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16. Fbrica de genomasEl ltimo logro del investigador estadounidense Craig Venter consiste sobre todo en la superacin de un reto tcnico. Como ejemplo, se puede imaginar una cuenta de collar, que mide un centmetro y que est disponible en cuatro colores. Siguiendo el parangn, Venter ha enhebrado esas cuentas en un collar de casi seis kilmetros de longitud, en el que la secuencia de colores ha sido previamente fijada con exactitud. Y la ha reproducido sin errores. Todo ello con las dificultades aadidas de que las cuentas que maneja Venter pares de bases, las cuatro letras del ADN son infinitamente pequeas y adems no existe mquina capaz de hilar semejante collar. No obstante, la superacin del desafo no busca romper un rcord, sino superar una barrera cientfica: la creacin de vida en el laboratorio. El collar de Venter es el genoma completo de una bacteria, el ms pequeo conocido en un organismo libre que crece en cultivo. Se trata de Micoplasma genitalium, un parsito del tracto urogenital humano. Tras su implicacin en el proyecto Genoma Humano, con las excentricidades que le han convertido en todo un personaje, Venter emprendi uno de los proyectos que aspiran a crear algo parecido a la vida artificial. Su enfoque no busca, como hacen otros de sus colegas, crear una clula partiendo de cero, sino animar una clula zombi, vaciada de su ADN, con un genoma 100 % sinttico. Clula zombi Para este ambicioso plan, Venter cont con el que fue su estrecho colaborador durante la carrera del genoma humano: Hamilton Smith, Nobel en 1978 y Prncipe de Asturias en 2001, que ya haba destacado por obtener la primera secuencia completa del genoma de una bacteria. Bajo la direccin de Smith, el equipo del J. Craig Venter Institute, en Rockville (EE UU) tom como modelo el micoplasma y sus 485 genes codificantes. Tratando de reducir el equipaje gentico al mnimo, en 1999 los cientficos concluyeron que 100 de estos genes eran prescindibles. En junio, el equipo super un obstculo crucial, demostrando que la animacin de una clula con un ADN ajeno era posible. Venter trasplant el genoma de un micoplasma a otro de diferente especie, cambiando as la identidad gentica de la clula. Los nuevos resultados, que hoy publica Science, alcanzan la ltima meta volante antes del gran final de etapa. Confirmando lo que Venter adelant en octubre, la pericia de los investigadores y una hbil estrategia tcnica han culminado en la copia artificial de todo el ADN del micoplasma; una vez destruido el gen responsable de la patogenicidad y aadidas algunas etiquetas de marcaje, 582 970 pares de bases. Para lograrlo trocearon la secuencia en 101 tramos, fabricaron qumicamente cada uno de ellos y los pegaron hasta donde las tcnicas in vitro permitan, hasta llegar a disponer del genoma entero partido en cuatro pedazos. El ltimo paso requiri la ayuda de un obrero biotecnolgico especializado, una clula de levadura, que se encarg de empalmar los fragmentos. El prximo paso ser uno de los experimentos de la dcada: la creacin de una nueva especie que tiene nombre antes de existir. Mycoplasma laboratorium ser, si llega a vivir, la primera clula libre con un genoma artificial. Para reducir este paquete de genes al mnimo, los cientficos comprobarn cules y cuntos de esos 100 genes prescindibles uno a uno lo son tambin en combinacin. Con todo, ni la pura curiosidad cientfica, ni mucho menos el morbo de jugar a ser Dios, son el punto y final de la va sobre la que rueda Venter. Si las previsiones se cumplen, el laboratorium ser el primero de una estirpe: clulas creadas a medida que fabricarn medicamentos o biocombustibles, o que devorarn los contaminantes medioambientales.Javier YANES Pblico, 25 de enero de 2008

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Busca en el diccionario el significado de los trminos cuyo significado desconozcas. Crees que el logro de Venter puede calificarse como creacin de vida? Qu importancia tiene la creacin de genomas sintticos? Qu implicaciones podra tener la creacin de vida artificial?

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17. El proyecto de los 1 000 genomasUn consorcio internacional de institutos de investigacin puso ayer en marcha un proyecto para secuenciar el genoma completo de 1 000 personas. El objetivo del proyecto, bautizado como 1 000 Genomes Project, es crear el mapa ms completo y detallado de las variaciones genticas humanas. Desde el punto de vista gentico, dos personas cualesquiera son iguales en un 99 %. Sin embargo, comprender la pequea fraccin que es diferente puede ayudar a explicar las diferencias individuales a la hora de ponerse enfermos o reaccionar a un medicamento. Recientemente se ha elaborado HapMap, otro estudio para mostrar la variacin gentica humana. Este proyecto ha llevado a los cientficos a descubrir particularidades en determinadas regiones del genoma que se pueden asociar con algunas enfermedades. Sin embargo, esas variaciones solo explican una pequea parte del riesgo que una persona tiene de sufrir una enfermedad. Despus, es necesario que los cientficos empleen mucho tiempo en realizar caros estudios para identificar las causas genticas concretas del riesgo de enfermedades ocultas en esas regiones. Cubrir un vaco Con la informacin disponible hasta ahora, los investigadores pueden buscar dos tipos de variantes genticas asociadas a una enfermedad: las que son muy raras y causan enfermedades graves, como la que produce la fibrosis qustica, o las que son bastante habituales como las que afectan a la diabetes o las enfermedades cardiovasculares, pero cuya presencia no aumenta mucho el riesgo de sufrir la enfermedad. En medio existe un importante vaco de conocimiento en el que se encuentran variantes relevantes para la salud humana y que se pretende cubrir, en parte, con este proyecto. El estudio durar tres aos y tendr un coste estimado de entre 20 y 34 millones de euros. Segn los responsables del proyecto, esta cifra podra haber superado los 300 millones de euros con las tecnologas de secuenciacin que se utilizaban hasta ahora, pero los ltimos avances abaratarn la tarea. En la edicin on-line de Nature se publicaba ayer que algunos cientficos tienen dudas sobre la precisin que alcanzarn los genomas secuenciados, dada la escasez de tiempo y dinero que se dedicar a la tarea. Otros expertos se preguntan por qu el proyecto no incluir informacin relevante sobre los participantes, como su historial mdico, su altura o su peso. Desde el 1 000 Genomes Project se considera que su estudio no ser tan grande como para ofrecer respuestas definitivas sobre la localizacin gentica de las caractersticas de una persona. Eso, dicen sus responsables, deber dejarse de momento para estudios posteriores. Hay 60 veces ms datos en tres aos que en 25 El 1 000 Genomes project no habra sido posible con la tecnologa de secuenciacin de hace dos aos, deca ayer Richard Durbin, investigador del Wellcome Trust Sanger Institute (Reino Unido) y codirector del consorcio impulsor del proyecto. Las nuevas tcnicas permitirn generar una cantidad de datos ingente. Con seis billones de bases de ADN, el proyecto va a producir sesenta veces ms informacin en tres aos de la que se haban guardado en las bases de datos de ADN en los ltimos 25 aos. Cuando est funcionando a su mxima velocidad, este proyecto generar ms secuencias en dos das que las aadidas en las bases de datos pblicas durante todo el ao pasado, afirm Gil McVean, de la Universidad de Oxford. Toda la informacin generada se pondr a disposicin de la comunidad cientfica internacional.

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Daniel MEDIAVILLA Pblico, 23 de enero de 2008

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Qu es el genoma? Qu aplicaciones tendr el 1 000 Genomes Project?

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18. Descifrado el genoma de un rbolPor primera vez, se ha conseguido secuenciar el genoma de un rbol. Se trata del lamo negro, una especie vegetal que, al igual que las cobayas, es la ms utilizada en los laboratorios de investigacin gentica vegetal, porque su rpido crecimiento permite comprobar los resultados en poco ms de un ao. Esta es la tercera especie vegetal cuyo ADN ha sido secuenciado, y el ejemplar concreto ha sido un lamo femenino nacido en la ribera del ro Nisqually, en el estado de Washington. La investigacin ha sido llevada a cabo por ms de cien cientficos de una veintena de pases e instituciones, y los resultados de su trabajo se publican hoy en la revista Science. El equipo multidisciplinar comenz a trabajar con el genoma del Populus trichocarpa en mayo de 2002. Desde entonces, los investigadores han trabajado en pequeos equipos secuenciando el genoma por partes, y luego han unido los resultados. Al final, han salido 45 555 genes diferenciados. Los rboles tienen una gran influencia en nuestra vida. Gracias a ellos, el ser humano fabric sus primeras herramientas y construcciones. Ahora, los bosques cumplen, adems de esas funciones, otras incluso ms complejas y potencialmente importantes, como pueden ser la fabricacin de pasta de papel y derivados, de combustible para plantas de energa elctrica o de calor y de biocombustible para automviles. Adems, pueden cultivarse para que absorban y fijen dixido de carbono (CO2), el principal gas del efecto invernadero. Los bosques cubren actualmente el 30 % de las tierras emergidas del planeta. Adems, contienen un tercio de la biodiversidad y son responsables del 90 % de la biomasa terrestre. Los lamos crecen en unas 75 millones de hectreas en ecosistemas ribereos; de ellas, siete millones son cultivadas para producir madera, cuatro millones sirven para muebles y construccin, y otros tres millones de hectreas son para propsitos ambientales. La secuenciacin del primer genoma de un rbol abre la puerta a la posibilidad de realizar modificaciones genticas que podran optimizar la fabricacin de papel, biocombustibles y otros productos derivados de estos organismos vegetales, afirman. Adems, los cientficos creen que conocer el cdigo gentico de los rboles podra servir para engendrar rboles ms grandes, con una mayor capacidad para capturar CO2 de la atmsfera. En cualquier caso, el resultado tiene inters por s mismo, porque proporciona importantes datos sobre la gentica de los rboles: seres con una gran longevidad, que son capaces de vivir durante las cuatro estaciones del ao, y que incluso tienen la capacidad de adaptarse a los cambios climticos. A diferencia del arroz o de la planta con flores Arabidopsis los otros dos seres del reino Plantas cuyo ADN se ha secuenciado, el lamo o chopo negro tiene al menos un 10 % de sus genes completamente distintos a esas plantas. Esto supone una diferenciacin elevada, que demuestra en primera instancia la clara distincin entre un rbol como el lamo negro y una hierba con flores. Por otra parte, el relativamente pequeo genoma de 45 000 genes diferenciados es un nmero de genes 50 veces inferior al de un pino. Esta escasez de material gentico hace que la cadena de ADN del lamo sea relativamente fcil de manipular en un laboratorio. Desarrollo lento Otros aspectos de la investigacin han descubierto, por comparacin, que el genoma del lamo negro se ha desarrollado ms lentamente que el de Arabidopsis. Y tambin, en comparacin con el genoma de la citada planta una vulgar hierba silvestre, el lamo negro tiene un amplio espectro de genes especializados en evitar las enfermedades, sintetizar la celulosa y desarrollar las races y los retoos. A este aspecto de su genoma se aade otro no menos interesante: a lo largo de su evolucin ha experimentado dos grandes duplicaciones. La primera fue cuando aparecieron las angiospermas (plantas que se multiplican con ayuda de animales polinizadores) hace entre 100 y 120 millones de aos. La segunda de las duplicaciones del ADN ha sido datada por los genetistas de la investigacin hace entre 60 y 65 millones de aos. Taylor Gail de la Universidad de Southampton, afirma en Science que aquella fase evolutiva fue increblemente compleja y rebosante de biodiversidad. Multiplicaciones del genoma completo tambin se han observado en las otras plantas descifradas en el laboratorio. Esto podra indicar que en el reino Plantas puede ser habitual este tipo de evolucin a grandes saltos genticos. Quiz a la vez que los grandes acontecimientos geolgicos y ambientales de la Tierra.

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Indica la importancia de la secuenciacin de genomas de organismos vivos. Qu aplicaciones puede tener el conocimiento del genoma de los rboles?

Biologa y Geologa

Gustavo CATALN DEUS El Mundo, 15 de septiembre de 2006

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19. Una de cada ocho semillas cultivadas ya es transgnicaUnos ocho millones y medio de agricultores en 21 pases ya cultivan organismos modificados genticamente (OGM). En solo diez aos, una de cada ocho semillas ha sido sustituida por este nuevo producto biotecnolgico de diseo, segn los datos que ayer aport el cientfico estadounidense Peter Raven en un foro organizado por Genoma Espaa en Madrid. Raven, director del Jardn Botnico de Misuri y miembro de una veintena de academias cientficas, aprovech su conferencia para loar las grandes posibilidades que presentan los transgnicos para alimentar a la creciente poblacin del planeta. Ms tarde, en declaraciones a este diario, precisaba que no son la panacea y que relaciones comerciales injustas, como son los monopolios, pueden anular estas ventajas. No es lgico que cueste ms barato importar un producto de Estados Unidos que producirlo en el pas de destino, argument el botnico. Experto en biodiverdidad, Raven culp al aumento de la poblacin de la destruccin, la deforestacin y el agotamiento de los recursos en la Tierra: Si todo el mundo consumiera lo mismo que nosotros, necesitaramos tres planetas, dijo. Hoy, recordaba tambin, un 11 % de la tierra tiene uso agrcola, pero se controla pobremente. En la UE, por ejemplo, debera llamar la atencin la cantidad de pesticidas que se utilizan y no son buenos para la salud. Con OGM, podran evitarlo, asegur. Entre sus grandes posibilidades, segn sus palabras, figura que se pueden hacer productos tolerantes con las inundaciones, resistentes a la sequa o inmunes a todo tipo de pestes. Hay muchas formas de mejorar la agricultura y los transgnicos podemos disearlos como queramos, declar. Confianza en la ciencia Raven, por contra, mencion de pasada el problema de las emisiones contaminantes como agentes destructores del medio ambiente, y reconoci que no ser fcil que estas nuevas biotecnologas, que tienen patentes de grandes empresas, puedan ser accesibles a los agricultores de los pases pobres en un plazo corto. El principal problema es que la gente se cree que la ciencia acabar por resolverlo todo y ese es solo uno de los caminos, seal. Para dentro de cien aos, el prestigioso botnico se imagina un mundo mucho ms uniforme, con menos especies animales y menos diversidad humana. Hoy, de las 10 000 especies de pjaros que existen, 2 500 estn en peligro y una de cada ocho desaparecern en un siglo. Como hay personas que se esfuerzan en su conservacin, puede que al final se conserven la mitad, pero alguien hace algo por frica?, se preguntaba. Es en este punto en el que Raven, ms all de los logros que puedan conseguirse con la biotecnologa, seal con el dedo a la responsabilidad de cada individuo para tener en el futuro un planeta sostenible. Ser distinto, pero el resultado depende de nosotros, sentenci Raven.Rosa M. TRISTN El Mundo, 21 de noviembre de 2006

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Por qu razn crees que resulta ms barato importar un producto de un pas que producirlo en el pas de destino? Cmo se elaboran los productos transgnicos? Qu opinin tiene Raven acerca de los productos transgnicos? Busca informacin sobre los riesgos que puede tener el consumo de productos transgnicos.

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