Ráfagas 289
Ráfagas
Martha Duhne
Shutterstock
Premio Nobel de fisiología o medicina 2022
Fue otorgado al sueco Svante Pääbo, actualmente investigador del Instituto Max Planck para la Antropología Evolutiva, en Alemania, por sus descubrimientos sobre los genomas de homínidos extintos y la evolución de nuestra especie.
La evolución humana es un tema que nos intriga a muchos. ¿Quiénes son nuestros ancestros más directos? ¿Qué relación tuvo el Homo sapiens con ellos? Y en especial, ¿qué nos distingue de otros homínidos que caminaron en la Tierra hasta hace relativamente poco tiempo?
Estas son las preguntas que Pääbo se ha dedicado durante décadas a responder, creando de paso una nueva rama de la ciencia: la paleogenómica, que usa las herramientas de la biología molecular y la medicina y las aplica a la paleontología.
FPääbo, como su padre Sune Bergström, estudió medicina y trabajó algunos años como virólogo, pero después intentó extraer el ADN de una momia egipcia. No pudo hacerlo, pero esto cambió el rumbo de su trabajo profesional: encontrar la forma de extraer ADN de fósiles, algo que se creía imposible. Las cadenas de material genético empiezan a romperse después de la muerte y se mezclan fácilmente con las de otros organismos, como bacterias e incluso las de los investigadores que las manipulan. Así, el primer objetivo de Pääbo fue desarrollar un método para extraer y analizar el ADN de huesos de 40 000 años de antigüedad sin contaminarlos. Con este método extrajo y secuenció el ADN de neandertales y denisovanos, ambos homínidos que convivieron en la Tierra con el Homo sapiens. Los neandertales habitaron Eurasia desde hace aproximadamente 400 000 años hasta su desaparición, hace 40 000 años. No se han encontrado en África, donde aparecieron los primeros homínidos.
De los denisovanos sabemos menos. La especie se descubrió analizando los huesos de un dedo meñique encontrado en la cueva Denisova, en Siberia, Rusia. Otros huesos se han localizado en Asia. Se calcula que vivieron hace entre 200 000 y 50 000 años. El Homo sapiens se originó en África hace cerca de 300 000 años. La especie emigró hace casi 70 000 años a Oriente Medio y Europa. Al llegar los sapiens a Europa los neandertales ya vivían ahí y convivieron con los humanos durante decenas de miles de años. Cuando se desplazaron a Asia se encontraron con los denisovanos. Lo que descubrió Pääbo, por medio de estudios genéticos comparativos, es que existen genes de ambas especies de homínidos en el genoma humano, es decir, que los humanos se reprodujeron con ambos grupos. Algunos genes neandertales en seres humanos están relacionados con el funcionamiento del sistema inmunitario, y los de denisovanos con la capacidad de vivir a grades altitudes.
Los estudios más recientes de Pääbo muestran que el Homo sapiens cuenta con una versión del gen TKTL1, ausente en las otras dos especies, que tiene la función de multiplicar las neuronas en la corteza cerebral. Un dato curioso de Pääbo es que su padre (que nunca lo reconoció como hijo) también ganó el Nobel de fisiología o medicina, pero en 1982. También es abiertamente bisexual.
Premio Nobel de química
El premio de química 2022 fue otorgado a los investigadores estadounidenses Carolyn Bertozzi, de la Universidad de Stanford, y Barry Sharpless, del Instituto Scripps de Investigación, y al danés Morten Meldal, de la Universidad de Copenhague, por el desarrollo de la química clic y la química bioortogonal.
A lo largo de millones de años han evolucionado moléculas complejas de gran tamaño que son indispensables para la vida. Muchas son de interés para la industria, en especial para producir materiales, alimentos y medicinas, por lo que se han replicado de manera artificial. Pero los procesos para sintetizar estas moléculas muchas veces son tardados, costosos o generan productos secundarios indeseables.
Sharpless y Meldal sentaron las bases de la química clic, que permite construir moléculas complejas uniendo módulos moleculares más pequeños. Descubrieron, de manera independiente, que en presencia de cobre dos tipos de moléculas, azidas y alquinos, se unen de manera instantánea, como las dos piezas de un cinturón de seguridad, sin productos secundarios. De esta forma se pueden combinar diferentes moléculas y producir nuevos materiales.
FPero como el cobre es tóxico no podía usarse en seres vivos. Carolyn Bertozzi descubrió la forma de replicar este método sin utilizarlo. La investigadora logró unir moléculas fluorescentes a una de las moléculas clic, lo que facilitó el estudio de células vivas. Actualmente estos métodos tienen muchos usos en la industria y en la medicina, como en la producción de fármacos para rastrear tumores malignos, entender cómo avanzan las enfermedades y determinar el tratamiento médico adecuado. También sirven para producir materiales con propiedades específicas que, por ejemplo, sean conductores de la electricidad o reflejen la radiación ultravioleta.
Bertozzi es la octava mujer en ganar un Nobel de química, y Sharpless lo obtuvo por segunda vez.
Premio Nobel de física
El premio de física 2022 lo comparten el francés Alain Aspect, el estadounidense John F. Clauser y el austriaco Anton Zeilinger “por realizar experimentos con fotones entrelazados, establecer la violación de las desigualdades de Bell y abrir brecha en la ciencia de la información cuántica”.
La mecánica cuántica, la física de los fenómenos que ocurren a la escala atómica, solo da resultados en términos de probabilidades, a diferencia de otras áreas, que predicen resultados concretos. Albert Einstein y otros pensaban que la mecánica cuántica era una teoría incompleta, que no incluía todas las variables pertinentes para hacer predicciones exactas. Otro bando, encabezado por Niels Bohr, sostenía que —pese a su carácter probabilístico— la mecánica cuántica era la teoría más completa posible de los fenómenos atómicos.
En 1935 Einstein y dos colaboradores demostraron que, si así fuera, sería posible crear pares de partículas “entrelazadas” o “enredadas” que se comportarían como si fueran una sola aunque estuvieran separadas por grandes distancias. Como esto era absurdo (pues implicaba una comunicación instantánea entre las partículas), la mecánica cuántica debía estar incompleta.
En 1963 John Stuart Bell ideó una manera de zanjar este debate mediante experimentos. Si las mediciones experimentales no cumplían ciertas condiciones matemáticas (las desigualdades de Bell), la mecánica cuántica tenía la última palabra y el bando de Einstein estaba equivocado.
Durante los años 70, primero John Clauser y Stuart Freedman y luego Alain Aspect y su equipo llevaron a cabo los experimentos para determinar si las partículas subatómicas cumplían las desigualdades de Bell. Resultó que no. Esto implicaba que el entrelazamiento cuántico que anticipó Einstein sí existía. En los años 90 Anton Zeilinger y sus colaboradores lo demostraron por medio de experimentos con fotones entrelazados, lo que abrió el camino a la computación, la teletransportación y la criptografía cuánticas, que ya están dando frutos tecnológicos y comerciales.
Desviar un asteroide
La nave DART, lanzada el 24 de noviembre de 2021, se impactó el 26 de septiembre pasado contra un asteroide llamado Dimorphos y alteró su órbita. Dimorphos es un asteroide pequeño que gira alrededor de otro llamado Dydimos. En el momento del impacto, el sistema doble se encontraba a 11 millones de kilómetros de la Tierra. Que una nave choque con un cuerpo celeste no suele ser motivo de alegría para los científicos que trabajan en la misión, pero en esta ocasión ese era el objetivo para probar que somos capaces de desviar asteroides en caso de que uno venga hacia la Tierra. Esta amenaza es tan real que la NASA invirtió 342 millones de dólares en la misión.
El equipo de científicos confirmó que el impacto cambió el tiempo que tarda Dimorphos en dar una vuelta alrededor de Dydimos: de 11 horas y 55 minutos pasó a 11 horas y 23 minutos.
Este resultado es un paso importante para entender el efecto que tuvo el impacto de DART con el asteroide; a medida que lleguen nuevos datos, los astrónomos podrán evaluar mejor cómo podría utilizarse una misión como DART para proteger a la Tierra de una colisión con un asteroide capaz de causar daños graves. Como sabemos, hace 66 millones de años un impacto así causó una extinción masiva en nuestro planeta.
–Sergio de Régules
Hallan patógenos que infectan cultivos
La hernia de las crucíferas, especies vegetales como el rábano, la coliflor, el brócoli, el nabo y la col, es una de las enfermedades más importantes de estos cultivos. Las plantas infectadas se marchitan y las raíces se deforman hasta que la planta muere. El patógeno responsable es el Plasmodiophora brassicae, que puede sobrevivir en el suelo sin hospedero hasta que la planta se vuelve a sembrar y la infecta para iniciar su ciclo de vida.
México es el quinto productor de brócoli en el mundo y el principal exportador de este cultivo a Estados Unidos y Canadá, por lo que determinar la presencia de este patógeno en suelos mexicanos es importante para reducir las pérdidas económicas que causa. Sin embargo, hasta la fecha no se habían realizado estudios científicos para detectarlo en México.
Un equipo de investigadores de la Universidad Veracruzana se dio a la tarea de buscar la presencia de esta enfermedad y determinar las regiones afectadas. Para eso, los investigadores visitaron cultivos en Puebla y Tlaxcala, los mayores productores de estos vegetales. El equipo entrevistó a los productores y así localizó 14 campos que parecían estar infectados. Tomaron 70 muestras de suelo de tres tipos de campos: campos que estaban en producción, tierras donde no se había cultivado hasta por un año y campos abandonados. Cultivaron plantas en estas muestras de suelo y los síntomas de la enfermedad aparecieron en las raíces de las plantas infectadas. La presencia del patógeno se confirmó con estudios moleculares.
Los resultados de esta investigación fueron publicados en la revista Plant Disease y los investigadores también abrieron un sitio web para consulta de los productores en el que dan a conocer la localización de los campos donde se confirmó la presencia del patógeno. El sitio web también permite añadir nueva información para evitar el contagio a otras parcelas.
