El mundo de la investigación se basa en eso: investigar y experimentar a base de prueba-error e intentando mejorar técnicas o diseñar nuevas para que el trabajo dé sus frutos.
Yo he intentado varias veces fomentar el intercambio de información. He participado en varios foros (desgraciadamente la mayoría de ellos anglosajones. Digo desgraciadamente porque en español, poco hay que encontrar sobre investigación), he fundado algún que otro foro, he intentado que la gente interaccione un poco más con internet fuera del uso (para mí abuso y vicio) de las redes sociales…pero nada de eso ha ayudado a fomentar ese intercambio de información que creo que debería hacerse en todas las ciencias. No olvidemos que la ciencia es la GRAN CREATIVE COMMONS, fuera del pago que habría que realizar por tener algún artículo o suscribirse a revistas “importantes”.
La más importante fuente de información sobre técnicas en ciencia es siempre la revisión de bibliografía. Es una tarea ardua y que fácilmente desespera. O cuando se cree que tiene un bombazo a la hora de avanzar en su campo, de pronto la reproducibilidad de lo que se explicaba es casi nula. Más ahora que la automatización de los análisis es un hecho y casi una obligación para obtener una publicación de peso. Ahora con la expansión de los lectores de libros electrónicos, puede aliviar ese problema de tener que llevarse papeles y papeles impresos con las separatas para leerlas con detenimiento. Yo lo he hecho con mis móviles, pero lo de la tinta electrónica es genial. Por lo menos toda nuestra información (la de cada uno) se puede guardar en infinidad de copias de seguridad y almacenarlas en “pinchos” usb, discos duros, diversos ordenadores e incluso en la nube. Pero ¿y si tuviéramos foros especializados en los que se colgaran experimentos, técnicas, manuales e infinidad de cosas que mejoraran nuestras atareadas vidas?. He podido comprobar que la Sociedad Española de Genética tiene generado un foro accesible desde su web desde hace un año y pocos meses. El problema es que sólo lo han generado. He podido comprobar que lo tienen en phpBB2 y, a parte del desfase de la versión, la accesibilidad para registrarse da errores. Es una buena iniciativa pero creo que se ha quedado sólo en eso. Es una pena. La promoción de servicios destinados a fomentar la investigación debería ampliarse mediante las grandes sociedades. La SEG tiene un punto a favor a la hora de desarrollar un foro de ese estilo: los socios. Creo que, por lo menos los que tenemos un mayor contacto con esto de internet, podríamos dar un empujón bastante productivo. No sería de inmediato, pero es mejor solventar dudas utilizando el mayor número de fuentes posibles. Indudablemente estoy hablando de problemas que generan un estancamiento en el desarrollo de la investigación. No digo que se canalice el trabajo de una dirección de proyecto a webs de ese tipo. Pero dudas que necesiten una respuesta y que cueste contactar con un investigador en concreto especialista en el tema, puede que sean resueltas por otro que se haya manejado en el tema. Típico patrón de los foros.
Ya está dicho. Ahora queda que muevan unos cuantos hilos y teclas para ponerlo a punto.
Ciencia
Aquí encontrarás todo lo relacionado con la ciencia y su divulgación. Gran parte, desarrollado de la extinta web "Blog de laboratorio".
Una especie para cada día
Después de dejar de estudiar Zoología en la facultad, el uso de la terminología que nos dejó Linneo para denominar a las especies se va olvidando poco a poco. Pero no hay más que buscar un poco por la tremenda red de información que nos suministra internet. He encontrado una página web nueva; 365especies.com. Como su nombre indica, nos explica una especie de un ser vivo concreto cada día del año. Tratan tanto la fauna como la flora Pero lo mejor es que nos la presenta como su nombre científico. Además, cada artículo hace una descripción detallada de la morfología, hábitat y comportamiento.
No es mala la idea para conmemorar este año de la Biodiversidad, ya que su primer artículo se ha publicado este 1 de Enero. Mus musculus fue el primer individuo que inauguró esta bitácora. Este ha sido un regalito de Reyes que lo disfrutaré en mi Reader. Yo ya estoy enganchado al feed y a todos los inquietos de la ciencia seguro que les va a gustar. Cosa que me hace recordad que tenéis que escuchar este podcast sobre el origen de las especies.
Escuchando: la tranquilidad de una tarde de Reyes
Hablando con científicos: el origen de las especies
Habiendo terminado el año de Darwin, en este episodio de Hablando con científicos se entrevista a José Ignacio Aguirre de Miguel, profesor de zoología en la facultad de CC Biológicas de la Universidad Complutense de Madrid. Se hace un repaso a las teorías de la evolución y lo que supuso los conocimientos de aquel investigador que publicó su libro en 1859. Muy recomendado para repasar y aprender sobre nuestra adaptación y desarrollo.
Enlace del episodio
Probando: la inclusión del blog en varios directorios como BoosterBlog
Colección de revistas de National Geographic
Desde 1888, esta sociedad dedicada a informarnos sobre todo lo relacionado con este planeta nos ha deleitado con fabulosos ejemplares que poco a poco van cogiendo polvo. Que mejor que poder tener todas las revistas (cuando digo todas es todas) que han publicado en un soporte como un disco duro. Pues esa es el regalo de reyes que muchos querrán tener.
El disco duro es de 160 gb, pero han dejado libres 100 gb para que guardemos lo que queramos en ese espacio. La colección también vendrá con una aplicación que te permitirá buscar de una forma simple entre todo su contenido, un juego de trivia y la posibilidad de poner en favoritos tus artículos preferidos.
Todo a un precio de 199$ americanos. Incluyendo un DVD con los making off de algunos documentales. Buen elemento para pedir a los reyes, ya que sale el día 6 de Enero.
Enlace para realizar el pedido
Amplificación del ADN: la PCR
La amplificación del ADN mediante PCR no podía faltar en este blog. Ya he podido comentar como se trabaja con el material hereditario anteriormente. Mejor dicho, cómo se prepara para poder sacarle partido. Para poder tener varias copias de una región específica de ADN, se utiliza la tecnología de la Reacción en Cadena de la Polimerasa (Polimerase Chain Reaction = PCR).
Comienzos de la PCR
Este “gran invento” de la PCR se lo debemos al premiado Nobel en Química de 1993 Kary B. Mullis. Se le ocurrió realizar in vitro las condiciones necesarias para conseguir copias de fragmentos de ADN.
El ADN está en forma de doble hélice. Para que se pueda amplificar cada hebra, es necesario que se rompan los enlaces existentes para que se mantenga esa estructura. La idea consiste en reproducir ese vaivén molecular en un tubo de ensayo. Y así pudo hacerlo con la ayuda de todos los compañeros de la empresa en la que Kary B. Mullis trabajaba: Cetus Corporation.
Según nos puede contar la historia cercana de la Biología Molecular, el señor Mullis tuvo la brillante idea mientras conducía por las carreteras californianas a horas nocturnas. Observó el ir y venir de los coches cruzándose por las diferentes vías. De pronto, paró el coche y comenzó a pensar sobre el proceso de amplificación del ADN in vitro y como con tan sólo 20 ciclos podrían obtenerse la friolera de un millón de moléculas a partir de dos hebras de dicho ácido desoxirribonucleico.
Cuando volvió al trabajo lo puso en práctica. Funcionaba. La sencillez de todo el proceso hizo que hubiera muchos desconfiados dentro del ámbito de la Genética molecular. Poco tiempo después, otro premio nobel llamado Joshua Lederberg se quedó perplejo mirando el póster explicativo de Mullis con todo el proceso detallado. Le preguntó “¿funciona?”, a lo que después espetó un “¿Por qué no se me habría ocurrido a mí?”.
Amplificación del ADN paso a paso
Este proceso se realiza elevando la temperatura aproximadamente a 95 ºC durante un breve período de tiempo. Se denomina desnaturalización.
Posteriormente se necesita que los cebadores (oligonúcleótidos o secuencias cortas de ADN de unos 20 nucleótidos diseñadas para que flanqueen una zona específica de ADN que se quiera amplificar) se anclen a sus secuencias complementarias. L
a temperatura juega un papel importantísimo, puesto que cada pareja de cebadores (siempre se habla de parejas puesto que se debe tener un primer o cebador por un lado y otro por el otro para que se amplifique el mismo fragmento por ambos lados y producir la amplificación de la zona flanqueada) hibrida (se une al ADN) a una temperatura que, generalmente, puede variar entre 45 y 65 ºC. Aunque hay protocolos en los que se utilizan variaciones de temperatura para obtener un mejor rendimiento, pero esto lo comentaré en artículos posteriores.
Finalmente, se necesita una extensión de los fragmentos flanqueados por los primers gracias a la acción de una molécula llamada Polimerasa y que tiene su temperatura óptima de reacción a 72 ºC (aunque se utiliza también una temperatura óptima de 68 ºC, dependiendo de la casa que suministre la polimerasa).
Resumen de la PCR
Por lo tanto y en resumen se tiene en todo el proceso 3 fases:
- Desnaturalización.
- Hibridación de los cebadores.
- Extensión de los fragmentos. Al final de todo el programa, se introduce una fase de extensión más larga para que se termine de obtener un mayor número de copias.
Todo este proceso se realiza en los termocicladores: las reacciones se preparan en frío y los tubos o placas de reacción se depositan en estos aparatos que son programados para realizar los ciclos que he explicado antes. Un esquema de programa es el que pongo en la imagen siguiente:
En cada ciclo de amplificación del ADN, el fragmento diana aumentará en el número de copias de forma exponencial. Esto provoca que, al final de un programa básico, se obtengan aproximadamente hasta 100 millones de copias del fragmento deseado.
Consideraciones sobre la amplificación del ADN por PCR
Las variaciones de tiempo dependen principalmente de la longitud de los fragmentos. Cuanto más tiempo mayor es el fragmento a amplificar. La clave de una buena eficiencia depende de los diseños de las reacciones de PCR que se deben ajustar a las condiciones de cada reacción.
Al principio, las polimerasas que se utilizaban no eran termorresitentes. Esto provocaba que, en cada ciclo, había que añadir polimerasa para que se pudiera extender la amplificación del ADN. Ahora se utilizan polimerasas que permiten ser añadidas en la preparación de las reacciones y se puede olvidar de ello.
No más importante, cuidado con el material a ser utilizado: el calibrado de las micropipetas es esencial y la “limpieza” del resto de materiales y lugar de trabajo pueden ser clave.
Me gustaría explicarlo todo: como se diseñan los cebadores, la realización de la reacción de PCR y todos los componentes, los estudios que se pueden derivar…etc, pero igual no acabo con el artículo y creo que la base sí que la he plasmado.
Una cosa es clara: sin la propia evolución en los conocimientos sobre el ADN y su comportamiento no se podría haber llegado a la situación de Mullis. Personas como James D. Watson, Francis Crick, Rosalind Franklin, Arthur Kornberg, H. Gobind Khorana o Thomas D. Brock tienen en sus espaldas haber sembrado poco a poco la información que ayudó a Kary B. Mullis a desarrollar su idea (que puede tener cierta controversia con el trabajo presentado por Kjell Kleppe).
Información adicional sobre la amplificación del ADN por PCR
Lo mejor es partir del propio escrito original de Kary B. Mullis. Después de generar las correspondientes patentes se puede encontrar por la red un par de documentos datados en 1986 y 1987 respectivamente con los títulos “Specific enzymatic amplification of DNA in vitro: the polymerase chain reaction” y “Specific Synthesis of DNA in vitro via a Polymerase-Catalyzed Chain Reaction”.
Otra lectura que recomiendo encarecidamente es mi monográfico dedicado a la PCR que escribí en su momento para Journal of Feelsynapsis. Como la revista se ha reconvertido en Principia, cualquiera que desee leerlo puede pedirme una copia que se la enviaré con honores.
Este vídeo explica todo bastante bien con un inglés muy fácil de seguir. Incluso se observan los fragmentos que no son específicos (que no se buscan amplificar pero que se obtienen de todas formas por la hibridación de los primers)
[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=eEcy9k_KsDI[/youtube]
Referencia del vídeo: Essential Cell Biology, 3rd Edition. Alberts, Bray, Hopkin, Johnson, Lewis, Raff, Roberts, & Walter
Si se tuviera alguna duda al respecto, los comentarios e email están a disposición de cualquiera (y abiertos las 24 horas del día los 365 días del año).
Escuchando: el sonido de las campanas de Papá Noël…JOJOJO!!
Trucos científicos
Como en las navidades se nos da bien hacer chorradas con la intención de impresionar un poco a la gente, dejo un vídeo para hacer algún truquillo del mundo científico donde se juegan con las leyes físicas principalmente. Genial para hacer el chorra en las fiestas de empresa. Que no se ocurra hacer alguno de ellos delante de niños con tendencias traviesas.
[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=i_f3SkxTWxc[/youtube]
El de la monedita y las cerillas es la caña, jeje.
Escuchando: Podcast Gravina 82 Guías de supervivencia 3