Desde que se secuenció el genoma humano y el de otros animales, los científicos se dieron cuenta de una marcada periodicidad en el ADN: por cada 10 pares de bases se detecta una mayor proporción de los de adenina-timina. Investigadores del IRB Barcelona han descubierto que la estructura que adopta el ADN cuando se empaqueta es la que está detrás de este misterio.
Con el propósito de hallar patrones genéticos, cada vez más expertos están recurriendo a una forma de aprendizaje automático llamada aprendizaje profundo o deep learning. Los defensores del enfoque dicen que los algoritmos de aprendizaje profundo incorporan menos suposiciones explícitas sobre cómo deberían ser las firmas genéticas de la selección natural que los métodos estadísticos convencionales.
Identificar dónde y cómo está evolucionando el genoma humano es una ímproba tarea. El genoma de cada persona contiene tres mil millones de bloques de construcción llamados nucleótidos, y los investigadores deben recopilar datos de miles de personas para descubrir patrones que indican cómo los genes han sido moldeados por las presiones evolutivas.
Gran parte de la revolución de la Inteligencia Artificial la está protagonizando el Deep Learning (aprendizaje profundo), sobre todo en el campo de la traducción, el reconocimiento de voz, el reconocimiento de imágenes y los juegos. Y ahora también la comprensión de la genética.
Una herramienta de aprendizaje profundo llamada "DeepSweep", desarrollada por investigadores del Instituto Broad y MIT de Harvard en Cambridge, Massachusetts, ha marcado 20.000 nucleótidos individuales para estudios adicionales. Algunas o todas estas simples mutaciones pueden haber ayudado a los humanos a sobrevivir a enfermedades o condiciones de vida.
Si surge una mutación que hace que una persona sea más capaz de sobrevivir y producir descendencia que sus congéneres, el porcentaje de la población con esa variante genética crecerá con el tiempo. Un ejemplo es la mutación que brinda a muchos adultos la capacidad de tomar leche de vaca.
Al analizar los genomas humanos con métodos estadísticos, los investigadores descubrieron que la mutación se propagó rápidamente a través de las comunidades en Europa hace miles de años, probablemente porque los nutrientes en la leche de vaca ayudaron a las personas a producir niños saludables. Hoy en día, casi el 80% de las personas de ascendencia europea tienen esta variante.
Sin embargo, los genetistas han luchado para identificar y confirmar otros fragmentos específicos del genoma que se diseminaron a lo largo de las poblaciones porque brindaron una ventaja adaptativa. El aprendizaje profundo se destaca en este tipo de tareas: descubrir patrones sutiles ocultos en grandes cantidades de datos.
Los creadores de DeepSweep entrenaron su algoritmo en firmas de selección natural que insertaron en genomas simulados. A continuación, analizaron los datos del 1000 Genomes Project, una iniciativa internacional que secuenciaba el ADN de 2.504 personas en todo el mundo, utilizando un método estadístico para identificar regiones que podrían estar bajo presión evolutiva. Estos representan aproximadamente un tercio de los tres mil millones de bloques de construcción que comprenden el genoma humano. A continuación, DeepSweep evaluó cada región. Al final del análisis, había entregado una lista de 20.000 mutaciones únicas para explorar en el futuro.
El siguiente paso de la Inteligencia Arficial es que dude de sí misma
Una Inteligencia Artificial encuentra un nuevo mundo, la NASA lo anunciará el jueves
-
La noticia Inteligencia Artificial para identificar secuencias genéticas moldeadas por presiones evolutivas fue publicada originalmente en Xataka Ciencia por Sergio Parra .
Un equipo de científicos del Hospital General de Massachusetts y la Escuela de Medicina de Harvard, utilizando células adultas de la piel, han conseguido regenerar tejido funcional del corazón a partir de andamios estables, según publican en un reciente estudio en la revista Circulation Research.
Los órganos tienen una arquitectura particular. Es más fácil cultivarlos en el laboratorio si tienen un andamio sobre el cual pueden construir las células. Los investigadores tomaron células adultas de la piel y utilizaron una nueva técnica con ARN mensajero para convertirlas en células madre pluripotentes, las células que pueden especializarse en cualquier tipo de célula en el cuerpo humano y luego inducirlas a convertirse en dos tipos diferentes de células cardíacas.
Durante dos semanas, infundieron a los corazones una solución nutritiva y les permitieron crecer bajo fuerzas similares a las que estarían sujetas un corazón dentro del cuerpo humano. Después de esas dos semanas, los corazones contenían un tejido bien estructurado que se parecía a los corazones inmaduros; cuando los investigadores dieron a los corazones un choque de electricidad, los corazones comenzaron a latir.
Si bien esta no es la primera vez que se cultiva tejido cardíaco en el laboratorio, es la investigación más cercana a su objetivo final: desarrollar un corazón humano en pleno funcionamiento. Pero los investigadores admiten que no están del todo listos para hacerlo. Próximamente, planean mejorar el rendimiento de células madre pluripotentes, encontrar una manera de ayudar a las células a madurar más rápidamente y perfeccionar las condiciones corporales en que el corazón desarrolla.
Se desarrollan procesos para la impresión 3D de células para producir tejido humano
Ya se han logrado revertir lesiones cardiacas graves en ratones: los humanos son el siguiente paso
-
La noticia Utilizando células adultas de la piel se logra regenerar tejido funcional del corazón fue publicada originalmente en Xataka Ciencia por Sergio Parra .
La humanidad ha eliminado al 60% de los mamíferos, aves, peces y reptiles desde 1970, lo que ha propiciado que los expertos más destacados del mundo adviertan que la aniquilación de la vida silvestre es una emergencia.
La nueva estimación de esta masacre de la vida silvestre ha sido realizada por un informe concebido por WWF que involucra a 59 científicos de todo el mundo.
Muchos científicos creen que ha comenzado una sexta extinción en masa, la primera causada por una especie animal: el Homo sapiens. Otros análisis recientes sugieren que la humanidad ha destruido el 83% de todos los mamíferos y la mitad de las plantas desde los albores de la civilización y que, incluso si la destrucción terminara ahora, el mundo natural tardaría entre 5 y 7 millones de años en recuperarse.
Según el programa científico de Evaluación de los Ecosistemas del Milenio, auspiciado por Naciones Unidas, diariamente se extinguen entre 150 y 200 especies.
La principal causa de pérdidas de vida silvestre es la destrucción de hábitats naturales, en gran parte para crear tierras de cultivo. Tres cuartas partes de toda la tierra ahora está significativamente afectada por las actividades humanas. La ganadería es la siguiente causa principal, mientras que los océanos son sobrepescados masivamente. La región más afectada es América del Sur y Central, que ha si testigo de una caída del 89% en las poblaciones de vertebrados, en gran parte impulsada por la tala de vastas áreas de bosques ricos en vida silvestre.
Hoy en día, más del 77 por ciento de la tierra, excluyendo la Antártida, y el 87 por ciento del océano ha sido modificado por los efectos directos de las actividades humanas.
No es la primera vez que la Tierra, no obstante, se enfrenta a extinciones masivas. La primera tuvo lugar hace 443 millones de años, y acabó con el 85% de las especies. En la segunda, hace 360 millones de años, desapareció el 75% de las especies. La tercera, hace 250 millones de años, fue la peor extinción de todas, pues terminó con el 96% de las especies: fue tan masiva que se conoce como la Gran Mortandad. La cuarta, 200 millones de años (80%). La quinta, por culpa de un asteroide, erradicó el 76% de las especies animales y vegetales de la Tierra.
La vida siempre ha continuado adelante, contumaz, pero quizá no sobreviva a la llamada sexta extinción. Según Tanya Steele, directora ejecutiva de WWF:
Somos la primera generación en saber que estamos destruyendo nuestro planeta y la última que puede hacer algo al respecto.
Ser perezoso puede haber sido un ventaja evolutiva, según un nuevo estudio
Debemos procurar que haya biodiversidad para evitar cascadas de extinción
-
La noticia La humanidad podría haber eliminado ya el 60% de las poblaciones de animales desde 1970 fue publicada originalmente en Xataka Ciencia por Sergio Parra .
Durante cientos de años la ciencia la hacían hombres y mujeres que no se dedicaban profesionalmente a ella. No existía la investigación profesional. Ahora la ciencia es una carrera, una profesión. Pero no siempre. Todavía existe una rama del saber en la que las aportaciones de los aficionados tienen un enorme peso: la astronomía. El próximo Congreso Estatal de Astronomía va a estar, en parte, dedicado a esa colaboración entre profesionales y amateurs de las estrellas.
Un neurocientífico y una neurocirujana suizos han logrado que personas con las piernas paralizadas desde hace varios años vuelvan a caminar tras introducirles implantes en la médula espinal. Después de unos meses de entrenamiento con arneses inteligentes, los pacientes controlaron los músculos de las piernas y dieron pasos por sí mismos sin necesidad de estimulación eléctrica.
Investigadores del Instituto de Agroquímica y Tecnología de los Alimentos han utilizado la luz del Sincrotrón ALBA para desarrollar nuevos sistemas de empaquetado con biopolímeros, una solución ecológica para la industria alimentaria. En concreto, han comprobado que la microalga espirulina es una alternativa prometedora para reemplazar parte del almidón de maíz de algunos biopolímeros.
Se ha aceptado de forma generalizada que los mamíferos con cuerpos más grandes o tasas metabólicas más lentas que viven más tiempo, pero un nuevo análisis estima que lo determinante para ese efecto es el número de neuronas en la corteza cerebral, con independencia del tamaño del cuerpo.
La cantidad de neuronas que encuentra en el córtex de una especie predice alrededor del 75 por ciento de toda la variación en la longevidad entre las especies, incluidos los seres humanos. El tamaño corporal y el metabolismo, en comparación con los estándares habituales para comparar animales, solo predijeron entre el 20 y el 30 por ciento de la longevidad según la especie.
Lo más importante es que se consideraba a los humanos como una rareza evolutiva con largos períodos de infancia. Pero esta investigación, publicada en el Journal of Comparative Neurology, encuentra que eso no es exacto. Los humanos tardan tanto tiempo en madurar como se espera en función de su número de neuronas corticales, y viven el tiempo que se espera de allí en adelante.
En el estudio, se examinó más de 700 especies animales de sangre caliente de la base de datos de AnAge, que recopila registros completos de longevidad. Luego comparó estos registros con sus extensos datos sobre la cantidad de neuronas en los cerebros de diferentes especies de animales.
Si los animales más grandes viven más tiempo, los gorilas deberían vivir más que los humanos, pero no lo hacen: los humanos les sobreviven. Porque, dado el número de neuronas en nuestra corteza, los humanos tardan todo el tiempo que deberían en alcanzar la madurez sexual y viven el tiempo que se espera para su número de neuronas.
No se sabe muy bien por qué mayor número de este tipo de neuronas te permite ser más longevo. Una hipótesis es que, a más tiempo de vida, mayor es la probabilidad de que mueran neuronas de este tipo, que probablemente no se pueden reemplazar. Pero si tienes muchas neuronas, esa muerte importa cada menos durante más tiempo. Y esas neuronas son importantes para vivir: entre otras cosas, de ellas dependen las funciones fisiológicas, ritmo cardíaco, frecuencia respiratoria y funcionamiento del metabolismo.
¿Los perros son más inteligentes que los gatos?
Pan, masas dulces, pasta fresca: ¿merece la pena hacerlo tú mismo?
Así es como pica el mosquito que transmite el virus
-
La noticia La longevidad y la madurez sexual podría depender más del cerebro que del cuerpo fue publicada originalmente en Xataka Ciencia por Sergio Parra .
Un nuevo estudio ha permitido entender, a través de la proteína MASTL, el origen molecular de la disminución de la cantidad de plaquetas o trombocitopenia heredada en ciertos pacientes y probar con éxito opciones terapéuticas en un modelo de ratón. MASTL tiene una función de control del citoesqueleto, y su estudio puede tener importantes implicaciones en el bloqueo de la metástasis.
Investigadores españoles han definido una nueva estructura anatómica en el tobillo: el complejo ligamentoso fibulotalocalcáneo lateral. El hallazgo cambia la comprensión de esta articulación y podría explicar por qué muchos esguinces de tobillo producen dolor incluso meses o años después de la lesión inicial.
