Este hallazgo puede tener un gran impacto tanto desde el punto de vista económico como medioambiental
Científicos de la Universidad de Shandong (este de China) han conseguido crear un maíz transgénico resistente a la sequía. Este descubrimiento podría tener una gran repercusión a nivel económico y medioambiental.
Este maíz contiene una enzima denominada PI-PLC que es clave en la ruta metabólica que produce el ácido fosfatídico, implicado en la defensa de las plantas en situaciones de déficit de agua o estrés provocado por las altas temperaturas.
La obtención de un maíz resistente a la sequía, capaz de dar altos rendimientos con poca agua, es una de las prioridades de las empresas biotecnológicas. Se espera que en la próxima década haya maíces comerciales con esta característica, que tendrían un gran impacto positivo dada la creciente escasez de agua y la cada vez mayor demanda de maíz para alimentación y biocarburantes.
13.2.08
Averiguan por qué lo pequeño es más fuerte
Cuando las estructuras hechas de metal se miniaturizan más, y sus dimensiones se acercan a la escala del micrómetro o menos, se hacen más fuertes. Los científicos descubrieron este fenómeno hace 50 años mientras medían la resistencia mecánica de unas piezas de estaño con forma de pelos de bigote, diámetro de unos micrómetros y longitud de unos milímetros.
Se han propuesto muchas teorías para explicar por qué lo más pequeño es más fuerte, pero sólo recientemente ha sido posible ver y grabar lo que sucede en las estructuras diminutas bajo tensión.
Andrew Minor, de la División de Ciencias de los Materiales en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, junto con colegas de la compañía Hysitron Incorporated y el Centro de Investigación y Desarrollo de la firma General Motors, utilizaron un microscopio electrónico para grabar lo que sucede cuando unos pilares de níquel con diámetros entre 150 y 400 nanómetros son comprimidos bajo una “prensa” plana hecha de diamante. El microscopio está equipado para que las muestras sometidas a tensión sean medidas y grabadas en vídeo mientras son observadas bajo el haz electrónico.
En general, la deformación mecánica tiende a aumentar el número de dislocaciones en un material. Pero para las estructuras de pequeña escala, con una proporción mucho mayor de área de la superficie con respecto al volumen, el proceso puede ser muy diferente. Las imágenes obtenidas con el microscopio electrónico ayudaron a los investigadores a entender por qué los pilares de níquel de tamaño nanométrico son tan fuertes.
En las imágenes lograron observar los cambios en la microestructura de esos pilares durante la deformación, incluso un proceso nunca antes observado al que los investigadores denominaron “templado mecánico”. En los materiales en porciones grandes, el endurecimiento o temple, un tratamiento que reduce la densidad de los defectos, se consigue normalmente por medio del calor.
Antes de la prueba, los pilares nanométricos de níquel estaban llenos de dislocaciones. Pero cuando los investigadores comprimieron los pilares, llegaron a ver una situación en la que todas las dislocaciones se eliminaron del material, reduciendo literalmente la densidad de las dislocaciones en 15 órdenes de magnitud y produciendo un cristal perfecto.
Se han propuesto muchas teorías para explicar por qué lo más pequeño es más fuerte, pero sólo recientemente ha sido posible ver y grabar lo que sucede en las estructuras diminutas bajo tensión.
Andrew Minor, de la División de Ciencias de los Materiales en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, junto con colegas de la compañía Hysitron Incorporated y el Centro de Investigación y Desarrollo de la firma General Motors, utilizaron un microscopio electrónico para grabar lo que sucede cuando unos pilares de níquel con diámetros entre 150 y 400 nanómetros son comprimidos bajo una “prensa” plana hecha de diamante. El microscopio está equipado para que las muestras sometidas a tensión sean medidas y grabadas en vídeo mientras son observadas bajo el haz electrónico.
En general, la deformación mecánica tiende a aumentar el número de dislocaciones en un material. Pero para las estructuras de pequeña escala, con una proporción mucho mayor de área de la superficie con respecto al volumen, el proceso puede ser muy diferente. Las imágenes obtenidas con el microscopio electrónico ayudaron a los investigadores a entender por qué los pilares de níquel de tamaño nanométrico son tan fuertes.
En las imágenes lograron observar los cambios en la microestructura de esos pilares durante la deformación, incluso un proceso nunca antes observado al que los investigadores denominaron “templado mecánico”. En los materiales en porciones grandes, el endurecimiento o temple, un tratamiento que reduce la densidad de los defectos, se consigue normalmente por medio del calor.
Antes de la prueba, los pilares nanométricos de níquel estaban llenos de dislocaciones. Pero cuando los investigadores comprimieron los pilares, llegaron a ver una situación en la que todas las dislocaciones se eliminaron del material, reduciendo literalmente la densidad de las dislocaciones en 15 órdenes de magnitud y produciendo un cristal perfecto.
12.2.08
Matemáticos rusos creen que podría comenzar a haber viajes en el tiempo
Los viajes en el tiempo podrían dejar de ser un tema recurrente de la literatura de ciencia ficción para convertirse en una realidad científica en solo unos pocos meses. Según los matemáticos rusos Irina Aref’eva e Igor Volovich (del Instituto Matemático Steklov, de Rusia), la apertura del Large Hadron Collider (Gran Colisionador de Hadrones o LHC) del prestigioso CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear) el próximo mayo, podría desencadenar este hecho poco esperable para estas alturas de la investigación científica contemporánea.Un hecho bastante más apresurado de que cualquiera podría haber calculado.
El CERN es el mayor laboratorio de física de partículas, y se alza al noroeste de Ginebra, en la frontera entre Francia y Suiza. La mayoría de las actividades del laboratorio están hoy día focalizadas en la construcción y puesta en marcha de un nuevo colisionador, justamente, el LHC..
El LHC es, en los hechos, el proyecto de cooperación científico más grande del mundo, al reunir a alrededor de 2.000 físicos representantes de 34 países y cientos de universidades y laboratorios de todo el planeta. Se espera que comience a trabajar en mayo de este año, después de haber sido pospuesta su entrada en funcionamiento debido a fallas detectadas hace casi un año atrás.
Es entonces cuando, de acuerdo con el ensayo publicado por los rusos, podría abrirse una puerta hacia el viaje en el tiempo.
“Las colisiones protón- protón dentro del LHC podrían dar lugar a la formación de máquinas del tiempo (regiones del espacio-tiempo con curvas cerrado similares al tiempo) que violan la causalidad”, explican en su trabajo Irina Aref’eva e Igor Volovich.
El objetivo inicial del Centro es acelerar las partículas que forman los átomos hasta cerca de la velocidad de la luz para que impacten y recreen así las condiciones que existían en el instante en el que se produjo el Big Bang. De este modo, los científicos podrán estudiar mejor cómo fueron los primeros microsegundos del Universo.
Sin embargo, los matemáticos rusos calculan que la fuerza liberada podría ser de una magnitud tal como para llegar a afectar al tejido del Universo, generando ondulaciones espaciales y creando las circunstancias propicias para que se produjese un “agujero de gusano”, de tal modo que nuestro tiempo estaría conectado con el futuro.
En física, un agujero de gusano, también conocido como un puente de Einstein-Rosen, es una característica topológica del espacio-tiempo hipotética (es decir, teórica), descrita por las ecuaciones de la relatividad general. Resumiendo casi hasta el infinito, se podría decir que un agujero de gusano es esencialmente un “atajo” a través del espacio y el tiempo.
El término fue introducido por el físico teórico estadounidense John Wheeler en 1957 y proviene de la siguiente analogía, usada para explicar el fenómeno: imagine que el universo es la cáscara de una manzana, y un gusano viaja sobre su superficie.
La distancia desde un lado de la manzana hasta el otro es igual a la mitad de la circunferencia de la manzana si el gusano permanece sobre la superficie de ésta. Pero si en vez de esto, cavara un agujero directamente a través de la manzana la distancia que tendría que recorrer sería considerablemente menor, recordando la afirmación que dice “la distancia más cercana entre dos puntos es una línea recta”.
Pero, más allá de que aún hay que ver si esta vez, efectivamente, el CERN podrá poner a trabajar a su LHC, y aún cuando las hipótesis de los matemáticos rusos fueran medianamente ciertas, esto no implicaría que a partir de mayo se pudiesen recibir viajeros en el tiempo.
¿por qué? Porque los agujeros que se producirían serían apenas mayores que un puñado de átomos. O, como mucho, agujeros negros en miniatura en zonas del campo francés y suizo.
El CERN es el mayor laboratorio de física de partículas, y se alza al noroeste de Ginebra, en la frontera entre Francia y Suiza. La mayoría de las actividades del laboratorio están hoy día focalizadas en la construcción y puesta en marcha de un nuevo colisionador, justamente, el LHC..
El LHC es, en los hechos, el proyecto de cooperación científico más grande del mundo, al reunir a alrededor de 2.000 físicos representantes de 34 países y cientos de universidades y laboratorios de todo el planeta. Se espera que comience a trabajar en mayo de este año, después de haber sido pospuesta su entrada en funcionamiento debido a fallas detectadas hace casi un año atrás.
Es entonces cuando, de acuerdo con el ensayo publicado por los rusos, podría abrirse una puerta hacia el viaje en el tiempo.
“Las colisiones protón- protón dentro del LHC podrían dar lugar a la formación de máquinas del tiempo (regiones del espacio-tiempo con curvas cerrado similares al tiempo) que violan la causalidad”, explican en su trabajo Irina Aref’eva e Igor Volovich.
El objetivo inicial del Centro es acelerar las partículas que forman los átomos hasta cerca de la velocidad de la luz para que impacten y recreen así las condiciones que existían en el instante en el que se produjo el Big Bang. De este modo, los científicos podrán estudiar mejor cómo fueron los primeros microsegundos del Universo.
Sin embargo, los matemáticos rusos calculan que la fuerza liberada podría ser de una magnitud tal como para llegar a afectar al tejido del Universo, generando ondulaciones espaciales y creando las circunstancias propicias para que se produjese un “agujero de gusano”, de tal modo que nuestro tiempo estaría conectado con el futuro.
En física, un agujero de gusano, también conocido como un puente de Einstein-Rosen, es una característica topológica del espacio-tiempo hipotética (es decir, teórica), descrita por las ecuaciones de la relatividad general. Resumiendo casi hasta el infinito, se podría decir que un agujero de gusano es esencialmente un “atajo” a través del espacio y el tiempo.
El término fue introducido por el físico teórico estadounidense John Wheeler en 1957 y proviene de la siguiente analogía, usada para explicar el fenómeno: imagine que el universo es la cáscara de una manzana, y un gusano viaja sobre su superficie.
La distancia desde un lado de la manzana hasta el otro es igual a la mitad de la circunferencia de la manzana si el gusano permanece sobre la superficie de ésta. Pero si en vez de esto, cavara un agujero directamente a través de la manzana la distancia que tendría que recorrer sería considerablemente menor, recordando la afirmación que dice “la distancia más cercana entre dos puntos es una línea recta”.
Pero, más allá de que aún hay que ver si esta vez, efectivamente, el CERN podrá poner a trabajar a su LHC, y aún cuando las hipótesis de los matemáticos rusos fueran medianamente ciertas, esto no implicaría que a partir de mayo se pudiesen recibir viajeros en el tiempo.
¿por qué? Porque los agujeros que se producirían serían apenas mayores que un puñado de átomos. O, como mucho, agujeros negros en miniatura en zonas del campo francés y suizo.
Supercomputadora para escuchar agujeros negros
La supercomputadora SUGAR (SU [Siracuse University] Gravitational and Relativity Cluster) ayudará a identificar el sonido de los agujeros negros.
Los científicos esperan que una nueva supercomputadora que será construida por el Departamento de física de la Universidad de Siracuse (Siracuse University, SU) podría ayudarlos a identificar el sonido de un agujero negro. La supercomputadora fue apodada SUGAR (sigla en inglés por SU Gravitational and Relativity Cluster. La palabra sugar significa azúcar en inglés). SUGAR recibirá pronto una masiva cantidad de datos del Instituto de Tecnología de California (Caltech) que fue recolectada en un período de dos años en el Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO).
Las ondas gravitacionales son producidas por violentos eventos en el Universo distante, como la colisión de agujeros negros o explosiones de supernovas. Las ondas cruzan el Universo a la velocidad de la luz. Aunque Albert Einstein predijo su existencia en 1916 en su Teoría General de la Relatividad, llevó décadas desarrollar la tecnología para detectarlas. La construcción de LIGO se completó en 2005. Recientemente los científicos concluyeron un prueba científica de dos años de los detectores.
Antes de poder aislar el sonido de un agujero negro de los datos de LIGO, los científicos deben imaginarse cómo sonaría un objeto así. Trabajando con colegas del proyecto Simulating eXtreme Spacetimes (SXS) se usará SUGAR y las ecuaciones de Einstein para crear modelos de ondas gravitacionales de la colisión de agujeros negros. SXS es un proyecto colaborativo con el Caltech y Cornell.
Los agujeros negros son masivos campos gravitacionales en el Universo que resultan del colapso de estrellas gigantes. Como los agujeros negros absorben luz, no pueden ser estudiados usando telescopios u otros instrumentos que recaen en ondas de luz. Sin embargo, los científicos creen que puden aprender más sobre estos objetos al escuchar sus ondas gravitacionales.
En realidad, con los instrumentos actuales, sí se puede estudiar a estas criaturas cósmicas, pero de manera indirecta, a través de las pertubaciones que generan en las estrellas cercanas y los jets de materia que expulsan. Lo que se propone ahora es otra forma de estudio complementaria.
Duncan Brown, miembro del Grupo de Ondas Gravitacionales de la Universidad de Syracuse, que está ensamblando SUGAR dice: “Buscar las ondas gravitacionales es como escuchar al Universo. Diferentes clases de eventos producen diferentes diseños de ondas. Nosotros queremos intentar extraer un diseño de onda -un sonido especial- que concuerde con nuestro modelo, de todo el ruido de los datos de LIGO”.
Hacen falta masivas cantidades de poder computacional y almacenamiento de datos, analizar los datos contra los modelos de ondas. SUGAR es una colección de 80 computadoras, con 320 CPUs de poder y 640 gigabytes de memoria RAM. Ah, y tiene 96 Terabytes de espacio de disco para almacenar los datos.
También hace falta una red óptica de alta velocidad dedicada para transferir los datos entre Caltech y SU. Para lograrlo, la SU en colaboración con NYSERNet crearon una senda especial para los datos LIGO en la red de fibra óptica de alta velocidad que cruza los Estados Unidos.
Tanto la supercomputadora como la red estarían corriendo a finales de febrero. Una vez que los datos se transfieran, Brown y sus colegas estarán escuchando la “sinfonía cósmica”.
El científico reflexionó que “Nunca vimos la Teoría de Einstein en esta forma”.
11.2.08
Hace 55 millones de años los insectos casi se adueñan de la Tierra
Hace 55 millones de años la temperatura de la Tierra subió mucho, por un también alto aumento de los niveles de dióxido de carbono. Investigadores que están estudiando plantas fósiles de aquellos tiempos creen que ese aumento podría haber potenciado el apetito de los insectos.
Creen que este evento del pasado podría llegar a reproducirse hoy en día con el calentamiento global que estamos viviendo, y así se verían en peligro los cultivos.
Los investigadores, de varias universidades de estados unidos y del instituto Smithsoniano, publicaron su estudio en la revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences.
“Nuestro estudio muestra de forma convicente que hay un vículo entre temperatura y los insectos alimentándose de las hojas”, dijo la directora del grupo, Ellen Currano, de la Universidad Estatal de Pennsylvania. “Cuando las temperaturas aumentan, la diversidad del daño que producen los insectos alimentándose de las plantas del planeta también aumenta”.
Los investigadores analizaron más de cinco mil fósiles de hojas de cinco yacimientos diferentes, todos de una época llamada Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno (PETM), ocurrido entre hace 55.5 y 54,8 millones de años.
Descubrieron que las plantas fósiles de ese período estaban mucho más dañadas que las de períodos anteriores, o posteriores.
“Este estudio demuestra que los insectos respondieron rápido al drastico cambio climático que se dio en el PETM”, dijo Enriqueta Barrera, participante del estudio. “Pensamos que el calentamiento permitió que especies de insectos de los trópicos, particularmente los más voraces, migrasen al norte”.
Así los insectos se esparcieron por el mundo con un hambre voraz. Los investigadores creen que esto podría volver a suceder hoy en día con el calentamiento global que ha creado el hombre artificialmente con la contaminación que cada día aumenta más y más los gases invernadero.
Creen que este evento del pasado podría llegar a reproducirse hoy en día con el calentamiento global que estamos viviendo, y así se verían en peligro los cultivos.
Los investigadores, de varias universidades de estados unidos y del instituto Smithsoniano, publicaron su estudio en la revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences.
“Nuestro estudio muestra de forma convicente que hay un vículo entre temperatura y los insectos alimentándose de las hojas”, dijo la directora del grupo, Ellen Currano, de la Universidad Estatal de Pennsylvania. “Cuando las temperaturas aumentan, la diversidad del daño que producen los insectos alimentándose de las plantas del planeta también aumenta”.
Los investigadores analizaron más de cinco mil fósiles de hojas de cinco yacimientos diferentes, todos de una época llamada Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno (PETM), ocurrido entre hace 55.5 y 54,8 millones de años.
Descubrieron que las plantas fósiles de ese período estaban mucho más dañadas que las de períodos anteriores, o posteriores.
“Este estudio demuestra que los insectos respondieron rápido al drastico cambio climático que se dio en el PETM”, dijo Enriqueta Barrera, participante del estudio. “Pensamos que el calentamiento permitió que especies de insectos de los trópicos, particularmente los más voraces, migrasen al norte”.
Así los insectos se esparcieron por el mundo con un hambre voraz. Los investigadores creen que esto podría volver a suceder hoy en día con el calentamiento global que ha creado el hombre artificialmente con la contaminación que cada día aumenta más y más los gases invernadero.
10.2.08
Científicos hallan nuevas claves genéticas sobre cáncer de próstata
Científicos anunciaron el domingo haber identificado más de diez nuevas claves genéticas para explicar el cáncer de próstata, dos de las cuales podrían ser incluidas en un nuevo proceso de diagnóstico sobre el riesgo de contraer esta enfermedad.
Se trata del cáncer más común entre los hombres en los países desarrollados y aunque se sabe que el factor hereditario desempeña un papel importante, todavía no se ha logrado comprender de qué forma.
Científicos que habían trabajado de forma separada reunieron información genética procedente de muestras de sangre de miles de voluntarios.
El estudio permitió constatar que los hombres con cáncer de próstata tenían una fuerte tendencia a presentar indicadores potenciales de esta enfermedad en varios de sus cromosomas, según el último número de Nature Genetics.
El investigador Gilles Thomas, que participó en el estudio, indicó que, individualmente, las variantes genéticas "tienen un papel pequeño" en el cáncer de próstata, pero son más peligrosas cuando se acumulan.
"Cuando seamos capaces de detectar varias variantes a la vez, podremos empezar a ayudar a la gente con alto riesgo", explicó a la AFP.
Los hombres con parientes cercanos aquejados de esta enfermedad tienen el doble de posibilidades de desarrollar el cáncer.
Pero hasta ahora, sólo se han detectado unos pocos genes relacionados con la enfermedad y sólo tienen un impacto en un pequeño porcentaje de casos potenciales.
Se trata del cáncer más común entre los hombres en los países desarrollados y aunque se sabe que el factor hereditario desempeña un papel importante, todavía no se ha logrado comprender de qué forma.
Científicos que habían trabajado de forma separada reunieron información genética procedente de muestras de sangre de miles de voluntarios.
El estudio permitió constatar que los hombres con cáncer de próstata tenían una fuerte tendencia a presentar indicadores potenciales de esta enfermedad en varios de sus cromosomas, según el último número de Nature Genetics.
El investigador Gilles Thomas, que participó en el estudio, indicó que, individualmente, las variantes genéticas "tienen un papel pequeño" en el cáncer de próstata, pero son más peligrosas cuando se acumulan.
"Cuando seamos capaces de detectar varias variantes a la vez, podremos empezar a ayudar a la gente con alto riesgo", explicó a la AFP.
Los hombres con parientes cercanos aquejados de esta enfermedad tienen el doble de posibilidades de desarrollar el cáncer.
Pero hasta ahora, sólo se han detectado unos pocos genes relacionados con la enfermedad y sólo tienen un impacto en un pequeño porcentaje de casos potenciales.
8.2.08
Un gen crucial para regenerar una cabeza o una cola en gusanos
Ahora, unos científicos en el laboratorio de Peter Reddien, miembro del Instituto Whitehead para la Investigación Biomédica, y profesor de Biología en el MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts), han descubierto un gen requerido para las decisiones correctas acerca de la polaridad cabeza versus cola durante el proceso de regeneración de gusanos platelmintos.
Los resultados de esta investigación pueden ayudar a explicar cómo los animales en regeneración saben qué tejidos ausentes fabricar.
La evolución ha seleccionado mecanismos que permiten a los organismos responder a increíbles retos en regeneración, y estos gusanos constituyen un espectacular ejemplo. Gracias al desarrollo de un sistema modelo para explorar los fundamentos moleculares de la regeneración, los investigadores poseen ahora una mejor comprensión del proceso.
Los investigadores emplearon una técnica llamada Interferencia por ARN para visualizar un grupo de genes que se sabe están involucrados en el desarrollo animal.
Descubrieron que inhibiendo el gen Smed-beta-catenin-1 se lograba provocar en los animales la regeneración de la cabeza, y no la cola, en el sitio de la herida. El resultado fue un gusano con dos cabezas que miran hacia direcciones opuestas. El gen Smed-beta-catenin-1 es el primero del que se descubre que es necesario para la polaridad de la regeneración.
Genes muy similares al gen Smed-beta-catenin-1 se encuentran en organismos que van desde las medusas hasta los humanos, y han sido implicados en la especificación posterior de los tejidos en las ranas, los erizos de mar, y en muchas otras especies.
Los investigadores analizaron la expresión de una familia de genes asociados con la regeneración. Encontraron que diferentes miembros de la familia de genes Wnt estaban activos en diferentes lugares a lo largo del eje longitudinal del cuerpo del gusano. Estos resultados sugieren que el gen Smed-beta-catenin-1 puede estar activo en la región de la cola e inhibido en la región de la cabeza, mediante la expresión regulada de estos genes Wnt.
Adicionalmente, los investigadores encontraron que el gen Smed-beta-catenin-1 interviene en el reemplazo de células en los gusanos que no se han visto obligados a regenerarse. Cuando el gen está inhibido, las colas de estos animales comienzan a transformarse en cabezas.
Los resultados de esta investigación pueden ayudar a explicar cómo los animales en regeneración saben qué tejidos ausentes fabricar.
La evolución ha seleccionado mecanismos que permiten a los organismos responder a increíbles retos en regeneración, y estos gusanos constituyen un espectacular ejemplo. Gracias al desarrollo de un sistema modelo para explorar los fundamentos moleculares de la regeneración, los investigadores poseen ahora una mejor comprensión del proceso.
Los investigadores emplearon una técnica llamada Interferencia por ARN para visualizar un grupo de genes que se sabe están involucrados en el desarrollo animal.
Descubrieron que inhibiendo el gen Smed-beta-catenin-1 se lograba provocar en los animales la regeneración de la cabeza, y no la cola, en el sitio de la herida. El resultado fue un gusano con dos cabezas que miran hacia direcciones opuestas. El gen Smed-beta-catenin-1 es el primero del que se descubre que es necesario para la polaridad de la regeneración.
Genes muy similares al gen Smed-beta-catenin-1 se encuentran en organismos que van desde las medusas hasta los humanos, y han sido implicados en la especificación posterior de los tejidos en las ranas, los erizos de mar, y en muchas otras especies.
Los investigadores analizaron la expresión de una familia de genes asociados con la regeneración. Encontraron que diferentes miembros de la familia de genes Wnt estaban activos en diferentes lugares a lo largo del eje longitudinal del cuerpo del gusano. Estos resultados sugieren que el gen Smed-beta-catenin-1 puede estar activo en la región de la cola e inhibido en la región de la cabeza, mediante la expresión regulada de estos genes Wnt.
Adicionalmente, los investigadores encontraron que el gen Smed-beta-catenin-1 interviene en el reemplazo de células en los gusanos que no se han visto obligados a regenerarse. Cuando el gen está inhibido, las colas de estos animales comienzan a transformarse en cabezas.
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