Biología molecular de la célula (entrevista a Bruce Alberts)

March 26, 2010

Los seres vivos son o bien complejos e intrincadamente coordinados agregados de células o bien, como era en un principio, células individuales. Cada célula es una sociedad en miniatura. En ella los individuos son moléculas e interaccionan de acuerdo con las leyes de la física y la química, intercambiando ATP, divisa de la energía biológica. Existe una clara división del trabajo y, pese a existir en las más grandes y complicadas de ellas un núcleo –las células eucariotas- no existe tal cosa como un centro o un director. El ADN contiene las instrucciones que guían la actividad celular, pero esta larga cadena de nucleótidos es una molécula inerte. Necesita el desgarrón químico delas proteínas y ARNs que realizan la transcripción y la traducción de su mensaje para fabricar, en los ribosomas, más proteínas.
Desde que en 1953 James Watson y Francis Crick revelaran la estructura del ADN se ha producido lo que podría calificarse como una auténtica revolución científica, que ha permitido comprender mejor –y seguir profundizando en la comprensión de- cómo funcionan los organismos, si, pero también nos enseña lo fundamental sobre cómo pudieron y cómo no pudieron evolucionar…su historia. El análisis de la biología a nivel molecular y celular es imprescindible para ver lo que toda vida tiene en común, así como lo que diferencia –más allá de las apariencias- a unos organismos de otros. Permite, por tanto, establecer de manera fiable las relaciones de parentesco entre todos y cada uno de los seres vivos, a través de sus proteínas y sus ácidos nucleicos.Bruce Alberts es un bioquímico americano que, para cualquiera que haya cursado biología molecular o se haya interesado en profundidad por ella, no necesita presentación. Su libro Biología Molecular de la Célula, escrito en colaboración con otros notables científicos, entre ellos el mismo James Watson, es el libro de referencia en lo que se refiere al estudio de la célula viva.Su trabajo de investigación ha estado centrado fundamentalmente en la replicación del ADN y las proteínas asociadas. Sin embargo su interés por la educación ha ido mucho más allá de su disciplina. Desde la Presidencia del Consejo del SERP institute intenta promover mejoras en la educación científica en particular y en la educación en general que permitan que las futuras generaciones de profesionales y, en fin, de personas, sean más competentes, creativas, tolerantes y juiciosas.

Lea la entrevista completa en castellano y en formato PDF desde mi blog

En una nota personal, en mis años de Graduate School el libro Biología molecular de la célula, era el libro que se usaba en los 2 cursos de Biología Molecular para el  programa de Biología Computacional, no como texto primario pero si como libro de referencia. Excelente texto, por cierto viene con algunos problemas muy dificiles y complejos, pero repito excelente libro de texto. El libro costaba para la época como $ 100 o más y no teniamos otra opción que comprarlo.

Fuente: Desdeelexilio / Biología molecular de la célula (entrevista a Bruce Alberts)

Advertisements

El científico español / norteamericano Francisco José Ayala gana el Premio Templeton

March 25, 2010

El científico español / norteamericano Francisco José Ayala acaba de recibir hoy el Premio Templeton, este premio es el de  mayor valor económico del mundo que reconoce a personalidades internacionales por su aporte al entendimiento entre la ciencia y la religión. La otorgación del premio, que fue anunciada esta mañana en la sede de la Academia Nacional de Ciencias de EE.UU. en Washington, es de 1,2 millones de euros, la cuantía más alta que se concede a individuos y organizaciones filantrópicas.

Para ver el webcast anunciando el premio vaya al sitio web:

http://www.templetonprize.org/

http://www.templeton.org/

Este es uno de mis mejores momentos, conocía desde un tiempo atrás que la Fundación Templeton lo consideraba para el premio este año, pero aún asi no deja de ser una agradable sorpresa,  ya era hora que se le hubiera concedido el premio. En un momento en que muchas voces estridentes y extremistas prevalecen en ambos lados,  reconocer la inteligencia, moderación y buena voluntad de un científico que no renuncia a la idea del entendimiento entre ciencia y religión desde la perspectiva de definir claramente los limites de una y otra es una magnifica noticia. Way to go Ayala!!!!!!


Mi error con el Ciclo de Krebs

March 23, 2010

Este posting es una historia muy personal sobre mi vida de estudiante de postgrado en Estados Unidos y ciertas ideas inusuales que manejé con respecto a la materia de Bioquímica . El metabolismo es una serie de reacciones químicas que ocurren en las células del cuerpo. El metabolismo transforma la energía potencial de configuración química que contienen los alimentos que ingerimos en energía química facilmente disponible que necesitamos para toda nuestra actividad física, movimiento , crecimiento y actividad nerviosa. El metabolismo es un proceso vital para todas las formas de vida y constituye un elemento fundamental de la definición de vida . Si se detuviese el metabolismo en un ser vivo, la muerte sobreviene inmediatamente. Un ejemplo de cómo funciona el proceso del metabolismo en los seres humanos que por cierto empieza con las plantas y su absorción de luz solar. En primer lugar, las plantas verdes obtienen energía a partir de la luz solar. Las plantas utilizan esa energía y una molécula denominada clorofila (que les proporciona su color verde característico) para fabricar azúcares mediante el agua y el dióxido de carbono. Este proceso se denomina fotosíntesis.Cuando las personas y los animales ingieren plantas (o, si son carnívoros, ingieren carne de animales que se alimentan de plantas), incorporan esa energía (en forma de azúcar), junto con otras sustancias químicas fundamentales para fabricar células. El siguiente paso consiste en descomponer el azúcar a fin de que la energía producida pueda ser distribuida a todas las células del cuerpo, las cuales la utilizarán como combustible.

La respiración celular, también conocida como metabolismo oxidativo es una de las vias fundamentales en que una celula obtiene energia disponible para realizar todas sus actividades. El ciclo de Krebs es una via metabólica que constituye buena parte de la respiración celular, es en otras palabras una serie de reacciones químicas que como consecuencia final genera energia metabolica, el llamado ATP  y Dioxido de Carbono /Agua como subproductos. El ciclo de Krebs (en ocasiones también referido como ciclo del ácido cítrico ) es una serie de reacciones químicas de gran importancia, que forman  parte de la respiración celular en todas las células aerobicas, es decir que utilizan oxígeno. En organismos aeróbicos el ciclo de Krebs es parte de la vía catabólica que realiza la oxidación de hidratos de carbono, ácidos grasos y aminoácidos para producir CO2 y agua, liberando energía en forma utilizable o sea ATP.

No es mi intención explicar o detallar en  modo alguno el ciclo de Kreb, en gran medida no creo ni estar en condiciones para semejante empresa a estas alturas. Entiendo el ciclo de Krebs de modo general pero no recuerdo lo suficiente como para detallar cada unos de los pasos, para presentar cada una de las ecuaciones tendría que retornar al libro, algo que realmente no me apetece a estas alturas.  Solo quiero presentarles una historia personal de mi epoca de estudiante de postgrado o “Graduate School”. Esta historia, es ahora para mi una anecdota divertida digna de contarse, en el momento que ocurrió creanme que de divertida no tuvo un pelo. Esta historia pertenece a las tantas circunstancias que los estudiantes enfrentamos cuando tenemos que priorizar y tomar riesgos debido a  enorme carga académica combinada con tiempo y energía limitadas. Siendo un estudiante de biología computacional no tomé tan en serio el curso de Bioquímica, asumí que un entendimiento básico y sólido de lo general del ciclo era lo suficiente para mi. Creí que era lo suficiente, entender y poder explicar cada paso del ciclo de Krebs pero que no era necesario memorizar cada ecuación bioquímica.  Que si detalles profundos eran necesarios entender en un futuro bastaría con volver a los libros y retomar el tema. Para mi desgracia , profesor Kaprov no compartía mis mismos criterios en torno al enfoque de la asignatura, el asumía con toda razón que los detalles eran tan fundamentales como un sólido entendimiento general. Profeso Kaprov, era mi profesor de Bioquímica, recién llegado de Israel, originalmente de Rusia con un ingles capaz de matar un caballo pequeño en unos pocos minutos. Es importante hacer notar que era un excelente profesor, inteligente en grado superlativo, generoso y con una rara cualidad entre mis profesores, mostraba rasgos elementales de humanidad. Todo esto me condujo a pensar  erroneamente que él pudiera de algún modo ser tolerante y aceptar mi inusual enfoque de la Bioquímica. Gravisimo error que pagaría a su debido momento!

La prueba final constituía en 30 temas, jamas olvidaré este detalle. Tenía que escojer uno de los temas con el uso de una especie de loteria. Yo decidí tomar el riesgo de no memorizar las ecuaciones del ciclo de Kreb, solo memorizé las ecuaciones básicas y era capaz de explicar lo que yo consideraba “la esencia, lo fundamental y definitorio” de este proceso. En definitiva las probabilidades eran bajisimas de que me tocara el Ciclo de Krebs como tópico a presentar y en adición podía cambiar el tópico una vez si no me gustaba. Para mi desgracia y asombro el  tópico que me tocó fué el ciclo de Krebs, yo rapidamente lo cambié para otro tema en el cual obtuve la mejor de las calificaciones. Victoria!!!  No tan simple, el profesor me dijo que tenia 48 horas para retornar y presentarle el Ciclo de Krebs en todas sus minucias y detalles so pena de darme una B en el curso aún cuando había obtenido una A por mi presentación del otro tópico, en su opinión todo el mundo que tomara el curso de Bioquímica debía ser capaz de reproducir el ciclo en todos sus mínimos detalles debido a su importancia. Le traté de presentar mi enfoque, en el cual uno debe entender lo general y fundamental y no memorizar las ecuaciones, su respuesta fué lapidaria y para mi asombro en un casi perfecto inglés, “si quieres saber lo general y fundamental de la Bioquímica cambie su carrera para filosofía o historia de la ciencia “. Lo demás es predecible, tuve que memorizar todas las ecuaciones del Ciclo de Krebs y nunca, nunca he podido olvidar este incidente pero si casi todas las ecuaciones del ciclo a esta altura de mi vida. Esto no significa que no entienda el ciclo, entiendo lo general y fundamental, y aún soy capaz de interpretar cada una de las ecuaciones del ciclo.

El nombre del profesor ha sido cambiado por razones obvias.


Los colegios no deberían existir acorde a Roger C. Schank

March 20, 2010

 
La educación en esta nación tal parece ser una industria implementada para el embrutecimiento colectivo. La proxima generación de norteamericanos seran más ignorantes que la generación que les precedió pese a que el estado gasta inmensos recursos en educación. Desconozco la situación educacional de Europa y Asia, pero esta si la conozco bien, lamentablemente bien. Bastaría con tomar simples decisiones políticas para cambiar este nefasto curso de acontecimientos, tenemos de sobra el potencial humano y los recursos necesarios , solo nos falta la voluntad política como casi siempre. Implementar las ideas de Roger C. Schank sería equivalente a un Chernobil cultural. Las ideas de él parecen ingenuas, no lo son para nada, su verdadera intención es obtener un nicho en la industria educacional. Sino miren sus grupos empresariales y su accionar.
Antonia, mi querida madre, profesora de Matemáticas y para nada políticamente correcta.

Roger C. Schank es un crítico severo del sistema educativo actual, y no trata de suavizar sus palabras para que suenen políticamente correctas. Schank es, además, uno de los principales investigadores del mundo en Inteligencia Artificial, Teoría del Aprendizaje y en la construcción de entornos virtuales de enseñanza. Durante 35 años, fue profesor de Universidades como Standford, Yale y Northwestern. Ahora está empeñado en acabar con el actual sistema educativo, y ofrece sistemas alternativos de aprendizaje desde su compañía Socratic Arts y su organización sin ánimo de lucro, Engines for Education. KINDSEIN le ha realizado una extensa entrevista.

Según Schank, el sistema educativo que tenemos hoy —y que ha seguido invariable desde hace siglos— se podría resumir así: un profesor entra en clase y habla. Los alumnos, como mucho, toman apuntes. Como no pueden recordar lo que se les dijo, les hacen exámenes. Pero poco después de pasar esos exámenes, olvidan todo. A Schank le gusta preguntar a sus alumnos: «¿Podrías aprobar ahora, sin estudiar, el exámen de álgebra que pasaste el año pasado?» La respuesta es no. ¿Por qué? Entre otras cosas, porque no se puede aprender lo que nos dicen. Los recuerdos siempre van asociados a sorpresas, emociones, retos. Se aprende haciendo. Y el “aprender haciendo” no es un concepto nuevo. Desde la antigüedad, muchos filósofos y científicos han reiterado que es la única forma de aprender.

Lea la entrevista completa en castellano y en formato PDF desde mi blog

Es importante aclarar que no estoy de acuerdo con la mayoría de sus ideas , considero que la educación deba ser un proceso estructurado, riguroso y de altas metas, esta descabellada opinión sobre el algebra y la trigonometría en los planes de estudio es ridicula:

Sólo tienes que intentar eliminar el álgebra o la trigonometría del plan de estudios de cualquier escuela secundaria del mundo. El clamor sería estruendoso. Esto es cierto incluso teniendo en cuenta que casi nadie recuerda nada de esos temas una vez terminado el colegio. No lo recuerdan porque es inútil y el 99,9 % de los adultos nunca lo ha utilizado. Y no,no te enseña a pensar. Si queremos enseñar a la gente a pensar podríamos investigar buenas maneras de hacerlo. Roger C. Schank

Personalmente considero que las ideas de este reconocido profesor , no contribuyen para nada positivo, sino que trivializan la crisis educacional que enfrentamos en nuestro país. En mi opinión la solución es simple, buenos maestros, altas metas, rigor académico y eliminar clases inútiles tales como música, pintura y tonterias. El que quiera aprender arte que vaya en su tiempo libre a una escuela de arte. Pensar que este hombre es considerado una especie de guru en la reforma del sistema educativo. Solo en América como dijera un promotor de boxeo cuyo nombre no recuerdo. Lamentable que sea apreciado en otros lares. Roger C. Schank no propone nada valioso y es parte del problema no de la solución.
Fuente: Revista Kindsein ISSN 1885 – 6535


Fotos del matrimonio de Carl Sagan y Lynn Margulis

March 19, 2010

Se que puede parecer una tonteria hacer un posting que muestre dos fotos en blanco y negro, en definitiva este humilde blog no pretende ser la revista Hola ni yo soy un paparazzi. Todos sabemos que la ciencia tiene sus héroes y villanos, pero hoy estoy para recordar sus héroes, y especificamente la clase de héroes que han marcado mi vida con caracteres indelebles. El primer hombre que estableció para siempre mi amor incondicional por la ciencia fué Yakov Perelman, un escritor soviético que con su magia me introdujo a las matemáticas y a la física con sus libros de ciencia recreativa a muy temprana edad. Hay un posting en mi blog dedicado a él y sus excelentes libros que aún se compran con la mayor de la consideración por parte de los lectores.También rescaté su rostro del olvido y supe que mi héroe murió de hambre en el sitio de Leningrado. Entre otros de mis héroes predilectos  puedo citar a Carl Sagan y Lynn Margulis, hasta hace poco desconocía que habían estado unidos en matrimonio por un corto periodo de tiempo. Carl Sagan es un héroe pretérito, llegó a mi cuando era un inquieto adolecente, como una epifanía inmerecida, en un país donde la censura era practica usual, nunca más podría escapar a la extraña magia del serial Cosmos y a sus consecuencias. Lynn Margulis es una heroina más reciente para mi, no por eso menos admirada y apreciada por mi persona. La conocería en mi etapa de Maestría y posteriores estudios de lo que aqui llamamos “Graduate School”, conocí de primera mano como una científica puede tener la verdad y no ser reconocida por largo tiempo y aún asi perseverar por largos años sin el menor de los desmayos. Esto la convertiría ipso facto en una de mis héroes, siempre he sentido una extraña debilidad por portadores de verdades no reconocidas.  Estos héroes personales se casaron extremadamente jovenes, creo que Margulis no tenía mas de 18 años. Me propuse encontrar fotos de ellos en su matrimonio pero no las encontré de inmediato, un amigo providencial me las proveyó unos meses atrás. Dos humildes fotos, que nada extraordinario mostraban, pero eran dos fotos de dos personas extraordinarias que por algún capricho sentimental terminaron juntos en un matrimonio. A esta fotos les guardo una consideración especial, es la foto de dos de mis héroes tan jovenes, quizás inocentes, quizás apasionados, unidos en matrimonio. No se si hay otros fotos regadas por la internet de ellos para esa época, pero estas son las únicas dos que poseo de ellos juntos en matrimonio. Se que me tomo el riesgo en este posting de parecer trivial mostrando unas fotos. Aún  estoy  trabajando en un posting de la entropía y no tiene para cuando acabar. Es algo prometido por largas semanas y no cumplido.


Fred Hoyle y la evolución química

March 17, 2010

Es muy importante entender que la teoría de la evolución para nada intenta explicar el origen de la vida, para esta teoría es precondición un primer organismo vivo y autorreplicante. Nunca quiso Darwin  discutir ni proponer idea alguna sobre el origen de la vida. Ante semejante interrogante siempre adoptó una postura prudente y cautelosa, siempre recordando lo limitado de nuestro conocimiento químico y biológico, definitivamente una prueba más de lo inteligente que era Darwin. Fué el bioquímico ruso Alexander Oparin el que publicó en 1924 un pequeño libro donde proponía la idea de evolución química como explicación de la vida. Proponía Oparin que la evolución biológica había sido precedida por una etapa de evolución química, y que el planeta primitivo poseía todas las condiciones físicas y los ingredientes químicos necesarios para iniciar la vida. No es mi intención explicar las ideas de Oparin en este posting. Nunca he creido que ninguna clase de evolución química pueda explicar el origen de la vida, esa certeza es gran parte de mi cosmovisión. Creo que pretender explicar el origen el origen de la vida con el uso de las ideas de Alexander Oparin califica entre los intentos científicos mas futiles y lamentables y por suerte no estoy solo en este sitio. No pretendo ocultar para nada mis antipatias personales hacia Oparin por su relación con Trofim Lysenko, Oparin es responsable en un modo más sutil por la persecución y ejecución de extraordinarios científicos sovieticos tales como Isaak Agol , Solomon Levit y de Nikolai Ivanovich Vavilov que murió en un campo de concentración soviético. Con toda justicia estas persecuciones son asociadas de modo directo a Lysenko pero Oparin jugó su papel y esto es ignorado por muchos en la comunidad científica. Mis antipatías hacia ambos son muy bien fundadas y también harto conocidas por mis amigos y lectores. Es importante aclarar que mi opinión de negar la evolución química como origen de la vida nada tiene que ver con mi pobre apreciación personal sobre Oparin , solo tiene que ver con pura razón y pensamiento crítico. Algunos de mis amigos me han señalado mi profundo desprecio contra Oparin y que quizás eso me hace ser exeptico y refractario ante algunas de sus ideas. No es el caso, solo considero que las ideas de Oparin constituyen quizás lo peor que se ha dicho sobre el origen de la vida.

Fred Hoyle es bien conocido principalmente por proponer dos ideas de naturaleza heterodoxa. La primera de ellas, un modelo de Universo Estacionario que basicamente se enfrentaba a la teoría del Big Bang que es soportada por toda la evidencia física y astronómica, la segunda, su propuesta en colaboración junto a Nalin Chandra Wickramasinghe, de la llamada Teoría de la Panspermia que propone que la vida no surgió en la Tierra como consecuencia de evolución química sino que llegó a nuestro planeta desde otros mundos. La teoría de la panspermia especificamente afirma que la vida no surgio en la tierra sino que llegó a nuestro planeta a bordo de cometas y otros cuerpos celestes capaces de dispersar “semillas” de vida por diferentes planetas. Presento a continuación algunas de las ideas de Fred Hoyle en torno al origen de la vida, evolución química y lo que él consideraba evidencia de que el mismo origen de la vida constituía un “acto intelectual deliberado” . Es importante hacer notar que Hoyle hasta donde conozco era ateo o agnostico, o sea que no pretendía impulsar agenda religiosa de ninguna clase con sus opiniones.  Tampoco soy un fanático de la teoría de la panspermia, en definitiva nada dice del origen de la vida, solo traslada el problema de el origen de la vida hacia otro sitios.

“No sé cuánto tiempo pasará antes que los astrónomos en general reconozcan que no puede haber llegado a existir aquí sobre la Tierra por procesos naturales el arreglo combinatorio de ni siquiera uno de entre los muchos miles de biopolímeros de los que depende la vida.” […] “Promueven la idea de que dentro de la naturaleza, más allá de la física normal, hay una ley oculta que ejecuta milagros (con tal que los milagros ayuden a la biología) . . . La noción de que no solo los biopolímeros sino también el programa que funciona en una célula viviente podían llegar a existir por casualidad en una sopa orgánica primordial aquí sobre la Tierra evidentemente es un disparate de primer grado.” New Scientist 1982

“Una interpretación juiciosa de los hechos nos induce a pensar que un superintelecto ha intervenido en la física, la química y la biología, y que en la naturaleza no hay fuerzas ciegas dignas de mención. Las cifras obtenidas a partir de los hechos me parecen tan rotundas que convierten esta conclusión en casi incuestionable”. “Más bien que aceptar la probabilidad fantásticamente pequeña de que las fuerzas ciegas de la naturaleza hubieran producido la vida, parece mejor suponer que su origen se deba a un acto intelectual deliberado”.

“Los científicos ortodoxos se muestran más preocupados por evitar un retorno a los excesos religiosos del pasado que por mirar cara a cara la verdad, [y esta preocupación] ha dominado el pensamiento científico a lo largo del siglo pasado”.

“En una chatarrería se encuentran todos los fragmentos y las piezas de un Boeing 747, sueltos y desordenados. Ocurre que un tifón se abate sobre la chatarrería. ¿Cuál es la probabilidad de que después encontremos un 747 totalmente ensamblado y listo para volar? Es tan pequeña que resulta despreciable, incluso en el caso de que el tifón soplara en tantas chatarrerías que llenasen por completo el Universo”  El universo inteligente

Fuentes: Wikipedia y otros diversos sitios de la internet


Timothy M. Lenton en Gaia y la Selección Natural

March 13, 2010

James Lovelock propuso la conocida hipótesis de Gaia. Esta hipótesis consiste en la propuesta de que las condiciones en la tierra son óptimas para la vida, porque la vida es capaz de optimizar las condiciones del medio para su propio beneficio combinado. Acorde a esta teoría inicialmente las condiciones físico-químicas eran muy adversas a la vida. En un comienzo existian temperaturas elevadas, radiaciones incompatibles con el sostenimiento de vida compleja y una atmósfera reductora desprovista de oxigeno. Sería el desarrollo de las primeras bacterias con capacidades fotosintéticas lo que permitió cambiar la atmósfera primitiva e incrementar los niveles de oxígeno en la atmósfera terrestre. Esto provocaría, entre otras cosas, un mayor protección contra las radiaciones, la disminución de las temperaturas y la aceleración del proceso de evolución biológica. Es decir, a partir de unas condiciones iniciales para nada adecuadas, el desarrollo inicial de las primeras formas de vida, acaba por optimizar las condiciones vitales en todo el planeta.Es importante destacar, que este proceso de optimización de las condiciones planetarias no es un acto volitivo ni consciente  del planeta,no hay componente místico, es un proceso regido por la interaccción de la bioesfera y lo puramente planetario . Podríamos decir que al igual que la selección natural dirige de manera inconsciente la evolución y optimización de la vida, la vida de manera inconsciente en su accionar de algún modo mejora el ecosistema global.

Timothy M. Lenton ha estado en la vanguardia de las investigaciones que consideran la tierra, incluyendo su clima y bioesfera , como un sistema único e integrado. El ha trabajado intensamente en la Teoría de Gaia de James Lovelock, en muchas ocasiones criticada por biólogos evolucionistas. En su trabajo el trata de reconciliar la Teoría de Gaia con la Selección Natural. Su trabajo nos ha llevado a una nueva perspectiva de la historia de nuestro planeta. El ha desarrollado un amplio rango de modelos relativamente simples de nuestro planeta en varias escalas de tiempo. Actualmente el está adaptando uno de esos modelos a una de las más grandes red de computadora para estudiar la variación y cambio tanto como en el pasado como en el fututo de nuestro planeta. Considero que debe leerse el excelente artículo introductorio de Miguel Angel Munguía antes de la publicación de Timothy M. Lenton. Pienso que esta publicación es una excelente lectura introductoria y de algún modo preliminar a las ideas de Lenton que nadie debería pasar por alto.

Descargue este artículo introductorio en formato PDF desde mi blog

Descargue la publicación completa en formato PDF desde mi blog

http://researchpages.net/ESMG/people/tim-lenton/