para la vida porque forman los tejidos y regulan las reacciones químicas del organismo.

Trabajando de manera independiente y utilizando cristalografía de rayos X, los tres científicos realizaron mapas de la localización de los cientos de miles de átomos que forman los gigantescos complejos moleculares que son los ribosomas. Esto nos ha permitido entender en qué forma el ribosoma desempeña su función con un detalle y una precisión inconcebibles y se han podido identificar, a nivel atómico, los componentes que intervienen en distintas funciones ribosómicas, como la formación de los enlaces que forman las proteínas.

Los resultados tienen implicaciones médicas importantes: conocer con detalle la estructura y función de los ribosomas de las bacterias es una poderosa herramienta para desarrollar nuevos fármacos. Ciertos antibióticos, como la estreptomicina, la eritromicina y el cloranfenicol, bloquean la actividad de los ribosomas de las bacterias, lo que les impide sobrevivir. Los tres galardonados han generado modelos en tercera dimensión que muestran cómo se unen distintos antibióticos a los ribosomas de las bacterias. Otros investigadores están usando estos modelos para desarrollar antibióticos nuevos.

La entrega del Premio Príncipe de Asturias a la UNAM

La Universidad Nacional Autónoma de México obtuvo el Premio Príncipe de Asturias en Comunicación y Humanidades 2009. José Narro Robles, rector de la UNAM, recibió el reconocimiento en una ceremonia que se llevó a cabo el 23 de octubre del presente año en el Teatro Campoamor, en Oviedo, España.

Este reconocimiento se concede a "la persona, institución, grupo de personas o de instituciones cuya labor creadora o de investigación represente una aportación relevante a la cultura universal en esos campos (comunicación y humanidades)". En años pasados lo han recibido la empresa Google, las revistas científicas Science y Nature, la National Geographic Society, el periodista Ryszard Kapuscinski, el semiólogo y escritor Umberto Eco, la cadena de noticias CNN, la Agencia EFE y el Fondo de Cultura Económica de México.

La UNAM es la universidad más grande de Iberoamérica. Tiene 18 facultades y cuatro escuelas universitarias, además de 46 institutos y centros de investigación. Está presente en todos los estados de la República y tiene sedes en Gatineau, Canadá, y en las ciudades estadounidenses de Chicago, Los Ángeles y San Antonio. En el actual curso académico registra un total de cerca de 300 000 estudiantes entre bachillerato, licenciaturas y posgrados. Su personal académico (investigadores y docentes) es de 34 835 personas. La UNAM tiene a su cargo la Biblioteca Nacional, la Hemeroteca Nacional y una red de 141 bibliotecas, además del Servicio Sismológico Nacional y el Observatorio Astronómico Nacional, entre otros. Cuenta con una orquesta sinfónica, una emisora de radio, un canal de televisión, la filmoteca más importante del país, la escuela de cine más antigua de América Latina y una red de museos universitarios con un espectro temático muy amplio. De sus aulas han salido los tres mexicanos galardonados con el Premio Nobel (Alfonso García Robles, Mario J. Molina y Octavio Paz) y ocho de los 10 que han recibido el Premio Príncipe de Asturias. Su campus principal, la Ciudad Universitaria, fue declarado Patrimonio Cultural de la Humanidad por la UNESCO en 2007 como ejemplo de conjunto monumental del modernismo del siglo XX.

El doctor José Narro, en su discurso de aceptación, dijo: "Sin ciencia propia, sin un sistema de educación superior vigoroso y de calidad, una sociedad se condena a la maquila o a la medianía en el desarrollo".

Desarrolla la UNAM insecticida ecológico

Muchas especies de mosquitos y otras especies de artrópodos transmiten enfermedades que afectan tanto al ser humano como a los cultivos. A nivel mundial, las plagas destruyen aproximadamente 30% de los sembradíos. Para controlarlas se han utilizado insecticidas sintéticos, pero algunas de sus propiedades, como su permanencia y toxicidad para un amplio espectro de organismos, han provocado serios problemas ambientales. Esto ha propiciado el desarrollo de métodos alternos, como el control biológico que consiste en utilizar especies que atacan de manera natural a organismos considerados como dañinos, pero respetan a los benéficos (como las abejas o las mariposas monarca) y no afectan a los vertebrados.

El grupo que dirige la doctora Alejandra Bravo de la Parra, del Departamento de Microbiología Celular del Instituto de Biotecnología de la UNAM, estudia insecticidas con estas características. Uno de los agentes de control muy utilizados desde hace décadas es el Bacillus thuringiensis (Bt), una bacteria usada como ingrediente activo en insecticidas biológicos, pero no se habían realizado estudios para entender cómo afecta la bacteria a los insectos a nivel molecular. Bravo de la Parra ha dedicado más de 20 años a este fin. Descubrió que el Bt produce una serie de toxinas que ingresan al tracto digestivo del insecto y ahí se solubilizan. Esto no ocurre en las aves, peces, mamíferos ni reptiles, por lo que este agente no representa un riesgo para ellos. Dentro del organismo del insecto, una pequeña parte de las toxinas Bt, la fracción tóxica, se desprende y se une a proteínas que están en el intestino. Varias toxinas se unen y forman moléculas conocidas como oligómeros, que se pegan a la membrana de las células del intestino del insecto y perforan las células.

Bravo detectó que muchos insectos se hacen inmunes a las toxinas Bt porque sus proteínas carecen de un fragmento que provoca que se desprenda la fracción tóxica. La investigadora y su equipo cortaron ese segmento de la toxina y se lo administraron a insectos que ya eran resistentes al Bt. Habían encontrado la clave para crear un nuevo bioinsecticida. Los resultados de esta investigación se publicaron en noviembre del 2007 en la revista Science. Alejandra Bravo de la Parra obtuvo por ello el Premio L'Oréal-UNESCO 2010, que será entregado el 4 de marzo próximo. Este insecticida orgánico fue patentado por la UNAM, y ya son varias las empresas interesadas en comercializarlo.

 

Martha Duhne

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