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La estructura molecular de la planta del maíz aún guarda secretos que podrían ayudar a los expertos a optimizar la producción de biocombustibles, según han descubierto un grupo de científicos de la Universidad Estatal de Louisiana (LSU), en Estados Unidos.

Su trabajo, publicado hoy por la revista Nature, presenta detalles de una “arquitectura” interna desconocida hasta ahora, lo que da más valor incluso a esta planta, la más importante desde el punto de vista económico en ese país.

“Nuestra economía depende del etanol, por lo que resulta fascinante que no hayamos tenido antes un conocimiento más preciso y completo de la estructura molecular el maíz”, señala en un comunicado Tuo Wang, líder del equipo de investigación del Departamento de Química de la LSU.

Actualmente, explica, “casi toda” la gasolina que se consume en el mundo contiene en torno a un 10 % de etanol, mientras que un tercio de toda la producción de maíz en EE.UU. se destina a producir ese alcohol.

“Si al final pudiéramos incluso mejorar la eficiencia de la producción de etanol en un uno o dos por ciento, ello podría aportar beneficios significativos a la sociedad”, destaca Tuo Wang.

El experto y sus colegas de la LSU han sido los primeros en analizar a “nivel atómico” un tallo de una planta de maíz “inalterada” con tecnologías de alta resolución, concretamente con un instrumento de espectroscopia de resonancia magnética nuclear, precisan.

“Nos ha sorprendido. Los hallazgos, de hecho, contradicen los libros de texto”, dice Tuo Wang.

Hasta ahora, se creía que la celulosa de esta gramínea, un carbohidrato complejo rígido que actúa como andamiaje en este y otro tipo de plantas, estaba directamente conectada con un polímero impermeable llamado lignina.

No obstante, constataron que la lignina tiene un contacto limitado con la celulosa dentro de la planta y que, en realidad, es otro carbohidrato, el “xylan”, el que funciona como un pegamento para unirlos.

Su investigación es importante porque las propiedades impermeables de la lignina dificultan la producción de etanol, ya que impiden que los azúcares se transformen en el alcohol dentro de la planta.

La comunidad científica, recuerdan, lleva años tratando de mejorar las técnicas de modificación de la estructura interna de estas plantas e investigando con otras especies más propicias, si bien lo han hecho sin tener una “radiografía” completa de su estructura molecular.

“Es posible que tengamos que investigar más para lograr un mayor grado de optimización en los métodos de producción de etanol, pero se abre una puerta a nuevas oportunidades para mejorar la manera en que procesamos este valioso producto”, apunta Tuo Wang.

Por ejemplo, agrega, será necesario “diseñar enzimas o químicos” capaces de “romper eficazmente el núcleo de la biomasa” de una planta, un enfoque que puede ser aplicado a las biomasas de otras plantas u organismos.


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2min550

La Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio (NASA, por sus siglas en inglés) dio a conocer nuevas imágenes de dos tormentas masivas en el hemisferio sur de Júpiter.

La instantánea fue tomada por la nave espacial Juno de esa agencia espacial cuando realizaba su último vuelo cercano al quinto planeta del Sistema Solar, el pasado 21 de diciembre.

La nueva perspectiva muestra la Gran Mancha Roja, distintiva del gigante gaseoso, así como una tormenta masiva llamada Oval BA, la cual alcanzó su tamaño actual cuando tres puntos más pequeños colisionaron y se fusionaron en el 2000.

A pesar de que Juno tomó imágenes de esa tormenta en febrero del año pasado, las regiones turbulentas alrededor y la forma de la tormenta se han transformado. En los últimos meses, el color del fenómeno pasó de rojizo a blanco uniforme.

Las fotografías fueron tomadas cuando la nave espacial estaba a cerca de 38 o 55 kilómetros) desde las cimas de las nubes del planeta.


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El número de asteroides que han chocado con la Tierra y la Luna ha aumentado hasta tres veces en los últimos 290 millones de años, según una investigación publicada hoy en la revista Science.

Este descubrimiento desafía los conocimientos previos que había sobre la historia de la Tierra, ya que hasta ahora los científicos habían intentado calcular el número de asteroides que habían impactado estudiando sus cráteres y estableciendo la antigüedad las rocas de alrededor.

Sin embargo, un grupo de investigadores han hallado que se puede conocer más sobre este tema observando la Luna, porque tanto este astro como la Tierra son golpeados en la misma proporción a lo largo del tiempo.

Los científicos estudiaron la superficie lunar empleando datos térmicos del satélite e imágenes recogidas por la NASA para determinar la antigüedad de sus cráteres, y comprobaron que las rocas grandes emiten más temperatura que la tierra lunar.

Una de las autoras de la investigación, Rebecca Ghent, de la Universidad de Toronto y experta del Instituto de Ciencia Planetaria de Tucson (Arizona, EE.UU.), calculó la velocidad con la que las rocas lunares se descomponen en el suelo y descubrió la relación entre su cantidad en las proximidades de un cráter y la antigüedad del mismo.

Al comparar las características de los cráteres lunares con los de la Tierra, los científicos vieron que eran similares y concluyeron que la formación de los cráteres en los últimos 290 millones de años ha sido entre dos y tres veces superior a la de los 700 millones de años previos.

El motivo de esta diferencia se desconoce, pero podría estar relacionada con mayores colisiones hace más de 290 millones de daños en el principal cinturón de asteroides entre las órbitas de Marte y Júpiter, que podrían haber creado restos que habrían alcanzado otras partes del sistema solar.

Estos hallazgos tienen, además, implicaciones en la historia de la vida en la Tierra, vinculada a grandes acontecimientos de extinción y a la evolución rápida de nuevas especies.

Los científicos apuntan que el impacto de asteroides posiblemente haya tenido un papel importante en la extinción de especies, como es el caso de los dinosaurios.

Otro de los autores, Thomas Gernon, de la Universidad de Southampton (el Reino Unido), consideró que “tal vez sea justo decir que fue una cita con el destino de los dinosaurios: su caída fue algo inevitable dada la oleada de grandes rocas espaciales que chocaron contra la Tierra”.


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En la búsqueda de aprovechar los residuos contaminantes de la industria tequilera, estudiantes de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) trabajan en el aprovechamiento del bagazo del agave y convertirlo en harina con nutrientes.

La materia prima obtenida podría utilizarse en la preparación de pan, tortilla, galletas, frituras e incluso pizzas, pero para llevarlo a la práctica, los jóvenes buscan financiamiento.

UNAM Global destaca el trabajo de los jóvenes, ya que en México, la industria tequilera y del mezcal produce un millón 732 mil toneladas de residuos contaminantes.

Dení Grisel Cruz García y Rusty Ramírez Cos, alumnos de Biología de la Facultad de Ciencias de la máxima casa de estudios, llevan a cabo el proyecto Mayahuel, con el que buscan convertir dichos residuos en alimento funcional.

En el proceso de producción del tequila, se le quitan las hojas al agave para dejar el corazón, también llamado piña. Ésta se corta en pedacitos y se coloca en un horno para convertir los almidones, después se exprimen y el jugo que sale es fermentado y destilado para crear el tequila y el mezcal.

Los pedazos que quedan aplastados y transformados en fibras (llamado bagazo) tienen azúcares y nutrientes que posee el agave. Estos desechos son ácidos e impiden que el suelo sea cultivable.

Algunos productores acostumbran quemar el sobrante, pero al hacerlo transforman esas toneladas de bagazo en contaminación por dióxido de carbono (CO2).

Mayahuel busca transformar los residuos en un tipo de harina con varios nutrientes, lo que podría beneficiar a la digestión, porque contiene un alto índice de fibra, ayuda a asimilar la fijación del calcio y no contiene gluten, esto hace que sea un alimento seguro para personas con diabetes y obesidad.

Los universitarios pretenden reunir 35 mil pesos para comprar maquinaria y un deshidratador solar, y así llevar a la práctica su propuesta. Su propósito es adquirir maquinaria para deshidratar y pulverizar el bagazo fresco (que es cuando tiene más nutrientes) para crear la harina.

 


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En la búsqueda de aprovechar los residuos contaminantes de la industria tequilera, estudiantes de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) trabajan en el aprovechamiento del bagazo del agave y convertirlo en harina con nutrientes.

La materia prima obtenida podría utilizarse en la preparación de pan, tortilla, galletas, frituras e incluso pizzas, pero para llevarlo a la práctica, los jóvenes buscan financiamiento.

UNAM Global destaca el trabajo de los jóvenes, ya que en México, la industria tequilera y del mezcal produce un millón 732 mil toneladas de residuos contaminantes.

Dení Grisel Cruz García y Rusty Ramírez Cos, alumnos de Biología de la Facultad de Ciencias de la máxima casa de estudios, llevan a cabo el proyecto Mayahuel, con el que buscan convertir dichos residuos en alimento funcional.

En el proceso de producción del tequila, se le quitan las hojas al agave para dejar el corazón, también llamado piña. Ésta se corta en pedacitos y se coloca en un horno para convertir los almidones, después se exprimen y el jugo que sale es fermentado y destilado para crear el tequila y el mezcal.

Los pedazos que quedan aplastados y transformados en fibras (llamado bagazo) tienen azúcares y nutrientes que posee el agave. Estos desechos son ácidos e impiden que el suelo sea cultivable.

Algunos productores acostumbran quemar el sobrante, pero al hacerlo transforman esas toneladas de bagazo en contaminación por dióxido de carbono (CO2).

Mayahuel busca transformar los residuos en un tipo de harina con varios nutrientes, lo que podría beneficiar a la digestión, porque contiene un alto índice de fibra, ayuda a asimilar la fijación del calcio y no contiene gluten, esto hace que sea un alimento seguro para personas con diabetes y obesidad.

Los universitarios pretenden reunir 35 mil pesos para comprar maquinaria y un deshidratador solar, y así llevar a la práctica su propuesta. Su propósito es adquirir maquinaria para deshidratar y pulverizar el bagazo fresco (que es cuando tiene más nutrientes) para crear la harina.

 


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El próximo domingo 20 de enero, el cielo nocturno se engalanará con el eclipse total de Luna, donde es probable que el satélite natural de la Tierra se observe de color rojo.

En este evento, la Tierra se interpone entre la Luna y el Sol, de tal modo que el satélite natural se desvanece poco a poco conforme la sombra del “planeta azul” la cubre. Este tipo de evento se repetirá hasta 2021.

En entrevista con Notimex, el astrónomo del Planetario Luis Enrique Erro, Wilder Chicana Nuncebay, dijo que se observará un enrojecimiento del satélite, debido a que los rayos del Sol pasan a través de la atmósfera terrestre.

“La atmosfera es como un filtro, únicamente deja pasar el color rojo. Mientras más roja veamos a la Luna, podemos afirmar con certeza que en la atmosfera terrestre hay mucha contaminación natural y humana”, aseguró.

Chicana Nuncebay indicó que un eclipse puede definirse como la proyección de la sombra de un cuerpo sobre otro, en cuyo transito se generan fases distintas. Este tipo de acontecimiento es posible porque cualquier objeto extenso proyecta dos tipos de sombras, umbra y penumbra; la primera es sólida, mientras que la segunda es más tenue y amplia.

“Realmente hay dos conos de sombra que son los que proyectaría la Tierra a la Luna. Cuando la Luna empieza a entrar al cono más exterior, es decir, a la penumbra, hace el primer contacto, aquí empieza la fase penumbral del eclipse”, explicó Chicana Nuncebay.

Con el paso de los minutos, la Luna entra por completo a la zona de penumbra y empieza a tocar la fase de umbra, parte más oscura, es aquí donde se proyecta un color rojizo sobre el satélite, etapa que se le conoce como parcial.

“Cuando toda la Luna se introduce en la umbra, decimos que estamos en la totalidad del eclipse”, apuntó.

El eclipse total, el cual podrá ser apreciado en México, tendrá una duración de una hora, un minuto y 59 segundos, iniciará a las 21:33 horas, alcanzará su punto máximo a las 23:12 y finalizará a las 12:50 horas del 21 de enero.

El astrónomo explicó que este evento recibe el nombre de “luna de sangre” debido al tono rojizo que tendrá la Luna.

Asimismo, recordó que a la segunda luna llena en un mismo mes se le conoce como luna azul, lo cual no tiene nada que ver con la tonalidad del satélite natural de la Tierra.

Para el siguiente día, la Luna estará en su punto de mayor acercamiento con la Tierra, conocido como perigeo, el cual coincidirá con la luna llena, este suceso es conocido como “súper luna”, en este el satélite se apreciará un poco más grande y brillante de lo normal.


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Un grupo de científicos del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav), del Instituto Politécnico Nacional, realiza un estudio para hallar la relación entre el envejecimiento, ejercicio y conexiones neuronales.

A través de la actividad física y mental el cerebro genera lactato, una sustancia capaz de modular la comunicación neuronal involucrada en la generación de nuevas memorias.

Bajo dicha premisa, el investigador del Cinvestav, Emilio Galván Espinosa, junto con su equipo de investigación trabaja para determinar cuál es la función de esa sustancia en el sistema nervioso central.

“En específico de cómo modula la comunicación neuronal en una región del cerebro involucrada directamente en la generación de nuevas memorias, como lo es el hipocampo”, aseguró el científico.

En un comunicado del centro de investigación, explicó que el lactato es un intermediario metabólico universal, al cual describió como una pequeña molécula que se encuentra en diversos lados, inclusive en el yogurt.

La investigación de los científicos mexicanos arrojó que pequeños aumentos en la concentración de lactato extracelular, facilita la plasticidad neuronal en una región del cerebro que participa de manera crítica en la generación y recuperación de memorias.

Al tiempo que se demostró por primera vez que esta molécula actúa, mediante mecanismos específicos, en selectos grupos de neuronas.

En este estudio, los expertos analizaron cómo los metabolitos glucólisis, fermentación o ciclo de Krebs (sucesión de reacciones bioquímicas, que generan la energía consumida por el cerebro a partir de glucosa), modulan los distintos procesos de comunicación neuronal.

“Demostramos, por primera vez, que metabolitos muy específicos como el lactato, que se produce durante el ejercicio, modula la transmisión sináptica en el cerebro”, señaló el investigador.

Con los resultados del estudio, Galván Espinosa se cuestionó por qué un cerebro viejo como el de un adulto mayor, presenta dificultad y prácticamente tiene cerrada la posibilidad de aprender cosas nuevas, pero puede recuperar memorias de su infancia.

“Empezamos a ver que, en el caso específico de lactato, modula la actividad neuronal durante los procesos de aprendizaje y ahora estamos tratando de entender lo que pasa con el lactato durante el envejecimiento”, apuntó.

Ante esto, el investigador planteó la hipótesis de que cuando la gente hace ejercicio genera mayor cantidad de lactato y con esto, de alguna forma, las células se vuelven más eficaces en transmitir su información.

El científico investiga las alternativas detrás de dicha posibilidad y así tratar de explicar por qué el ejercicio durante el envejecimiento es bueno para la memoria y el aprendizaje.

El estudio en progreso analiza el impacto del lactato en el envejecimiento cerebral no patológico, que se caracteriza por una pérdida generalizada de las capacidades cognitivas.


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6min1200

Un equipo de investigadores españoles ha desarrollado nanopartículas capaces de penetrar el tumor cerebral más letal -glioblastoma multiforme- y transportar fármacos al interior de las células malignas.

La investigación está liderada por Marcos García Fuentes, del Centro de Investigación en Medicina Molecular y Enfermedades Crónicas de la Universidad de Santiago de Compostela (CiMUS), y se ha desarrollado en colaboración con el Instituto de Salud Carlos III y la Universidad de Nottingham (Reino Unido).

La terapia experimental se ha ensayado con éxito en tumores humanos implantados en ratones y su descripción se publica en la revista Advanced Therapeutics.

El tratamiento actual para el tumor cerebral más común y letal, el glioblastoma multiforme (GBM), se basa fundamentalmente en la cirugía de extirpación, y logra una supervivencia media de poco más de 14 meses; la supervivencia a los cinco años es menor del 5%.

Esta terapia experimental podría mejorar esta situación, según sus responsables, que aseguran que, si los resultados preliminares se confirman en más modelos animales, los primeros ensayos clínicos en pacientes podrían realizarse dentro de cuatro o cinco años.

La Fundación BBVA, que ha financiado el trabajo de García Fuentes, recuerda en una nota de prensa que la utilización de medicamentos capaces de silenciar genes causantes de tumores tiene un enorme potencial para el desarrollo de terapias específicas, personalizadas y efectivas en el tratamiento del cáncer.

Sin embargo, estos medicamentos genéticos todavía no tienen una aplicación amplia debido a sus grandes problemas de estabilidad y transporte en el cuerpo.

Para que este tipo de terapia génica funcione, las moléculas -medicamentos- tienen que conseguir llegar hasta el interior de la célula y es precisamente en el camino donde aparecen los problemas.

Estas moléculas, explica a Efe García Fuentes, son muy grandes y por ellas mismas no son capaces de atravesar la membrana celular para alcanzar el interior de la célula, de ahí que para ello tengan que utilizar unos orgánulos llamados vesículas digestivas; estas vesículas facilitan el paso a los fármacos pero también lo frenan.

Una vez que han facilitado la entrada del fármaco por la membrana, se dedican a degradar sus moléculas, evitando que lleguen íntegras a la célula y anulando así la eficacia del tratamiento.

Precisamente, las nanopartículas presentadas ahora consiguen que las moléculas escapen de estas vesículas y completen su viaje hasta el interior de la célula, y lo hacen gracias a una estructura que se vuelve insoluble en el ambiente ácido de las vesículas digestivas.

Las nanopartículas, con materiales denominados polifosfacenos, son por tanto ese vehículo para transportar el fármaco genético capaz, en este caso, de suprimir células iniciadoras del glioblastoma.

El estudio ha demostrado que la aplicación del medicamento genético, en combinación con la quimioterapia de primera línea (temozolamida), produce una reducción del tamaño del tumor mayor que un tratamiento basado únicamente en el fármaco quimioterápico.

“Hemos conseguido una ventaja adicional a la quimioterapia y hemos conseguido reducir a la mitad el tamaño del tumor con esta combinación”, afirma el científico español, quien no obstante señala que no se trata de una curación y recuerda que esta es una investigación básica, por lo que son necesarios más estudios. 


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Científicos de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Rusia MISIS (NUST MISIS), junto con colegas del Instituto Tecnológico Centroeuropeo (Brno, República Checa) y otras universidades checas desarrollaron una sustancia biodegradable que acelera la curación de piel afectada por heridas o quemaduras.

 “En nuestra invención usamos las nanofibras de policaprolactona — una sustancia biocompatible y biodegradable. Agregamos a estas fibras la gentamicina –un antibiótico de amplio espectro”, explicó Elizaveta Permiakova, una de las autoras de la investigación y empleada del laboratorio Nanomateriales Inorgánicos de la NUST MISIS.

Los vendajes a partir de esta sustancia, que tiene componentes antibacterianos, producen efecto local prolongado sobre las heridas y no requieren recambio, por lo que es posible colocar un nuevo vendaje sobre el anterior.

La historia de los vendajes está vinculada con los nombres de Hipócrates, Paracelso y otros curadores con fama mundial. Las vendas antiguas de lino y lana se impregnaron en aceites, y en el siglo XIX, el médico ruso Nicolás Pirogov propuso utilizar antisépticos para tratar heridas: lavarlas con una solución y usar vendas de gasa que aceleran el reflujo de líquidos.

En la actualidad, el tratamiento de quemaduras y cortaduras utiliza antisépticos, antibióticos y un cambio regular de vendajes que provoca efectos secundarios, señala el artículo sobre la investigación que publica la revista Materials and Design.

En particular, los antibióticos matan las bacterias nocivas pero también las benignas, mientras que el cambio de vendajes viola la integridad de los tejidos que acaban de cicatrizarse y produce dolor.

La ventaja del desarrollo logrado por los científicos de la NUST MISIS y sus colegas europeos es una sustancia biocompatible para vendar heridas capaz de producir un efecto local en el lugar de inflamación y que no necesita recambio.

Al liberar el antibiótico, los vendajes se disuelven paulatinamente sobre la piel y de ser necesario, se puede colocar un nuevo vendaje sobre el anterior.

En la combinación de las nanofibras con el antibiótico “es curioso que el efecto resulte prolongado: observamos una reducción notable de la cantidad de bacterias durante las 48 horas después de aplicar la sustancia. Las vendas con antibacteriano suelen causar efecto durante las primeras 24 horas o menos tras su aplicación”, destacó Elizaveta Permiakova.

La prueba se llevó a cabo con el uso de tres estirpes de bacteria intestinal (Escherichia coli). Las tres estirpes tuvieron un grado distinto de resistencia al antibiótico, pero en los tres casos se observó un fuerte efecto antibacterial.

Según los científicos, esta sustancia puede usarse no sólo para tratar la piel sino también en la terapia de las enfermedades óseas, como osteoporosis y osteomielitis.

Los científicos continúan probando y mejorando la sustancia: se planea usar también otros antibióticos, por ejemplo la ciprofloxacina, antibiótico de nueva generación al que gran parte de bacterias no son resistentes todavía.

Además, se planea incrementar la eficacia de la sustancia mediante la creación de vendajes consistentes de muchas capas (un antibiótico, la heparina para reducir la coagulación de la sangre en la superficie de la herida y un antibiótico de nuevo).


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4min900

Científicos de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) desarrollaron lentes de contacto biodegradables que se disuelven en minutos en los ojos y liberan gradualmente un medicamento auxiliar en afecciones como la uveitis y otros padecimientos inflamatorios oculares.

Se trata de lentillas con una película oftálmica cargada con el fármaco denominado dexametasona que permite la liberación controlada del principio activo y una mejor dosificación para una recuperación óptima.

El equipo de especialistas de la Facultad de Estudios Superiores (FES) Cuautitlán, encabezado por José Juan Escobar Chávez, trabajó en esta propuesta con la forma y dimensiones de los lentes tradicionales de contacto, por lo que su aplicación es relativamente fácil; además, sus polímeros son solubles en agua, se desintegran con el fluido ocular y los residuos son expulsados.

Debido al estilo de vida, en combinación con condiciones ambientales, así como el uso excesivo de dispositivos móviles, en los últimos años se han incrementado las enfermedades en los ojos.

De acuerdo a UNAM Global, el también responsable del laboratorio de la Unidad de Investigación Multidisciplinaria comentó que se pretende aumentar el tiempo que la medicina permanece en la mucosa ocular para optimizar su eficacia.

Con procedimientos convencionales como las gotas, el líquido con la sustancia activa se mantiene poco tiempo, pues se expulsa casi de inmediato mediante las lágrimas y sólo se aprovecha 5 por ciento.

Mientras que, las lentillas creadas en la UNAM se desintegran en minutos, por lo que la dosis se aprovecha al máximo, sin necesidad de administrarlas de manera frecuente.

Los encargados del diseño, elaboración y caracterización de las lentillas poliméricas biodegradables, proyecto que en 2017 obtuvo el tercer lugar del Premio Canifarma en la categoría de innovación tecnológica son: Carlos Arturo Velázquez Tapia y Abel Esaú Peña Cuevas, egresados de la licenciatura en Farmacia de la FES Cuautitlán.

Ahora, junto con la estudiante de posgrado Karla Stella Constantino, trabajan en un laboratorio de insertos oculares de uso veterinario (para perros), también con dexametasona. “Ya tenemos caracterizada la forma farmacéutica, la probaremos primero en conejos y luego en canes”, puntualizó Escobar Chávez.


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