Genes saltarines!

En los genomas, tanto eucariotas (ej. plantas, animales,) como procariotas (ej. bacterias) existen secuencias de ADN que tienen la capacidad de “moverse” de un lugar a otro y reciben el nombre de transposones. En los eucariotas es más común la transposición mediante un intermediario de ARN (retrotransposición), lo que implica que la secuencia de ADN no salta de un sitio del genoma a otro, sino que es copiada y luego insertada, logrando duplicar la secuencia en cuestión y a su vez, ampliando el tamaño del genoma.

Estos elementos movibles tienen la capacidad de alterar el genoma, por ejemplo, llevando un gen de un lugar a otro o silenciando un gen debido a una inserción en el medio de la zona codificante. En humanos aproximadamente el 45% del genoma corresponde a este tipo de elementos movibles.

En bacterias, es más común la transposición directa de ADN. Existen Secuencias de Inserción (IS), donde un fragmento de ADN que posee solo el gen que codifica para la transposasa (enzima que ayuda al proceso de la transposición) se mueve de un sitio del genoma a otro. Por otro lado, aquellas secuencias que además de poseer la transposasa contienen también algún que otro gen, reciben el nombre de transposon.

Barbara McClintock fue la primera en estudiar este fenómeno en eucariotas, en particular, en la planta del maíz. Descubrió, entre otras cosas, que estos genes saltarines daban una diversidad fenotípica (apariencia y rasgos físicos definidos) increíble de una progenie a la otra. Por ello, recibió el premio Novel en 1983.

Los transposones son foco de estudio incluso hoy en día. Debido a que estas secuencias pueden moverse o autoreplicarse de un lugar del genoma a otro (incluso de cromosoma a cromosoma), ocasionan la aparición de mutaciones y por ende enfermedades. Se conocen enfermedades en humanos que son originadas por el efecto de la transposición, por ejemplo la inserción de un gen movible sobre otro codificante para alguna enzima esencial, como es el caso de la Hemofilia de tipo A y B, y la distrofia muscular Duchenne.

ADN de mamá y... mezcla

Sabemos que en el núcleo de nuestras células tenemos la información genética heredada que nos define y nos caracteriza. Éste ADN nuclear se origina en los animales como resultado de la unión de dos gametos conocidos, el óvulo y el espermatozoide.

La información genética de ambos padres se “mezcla” durante un proceso que incluye la recombinación cromosómica o crossing over. Aquí, los cromosomas intercambian secciones de su ADN dando origen a una variabilidad impresionante. Por ello, tenemos rasgos parecidos a nuestros padres, pero no existe posibilidad de que salgamos idéntico solo a uno de ellos.

Sin embargo, la información genética presente en el núcleo de nuestras células no es la única presente en nuestro organismo. Localizada también en las células, están las mitocondrias, organelas bien conocidas por ser motores energéticos, dado que producen la mayor parte del ATP (combustible energético) que requiere la célula, y en donde también encontramos ADN.

El ADN mitocondrial no es heredado de ambos padres ni mucho menos mezcla de ellos. Este ADN es pura y exclusivamente heredado de nuestra madre. Las primeras mitocondrias presentes en los primeros segundos posteriores a la unión de los gametos provienen del óvulo de la madre. Así es que, nuestro ADN mitocondrial, proviene de mamá. Tenemos entonces, más información genética por herencia materna que paterna? Bien, esa es una pregunta que generaría un gran debate.

Imagen: Microfotografía electrónica de una mitocondria. (http://www.genomasur.com/lecturas/Guia09.htm)

Jugoso o a punto? Mejor cocido.

Es muy común que nos aconsejen comer carne bien cocida, pero hay quienes la prefieren bien jugosa y otros “vuelta y vuelta”. Para gusto de algunos, el trozo de carne casi que dice “muuuu”. Es cuestión de gusto, ¿pero qué pasa cuando el gusto afecta a la salud?

No es un mito popular que el comer carne cruda traiga consecuencias para la salud. El listado de microorganismos patógenos y organismos dañinos que puedan ingresar a nuestro cuerpo mediante esta vía es bastante extenso. Partiendo por los más pequeños, como la salmonella o E. coli patógena, hasta organismos más grandes, como la tenia.

Las tenias pertenecen al filo platelminto, clase cestodos y se conocen también como “gusanos planos”. Son parásitos muy comunes y causan gran variedad de enfermedades y trastornos. Poseen una cabeza con pequeñas ventosas y ganchos que les permiten sostenerse y permanecer aferrados al tracto intestinal del huésped, posiblemente, un humano. Estos parásitos no poseen estómago, por lo que absorben los alimentos a través de su piel. Viven mientras permanecen adheridos, y están liberando huevos constantemente. Los huevos son infecciosos para el huésped y extiende el contagio a otras personas una vez expulsados del organismo.

Las dos tenias más conocidas son la tenia del ganado bovino (Taenia saginata) y la tenia del cerdo (Taenia solium). La primera puede llegar a medir hasta 6m. En los bovinos, el parásito puede albergarse en los músculos, pudiendo ser detectado a simple vista en un trozo de carne. La tenia de cerdo termina su ciclo en el ser humano, es decir, somos los huéspedes definitivos. Esta tenia puede enquistarse en el cerebro, músculos u otros órganos. El crecimiento de la tenia causa cisticercosis y puede ocasionar graves daños e incluso la muerte.

El ser humano puede infectarse no solo por comer carne cruda sino por falta de higiene, en especial cuando se tiene contacto con animales que pueden ser huéspedes intermediarios de estos parásitos.

La carne, cualquiera sea, mejor bien cocida. El calor alto en la cocción logra erradicar la posibilidad de infección, ya que éstos parásitos no sobreviven a temperaturas elevadas.

No voy a agregar una fotografía de una tenia en este post porque el parásito es realmente desagradable, pero ustedes pueden googlear, si lo desean. Sí voy a postear una fotografía de unas costillitas de cerdo como solo se prepara en Santa Fe.

Combustible para el cerebro

Nuestro cuerpo requiere diferentes nutrientes para poder funcionar adecuadamente. Cada órgano tiene su combustible preferencial y es por ello que la dieta debe ser lo más equilibrada posible de acuerdo a nuestras necesidades nutricionales.

El cerebro usa básicamente glucosa, aproximadamente unos 120 gramos al día, bastante, no? Si consideramos que el cuerpo completo requiere de aproximadamente unos 190 gramos al día, podríamos decir que el cerebro es realmente un goloso! En caso de falta de glucosa, el cerebro puede hacer uso de cuerpos cetónicos, compuestos que el organismo puede sintetizar haciendo uso de reservas mediante vías metabólicas complejas.

La importancia del desayuno radica fundamentalmente en la necesidad de reponer las reservas de glucosa que guardamos en el hígado y en los músculos en forma de glucógeno. Estas reservas se agotan luego de unas 12 horas sin ingesta de alimento, por ello es tan importante el desayuno. La glucosa que guardamos en hígado y músculos son usadas a lo largo del día para diferentes requerimientos, entre ellos, alguna urgencia del cerebro. Así que, siempre es bueno desayunar bien y, mi consejo extra: tener unos caramelos a mano para la hora de ir a dar un examen ;-)

Enzimas en el jabón en polvo

El uso de microorganismos en la industria está muy diversificado en estos tiempos. Las aplicaciones son muy variadas y van desde la alimenticia, como la producción de quesos y panes, hasta la petroquímica, poniendo como ejemplo a bacterias que son capaces de degradar el petróleo y generar productos inocuos para el medio ambiente.

En la industria textil y de químicos para limpieza podemos citar un bichito muy útil, el Bacillus lincheniformis. Esta bacteria es muy empleada para la elaboración de detergentes y jabones en polvo.

¿Dónde radica su potencial? Esta bacteria nos proporciona componentes que ayudan a degradar restos de comida o manchas en la ropa. Restos proteicos que puedan encontrarse en una prenda luego de haberla manchado con sangre, por ejemplo, se degradan con ayuda de la subtilisina, una proteasa (un tipo especial de enzima) obtenida de B. lincheniformis y comunmente secretada por otros bacilos.

La amilasa ayuda a degradar restos de almidón (proveniente de alimentos como la papa), y en particular, la extraída de esta bacteria, es muy resistente a la accion de proteasas, a temperaturas por sobre los 85 grados y a medios muy alcalinos.
El uso de enzimas en la industria para la producción de jabones lleva muchas décadas de constante mejora.

Algo más curioso aún, dónde podemos encontrar muchos B. lincheniformis?, en las plumas de las aves!

About proteins

Proteins are very complex biomolecules presented in many type of organisms like bacteria (prokaryotic cells) and animals (eukaryotic cells). They are formed by the addition of many amino acids.

The lipid bilayer that covers the cell has many proteins encrusted in its surface. It makes the cell to be very selective in which molecules can cross the bilayer, allowing the simple diffusion for oxygen and other small molecules. Water is a big molecule to pass the bilayer so it needs to be help by a specific protein called aquaporin. The proteins presented in this bilayer function like selective transports. There is another important transmembrane protein like ATPasa that are involved in ATP production and located in the mitochondrial surface.

Proteins that go entirely across the lipid bilayer are known as integral membrane proteins and they have a big hydrophobic polypeptide region. On the other hand, we have proteins that are only located in the surface of one layer and they are called peripheral membrane proteins.

Proteins have different conformations; it means that they are able to fold themselves in order to take the most biochemical stable form. The two principal conformations are α-helixes and β-sheets. The conformation of a protein is stable in a specific physiological environment. If we change the pH (protons concentration) in order to make the medium more o less acidic, temperature or salt concentration, the protein will start denaturizing itself. And if bad conditions persist in time, the molecule could be destroyed.

Many animal proteins have carbohydrates covalently united. These carbohydrates are exposed to the surface of the cell and they function like signs to other molecules like those taking place in sperm-egg interaction, blood clotting and inflammatory responses.

We can extract and purify proteins by different methods. We could use detergents for this job like SDS (ionic) or Triton (nonionic) and then we could analyze the proteins using electrophoresis.

Proteínas malas

Conocemos muchos tipos de organismos y microorganismos capaces de causar daño al ser humano y otros organismos. Bacterias, hongos, virus... pero, proteínas?, bueno, no es lo más común, pero existen.

Los priones, nombre con que se conoce a este tipo de proteínas, son capaces de generar infecciones y causar la muerte del organismos que invaden. Sin embargo, éstas no poseen material genético. Estas proteínas poseen una conformación que pueden transmitir, es decir, pueden contagiar a otras proteínas, por ejemplo, del organismo humano, para que adopten el mismo plegamiento o conformación, y éstas a su vez, inducen a otras proteínas, ocasionando una reacción en cadena y la acumulación de fibras insolubles que se pegan entre sí. La proteína logra expresarse (actuar, funcionar, por llamarle de algún modo) solo en ciertas regiones del sistema; las células del sistema nervioso parecen ser sus predilectas. Los priones generan un desorden irreversible a nivel celular sin generar respuesta del sistema inmune.

Hoy en día se conocen 9 enfermedades similares, llamadas encefalopatías espongiformes, ya que todas producen el mismo resultado, grandes vacuolas que se forman en el cerebro, siendo el aspecto final el de una esponja, de ahí su nombre. La más conocida de todas es la "enfermedad de las vacas locas", que surgió en el 87 en Inglaterra.

El contagio de algunas de las 9 variedades se produce comúnmente debido a la ingesta de carne contaminada o mal cocida. También se cree que pueden existir causas genéticas o autoinducidas, aunque se desconoce por qué razón la proteína adopta la forma prión.

Pepper gas

El pepper gas, o más conocido como gas pimienta, es un aerosol utilizado por las fuerzas de seguridad y a veces por ciudadanos comunes para defensa personal, aunque esto depende de las leyes de cada país. El nombre hace referencia a la pimienta, esto se debe a que la traducción de pepper al español es, claramente, pimienta. Sin embargo el término pepper en inglés incluye muchos géneros de plantas, entre ellos, las pimientas (Piper) y los chiles, ajíes, pimientos y pepperonchinos (Capsicum).
Si bien existen gases con compuestos mezcla, el compuesto más común del gas pimienta es la Capsaicina, extraído de las plantas del género Capsicum, un poco diferente a la pimienta de mesa común. Los argentinos no somos muy adeptos a los chiles picantes, si bien nos gusta la pimienta negra en la pasta, quesos y carnes, el chile se lo dejamos a los mexicanos. La Capsaicina es un potente irritante para los ojos y el tracto respiratorio. Puede causar incluso naúceas y vómitos, y algunos especialistas confirmaron que aparentemente puede causar la muerte. Los efectos adversos dependen de la sensibilidad de persona frente a cuadros alérgicos, donde las vías respiratorias se ven muy comprometidas.
La Capsaicina no es hidrosoluble, por lo que no sirve de nada intentar lavados de ojos, nariz y boca luego de la exposición. El compuesto sí es liposoluble, por lo que es de utilidad lavarse utilizando materias grasas; tiene buenos resultados el emplear leche, manteca o aceites. No sirve solo aplicar la materia grasa, ya que el resultado es una neutralización, hay que intentar ir lavando despacio la zona para quitar el compuesto irritante. Parpadear también sirve, ya que el lagrimeo ayuda al lavado.
Para quienes quieran improvisar en la gastronomía mexicana, tengan en cuenta que el chile es inofensivo si se lo sabe emplear. Pueden buscarse algún video en YouTube para aprender a limpiar un chile. No tiene mucha ciencia, pero... mejor prevenir. Cuidado con llevarse los dedos a la cara luego de hacer esto. Si no se animan demasiado, pueden usar guantes.
Hay personas que emplean los chiles o pepperonchinos enteros para preparar comidas, no sé si por ignorancia o porque les gustan los deportes de alto riesgo, pero las semillas de estos frutos se deben evitar, es ahí donde se concentra el compuesto que hace "picar". Para las comidas basta con emplear la vaina sin semillas ni tallos. Con solo eso, les aseguro que van a necesitar varios vasos de cerveza para calmar el picor (no agua, ni se gasten, jaja), y a mi no me gusta mucho la cerveza, así que estoy en problemas...

Sol, en cantidad justa.

Todos sabemos lo importante que es para el organismo la ingesta de vitaminas, pero no todas las vitaminas que necesitamos las encontramos en los alimentos. Algunas vitaminas son liposolubles (A, D, K y E) y otras son hidrosolubles.

Es un caso particular el de la vitamina D3, la cual no es posible obtener de los alimentos, pero en caso de haber deficiencia se suele administrar la D2, que posee una estructura similar y además produce el mismo efecto biológico.

La vitamina D3 se forma en la piel a partir de otro precursor mediante una reacción fotoquímica que requiere luz UV. Por ello es importante tomar unos diez minutos de sol al día, en horarios adecuados para no dañar la piel.
Ciertas enzimas que se encuentran en el hígado y los riñones requieren de vitamina D3 para formar otro compuesto, una hormona en este caso, que regula la captación de calcio en el riñón y los huesos.
La deficiencia de esta vitamina provoca diversos problemas como la malformación ósea.
Hoy en día, la vitamina D2 se incorpora en lácteos como suplemento.
En síntesis, no solo es necesaria una dieta adecuada para ingerir el calcio que el organismo requiere, sino que también es necesario tomar unos minutos de sol, para que otros procesos tenga lugar a nivel celular sin dificultades.

El calcio es un mineral esencial, tanto es así que se requiere ingerir casi 1200mg al día, y la cantidad varía acorde a la edad o si se es mujer, si está en período de gestación o lactancia. El calcio puede encontrarse en diversos alimentos, el más conocido: la leche, y por ende, sus derivados Pero también lo encontramos en muchas hojas verdes como la espinaca o en frutas desecadas, frutas secas, huevos y legumbres.

El hipo

Existen muchas "recetas" para aplacar el hipo.

• Beber un vaso de agua fría
• Recibir un susto
• Contener la respiración
• Presionar la zona del diafragma con las manos
• Beber jugo de limón, etc.

Algunas de estas, y en particular la de contener la respiración, apuntan a una cuestión fisiológica fácilmente explicable.
En la sangre tenemos un sistema buffer muy común, bicarbonato y dióxido de carbono, el cual se encarga de regular el pH (acidez y basicidad). La hemoglobina, presente en los glóbulos rojos (eritrocitos) además de transportar oxígeno por el torrente sanguíneo, transporta dióxido de carbono y protones. Cuando contenemos la respiración, los niveles de oxígeno disminuyen, incrementándose los de dióxido de carbono. Este incremento debe contrarrestarse para llegar a un equilibrio químico, lo que genera que el CO2 se combine con agua para formar bicarbonato y éste luego, en otro equilibrio, forma protones. Estos protones liberados incrementan levemente la acidez de la sangre, lo que genera como respuesta vasodilatación y depresión del sistema nervioso central.
De esta manera las contracciones involuntarias del diafragma cesan lentamente, haciendo que el hipo se vaya. Alguien debería comentarle esto a Mr. Hipo, pobre hombre!

Bombones de madera

Hace tiempo había leído una nota acerca de la madera de un árbol misionero (Yacaratiá spinosa) que podía emplearse como alimento para humanos. Tanto es así, que al parecer la gastronomía incursionó en esta materia prima para llevarla hasta el mercado chocolatero. Sí, nada más y nada menos que bombones de madera.
Es extraño pensar en la posibilidad de que podamos comer madera. De hecho, es imposible. Nuestro organismo no posee las enzimas necesarias para degradar la celulosa (componente escencial y básico de la madera). Algunos organismos como las termitas y ciertos hongos de madera tienen celulasa, una enzima capaz de hacer esta tarea. Los humanos podemos degradar, por ejemplo, polisacáridos que tengan en su estructura glucosas unidas por los Carbonos alfa1->4 (disposición y forma del enlace) y no así aquellos del tipo beta1->4. Sencillamente no podemos.
Me he encontrado un documento en el que se eleva a la Cámara de Diputados de La Nación el pedido de conservación de la especie en cuestión, además de el visto bueno para su comercialización como materia prima para alimentos tipo confituras. Al parecer solo se emplea un lecho jugoso interior al tronco de árbol y no su corteza en si. Me parece perfecto que quieran conservar la especie. Pero de ahí a que pueda considerarse comestible solo porque sabe bien y porque además lo empleaban como alimento indígenas mucho tiempo atrás, no creo que sea un fundamento científico de lo más acertado.
No sé que características poseerá esa madera, pero no voy a intentar probar esos bombones, de seguro, jaja. Quién sabe que tipo de indigestión me pueda pescar.

Un bichito en la placa

Es común escuchar en las publicidades de pastas dentales y enjuagues bucales que éstos productos combaten la "placa bacteriana". Recibe este nombre precisamente por ser el resultado del crecimiento de bacterias en la cavidad bucal. Una bacteria muy familiar para nuestros dientes es el Streptococcus mutans (coco, por su forma; strepto, que crecen en fila o de a pares). Vive cómodamente en un medio ácido y le encantan los azúcares. Por ello, al consumir muchos azúcares y no mantener una higiene bucal adecuada, sencillamente, lo estamos alimentando. Sin dejar de lado que también malos hábitos devienen en caries. El S. mutans metaboliza los azúcares para convertirlos en ácidos y continuar manteniendo su hábitat. Al metabolizar sacarosa (el azúcar común de mesa) elabora otros azúcares más complejos para recubrir su exterior y el medio donde habita. El resultado es una sustancia pegajosa que ayuda en su adhesión a los dientes. Por ello con el cepillado y una buena pasta dental no alcanza. Es necesario usar con cuidado hilo dental, para intentar remover restos de comida y por último un buen enjuague bucal, sí, de esos que hacen arder las encías a los 15 segundos.

Los quesos

Los amantes del queso saben cuán grande es la variedad hoy en día disponible, tanto es así, que ha de ser más grande la cantidad que aún no hemos probado.

Esta variedad no existiría si no fuese gracias a los microorganismos que ayudan en su fermentación, en la formación de agujeros o en su consistencia.

Todos los quesos requieren de la formación de cuajo. Este cuajo tiene principalmente caseína, una proteína de la leche, y se forma por ayuda de enzimas y de bacterias productoras de ácido láctico (de ahí su nombre). La mayoría requiere este proceso, a excepción de quesos no fermentados como la ricota o el mascarpone (muy usado en la cocina vegetariana).

Mientras más humedad pierde el cuajo en su proceso de elaboración, más duro será el queso. Así tendremos quesos como el pecorino, parmesano y el cheddar para ir hasta el camembert (uno de mis favoritos) y el brie.

El cheddar (el que usamos para las hamburguesas) y el gruyer maduran mediante la ayuda de bacterias lácticas que se desarrollan en su interior. Mientras más asentado tenga, más duro y de sabor más fuerte será el queso.

El queso roquefort (yummy!) madura gracias a la ayuda de hongos filamentosos llamados Penicillium roqueforti, que son las manchas de color azul verdoso que vemos.

Por otro lado, una especie de Propionibacterium produce CO2 y éste los agujeros del gruyer que tanto llaman la atención.

La variedad de usos de los quesos en la gastronomía es innumerable. Desde tapas, bocados, pizzas, gratinados, pasta, carnes, y hasta para comer solos!, serían imposible sin la ayuda de los microorganismos pertinentes. Gracias a ellos entonces!

Tiramisú

Uno de mis postres favoritos es el tiramisú. Si, ya sé... es muuuy calórico, pero es muuuy rico también! He probado muchos, muy distintos unos de otros, pero nunca lo había preparado yo misma. Así que este mes pasado decidí hacerlo, entonces busqué la receta. Me topé con algo que no esperaba, la receta tradicional lleva huevo crudo. Utilizar huevo crudo en las comidas no es algo que me cope mucho, así que decidí hacerlo igual, pero sin huevo! Sinceramente, quedó buenísimo, y ni siquiera se notó la ausencia del huevo!, al menos para mi gusto.

Ahora, cuál es el problema en utilizar huevo crudo? Resulta que el huevo es un ambiente ideal para la Salmonella, de los tipos no tifoidea, que son los que producen salmonelosis, con síntomas parecidos a una gastroenteritis y por suerte con baja mortalidad. Este bacilo gramnegativo vive en el intestino de los animales (nosotros incluidos). El sistema digestivo de la gallina es un hábitat comun para la Salmonella, de aquí el problema con el huevo.
Al ingerirla, el número aumenta drásticamente y la bacteria puede atravesar los tejidos del intestino para pasar al sistema linfático y cardiovascular, y aquí, es imparable. Los síntomas de la salmonelosis comienzan luego de un día aproximadamente de incubación.
Los antibióticos no son efectivos por lo cual la cura deviene con el tiempo. Es importante mantener una hidratación constante debido a la perdida de líquidos por diarrea y vómitos.
Así que, yo prefiero evitar el huevo, las carnes y otros productos crudos. Lavar bien las verduras, en especial aquellas que crecen en el piso.
La Salmonella encuentra en la albúmina del huevo un espacio ideal para residir, digamos que es casi un spa para este bichito. Comprar huevos frescos es el primer paso, y evitar comerlos crudos el segundo, especialmente en verano.

Hoy en día es posible adquirir en casas de repostería u otros mercados, albúmina pasteurizada en polvo. Se utiliza para hacer merengues y glasé real, que también utilizan huevo crudo, en este caso, solo la albúmina (clara). Ahora, no sé si también viene huevo entero pasteurizado, jeje.

Pero como decía, el tiramisú sin huevo quedó buenísimo! Yummy!

No los ves, pero están.

Hace tiempo estuve dándole vueltas a la idea de crear un blog; y aunque no estaba muy segura acerca del tema, tenía una leve idea: biología. Cierto es que, aunque me interesa la disciplina en general, la microbiología sobresale. Los microbios parecen seres sumisos, hasta que nos traen complicaciones. Si bien en la industria están presentes constantemente para quienes trabajan con ellos; las personas fuera de éste ámbito muchas veces recuerdan su existencia recién cuando llega una gripe; cuando se presenta una gastroenteritis o cuando una cirugía termina en una infección. Aún así, nos referimos a ellos como los causantes del problema?, la mayor parte de las veces no. La palabra "microbio" suele estar asociada a algo malo o dañino; por eso es que quise crear este espacio para hablar, no solo de los malos de la película, sino también de los héroes. Los microbios en el laboratorio, en el suelo, en la cocina, en nuestro organismo, en la mug para el café, en el aire.
La bioquímica explica muchas de las interacciones entre éstos microorganismos, así como sus componentes por separado. Las enzimas y proteínas cumplen roles funcionales muy importantes y analizar su comportamiento explica procesos muy complejos. Microbios, enzimas y proteínas por doquier.