LA FOTOSÍNTESIS NO LIMITA EL CRECIMIENTO DE LOS ÁRBOLES

Un estudio dirigido por investigadores de la Universidad de Utah (Estados Unidos), ha descubierto que el crecimiento de los árboles no parece estar limitado en general por la fotosíntesis, sino por el crecimiento celular. Esto sugiere que es preciso replantearse la forma de prever el crecimiento de los bosques en un clima cambiante, y que los bosques del futuro podrían no ser capaces de absorber tanto carbono de la atmósfera como se pensaba. 

En el colegio se enseña que los árboles producen su propio alimento mediante la fotosíntesis, tomando la luz del sol, el dióxido de carbono y el agua y convirtiéndolos en hojas y madera. Pero, este proceso no es tan básico porque para convertir el carbono obtenido por la fotosíntesis en madera es necesario que las células de la madera se expandan y dividan. Los árboles obtienen el carbono de la atmósfera a través de la fotosíntesis. Esta es la fuente de carbono de los árboles. Posteriormente gastan ese carbono para construir nuevas células de madera, el sumidero del árbol.

Si el crecimiento del árbol está limitado por la fuente, entonces solo está limitado por la cantidad de fotosíntesis que el árbol puede realizar, y por lo tanto el crecimento de los árboles sería fácil de predecir en un modelo matemático. Por tanto, el aumento del dióxido de carbono en teoría en la atmósfera debería de aliviar esa tensión y permitir que los árboles crezcan más.

Pero, si por el contrario el crecimiento de los árboles está limitado por el sumidero, entonces el árbol solo puede crecer tan rápido como sus células puedan dividirse. Hay muchos factores que pueden afectar directamente a la fotosíntesis y a la tasa de crecimiento celular, como la temperatura y la disponibilidad de agua o nutrientes. Por tanto, si los árboles están limitados por el sumidero, la simulación de su crecimiento debe incluir la respuesta del sumidero a estos factores.

Los investigadores pusieron a prueba esta cuestión comparando las tasas de origen y de sumidero de los árboles en lugares de Norteamérica, Europa, Japón y Australia. Medir las tasas de sumidero de carbono fue relativamente fácil y los investigadores sólo recogieron muestras de árboles que contenían registros de crecimiento. Medir las fuentes de carbono es más difícil, pero posible.

Los investigadores analizaron los datos recogidos en busca de pruebas de que el crecimiento de los árboles y la fotosíntesis fueran procesos vinculados, pero no lo encontraron. Cuando la fotosíntesis aumentaba o disminuía, no se producía un aumento o una disminución paralela del crecimiento de los árboles. Se esperaría un fuerte acoplamiento entre la fotosíntesis y el crecimiento de los árboles en el caso de que el crecimiento de los árboles estuviese limitado por la fuente, pero el hecho de observar mayoritariamente un desacoplamiento es el principal argumento para concluir que el crecimiento de los árboles no está limitado por la fuente.

La fuerza de acoplamiento o desacoplamiento entre dos procesos puede situarse en un espectro, por lo que los investigadores se interesaron por las condiciones que conducían a un desacoplamiento más fuerte o más débil. Por ejemplo, una mayor diversidad en un bosque aumenta el acoplamiento, mientras que por otro lado, las copas densas y cubiertas de hojas lo disminuyen.

La principal conclusión es que los modelos de vegetación podrían tener que actualizarse, ya que prácticamente todos estos modelos asumen que el crecimiento de los árboles está limitado por la fuente. Los modelos de vegetación actuales predicen que los bosques prosperarán con un mayor dióxido de carbono atmosférico. Esto tiene implicaciones adicionales puesto que los bosques absorben y almacenan actualmente alrededor de una cuarta parte de nuestras emisiones actuales de dióxido de carbono. Si el crecimiento de los árboles se ralentiza, también lo hará su capacidad de absorber carbono y de frenar el cambio climático. 

Fuentes: Heraldo, EuropaPress, DiarioDigitalRD

LA DEGRADACIÓN DE MASCARILLAS PODRÍA AFECTAR LA REPRODUCCIÓN DE LOS PECES

Aunque se hayan convertido en parte de nuestra vida, las mascarillas también pueden suponer una amenaza para la salud del medio marino. Hasta 25.000 toneladas se han estimado que acabaron el año pasado en los océanos en forma de residuo. Las mascarillas quirúrgicas están compuestas fundamentalmente de un tejido de microfibras de distintos polímeros plásticos, aditivos orgánicos e inorgánicos. Estos compuestos, según ha revelado un estudio liderado por el Instituto de Investigaciones Marinas (IIM), en colaboración con la universidad de Cádiz, pueden acabar afectando al sistema reproductor de los peces. 

Esta investigación se ha realizado con el pez cebra como modelo, pues es el que utilizan los científicos para estudiar todo tipo de respuestas biológicas. Con este estudio se ha podido observar que la fragmentación de las mascarillas quirúrgicas y su degradación por la radiación ultravioleta altera hasta 40 genes asociados a la reproducción del pez cebra, así como a otros involucrados en procesos biológicos relacionados con la respuesta inmune y metabólica.

Los investigadores realizaron el trabajo con mascarillas comerciales y con 240 ejemplares de larvas de peces cebra. Para conocer los efectos, los científicos efectuaron análisis moleculares mediante secuenciación de ARN. Lo primero que se hizo fue caracterizar la composición de compuestos orgánicos e inorgánicos de las mascarillas e indagar su comportamiento en agua dulce.

'Para la degradación inicial, se emplearon fragmentos que se mantuvieron de manera independiente en agua dulce durante una semana con una exposición diaria de luz ultravioleta durante ocho horas para su degradación', explica Marta Sendra, quien añade que 'los análisis del agua revelaron que hubo una pequeña liberación de hierro, cobre y zinc y otra de tres compuestos orgánicos fruto de la degradación de la mascarilla'. 

Posteriormente estudiaron los genes expresados en los animales expuestos a los productos de degradación. Los resultados revelaron que los tratamientos con mascarillas, ya sea con fragmentos de distintos tamaños o solo con agua, afectaron a genes del pez cebra relacionados con su reproducción. Los efectos más acusados se observaron, en primer lugar, en los expuestos a trozos muy degradados y agua procedente de mascarillas muy degradadas. En segundo lugar, en los expuestos a trozos inicialmente degradados con agua proveniente de mascarillas poco degradadas y, por último, solo con agua que había estado en contacto con mascarillas enteras.

'Si se les aplica un tratamiento con mascarillas altamente degradadas se ven afectados 40 genes del pez cebra relacionados con tres fases de su reproducción: desarrollo de gametos, reconocimiento esperma-óvulo y fertilización', apunta Marta Sendra. Los investigadores creen que este fenómeno podría afectar a los peces de manera individual, afectando así a su reproducción y a la fertilidad de sus poblaciones.

Fuentes: La Voz de Galicia, La Razón, El Diario

BACTERIA INTESTINAL REDUCE LA GLUCOSA EN SANGRE

Un equipo de investigadoras del Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos, centro de investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IATA-CSIC), ha identificado una nueva bacteria intestinal del género Holdemanella, capaz de reducir los niveles de glucosa en sangre después de las comidas, así como de mejorar el metabolismo en órganos como el hígado. Estos indicadores se encuentran alterados en personas con obesidad, con síndrome metabólico o con diabetes de tipo 2, por lo que su regulación sería muy beneficiosa para las personas con estas patologías.

El equipo del IATA, coordinado por Yolanda Sanz, centra su investigación en analizar la función que las bacterias que habitan en nuestro tracto intestinal tienen en nuestra salud, no únicamente los efectos locales que ejercen en el intestino, sino también los que se producen a través de su interacción con diversos órganos y sistemas, incluidos el hígado y el cerebro.

En el estudio, se ha evaluado la eficacia preclínica de una bacteria del género Holdemanella en modelos experimentales animales, y se ha demostrado que esta bacteria es eficaz para regular los niveles de glucosa en el organismo, realizando una función relacionada con la prevención y el tratamiento de la resistencia insulínica, la hiperglicemia y la diabetes. Se ha secuenciado el genoma completo de esta bacteria para reafirmar la seguridad de su uso en humanos.

"Las aplicaciones de esta bacteria son diversas y presentan un horizonte optimista. En particular, en el campo de la alimentación, la bacteria podría utilizarse como probiótico de nueva generación. También en la industria farmacéutica podría ser empleada como agente bioterapéutico para el tratamiento y la prevención de las disfunciones del metabolismo de la glucosa. Esta bacteria podría usarse, en combinación con fármacos antidiabéticos, para incrementar su eficacia a dosis reducidas y, por tanto, reducir también sus efectos adversos, una de las principales causas por las que ciertos fármacos que resultan eficaces son retirados del mercado", explica Marina Romaní, investigadora postdoctoral del CSIC en el IATA-CSIC.

La bacteria intestinal del género Holdemanella forma parte de la microbiota natural de individuos metabólicamente sanos y tiene la capacidad de mejorar la tolerancia a la glucosa, es decir, reducir las concentraciones de glucosa tras la ingesta. También reduce las concentraciones de glucosa elevadas (hiperglicemia) en condiciones basales y revierte alteraciones de la gluconeogénesis y la resistencia insulínica en el hígado asociadas a la obesidad. Esta bacteria es capaz de modular el sistema endocrino del intestino y la comunicación que existe entre el intestino y el cerebro para controlar el metabolismo. La bacteria favorece la secreción de la hormona gastrointestinal GLP-1 en el intestino grueso. Esta hormona se libera tras cada comida para reducir los niveles de glucosa en sangre. En el intestino delgado, la bacteria también parece mejorar las señales que esta hormona manda al cerebro, favoreciendo el control del metabolismo de la glucosa en tejidos periféricos como el hígado.

En la actualidad, la diabetes afecta a alrededor de un 8% de la población. Se trata de una enfermedad grave, y de no tomar medidas, pronto afectará al 10%. La gente con sobrepeso y obesidad presentan un exceso de glucosa en sangre, como consecuencia del consumo de dietas poco saludables, y requieren una mayor secreción de insulina para que la glucosa, tras la ingesta de alimentos, entre en el interior de las células y se reduzca la glucemia en sangre. A largo plazo, la mayor demanda de insulina hace que las células no respondan a esta hormona y que la función del páncreas finalmente resulte deteriorada. Los niveles de glucosa en sangre, como consecuencia, permanecen elevados de forma continuada, derivando en el desarrollo de diabetes y produciendo fallos en distintos órganos, como el páncreas.

Fuentes: El Mundo, Con Salud, 20 Minutos

NUEVA ESPECIE DE ABEJA EN DOÑANA

Descubrir una especie nueva es siempre un gran acontecimiento. Un equipo de la Estación Biológica de Doñana (CSIC) y la Universidad de Mons ha identificado una nueva especie de abeja del género Andrena en los Pinares de Aznalcázar, en el entorno de Doñana. Este Parque Nacional es, de todo el territorio nacional, la zona más estudiada por biólogos y ecólogos, y aun así, con todo lo que sabemos de Doñana, aún hay especies desconocidas para el ser humano.

El género Andrena es uno de los más diversos y numerosos con más de 1600 especies descritas en todo el mundo. La nueva especie fue detectada en un muestreo realizado por el equipo en las principales áreas protegidas de Doñana entre 2015 y 2021. En esta colección, se identificaron un total de 51 especies del género Andrena, incluyendo esta especie nunca antes descrita, que ha sido recolectada en los Pinares de Aznalcázar. Su periodo de vuelo es muy temprano: empieza a volar a finales de enero.

Su nombre, Andrena ramosa, hace referencia a la única planta de cuyo néctar y polen parece alimentarse, el gamón o Asphodelus ramosus, así como a las vellosidades que presenta en su tercer par de patas. Lo excepcional de esta nueva especie es que no se parece a las especies con las que convive. Según el investigador Ignasi Bartomeus, de la Estación Biológica de Doñana, tiene más similitudes con las que habitan en regiones orientales del Mediterráneo. Esto abre nuevas preguntas sobre cómo será la distribución de estas especies, y cuántas más faltarán por descubrir en la cuenca mediterránea. El entomólogo Curro Molina, también de la Estación Biológica de Doñana, destaca que el clima mediterráneo es el que presenta una mayor diversidad de abejas silvestre, con más de 1000 conocidas, y resulta curioso que estas zonas sean las menos estudiadas en este aspecto.

En Doñana se ha estudiado mucho el lince ibérico, el águila real, el abejaruco o los humedales, pero se dedican muy pocos esfuerzos y recursos a estudiar muchos otros ecosistemas del parque. "Hay un sesgo importante por la ausencia de muestras; con todo lo grande que es el espacio natural de Doñana, nuestras muestras están tomadas en quince transectos de apenas 100 metros", apunta Curro Molina. Con estudios mucho más ambiciosos, que abarquen mucho más territorio y preste atención a las plantas y las poblaciones de invertebrados, los investigadores no dudan de que muchas nuevas especies de plantas e insectos hasta ahora desconocidas, podrían describirse antes de que se extingan.

Esta especie es endémica de la zona, es decir, que no aparece en ningún otro lugar del mundo. El área natural de Doñana tiene una gran cantidad de endemismos, y algunas actividades ponen en riesgo esta biodiversidad rica y única. Las masas de agua de Doñana se encuentran a día de hoy amenazadas, no solo por las actividades humanas que, reducen la calidad y la cantidad de agua que llega al parque, sino por la presencia de pozos ilegales en la región, que causaron grandes estragos.

El espacio natural de Doñana contiene una gran diversidad de hábitats distintos, y es una muestra de la enorme riqueza de ecosistemas que tenemos en España. Hoy se ha descubierto una especie nueva, pero si no cuidamos nuestros entornos naturales, la buena noticia podría durar poco, y mañana podríamos estar leyendo sobre la extinción de esta misma especie. O ni siquiera darnos cuenta, ya que muchas especies se extinguen antes de que ni siquiera sepamos que existían.

Fuentes: Europa Press, Muy Interesante, Agencia SINC

UN AGUJERO NEGRO QUE CREA ESTRELLAS

Los agujeros negros, siempre vistos como monstruos que atrapan la luz, esta vez nos han sorprendido con la última investigación del Telescopio Espacial Hubble de la NASA. Un agujero negro en el interior de la galaxia enana Henize 2-10 está creando estrellas en lugar de tragárselas. Al parecer, el agujero negro está ayudando con el estallido de la formación de nuevas estrellas que tiene lugar en la galaxia. Esta galaxia se encuentra a 30 millones de años luz de distancia, en la constelación austral Pyxis, y contiene sólo una décima parte del número de estrellas que se encuentran en nuestra Vía Láctea.

Esta galaxia enana provocó un debate entre los astrónomos sobre si las galaxias enanas poseen agujeros negros proporcionales a los gigantes que se encuentran en el interior de las galaxias más grandes. Este nuevo descubrimiento hace que Henize 2-10 desempeñe un papel muy importante en la resolución del gran misterio sobre el origen de los agujeros negros.

"Hace diez años, cuando era estudiante de posgrado y pensaba que dedicaría mi carrera a la formación de estrellas, miré los datos de Henize 2-10 y todo cambió", dijo Amy Reines, quien publicó la primera evidencia de un agujero negro en la galaxia en 2011, y es la investigadora principal de las nuevas observaciones del Hubble. "Desde el principio supe que algo inusual y especial estaba sucediendo en Henize 2-10, y ahora el Hubble ha proporcionado una imagen muy clara de la conexión entre el agujero negro y una región vecina de formación estelar ubicada a 230 años luz del agujero negro", dijo Reines.

Esa conexión es una salida de gas que se extiende por el espacio. La región ya albergaba un denso cúmulo de gas cuando llegó el flujo de baja velocidad. La espectroscopia de Hubble muestra que el flujo de salida se movía aproximadamente a 1,6 millones de kilómetros por hora, golpeando el gas. Los cúmulos de estrellas recién nacidas apuntan el camino de la propagación del flujo de salida, sus edades también han sido calculadas por el Hubble. Esto es completamente opuesto a lo que se ve en las galaxias más grandes, donde el material que cae hacia el agujero negro es arrastrado por los campos magnéticos circundantes, formando chorros de plasma que se mueven a una velocidad cercana a la de la luz. Las nubes de gas atrapadas en el camino de los chorros se calentarían mucho más allá de su capacidad para enfriarse y formar estrellas. Con el agujero negro menos masivo en Henize 2-10 y su salida más suave, el gas se comprimió lo suficiente como para provocar la formación de nuevas estrellas.

 

"A solo 30 millones de años luz de distancia, Henize 2-10 está lo suficientemente cerca como para que el Hubble pueda capturar imágenes y pruebas espectroscópicas del flujo de salida de un agujero negro. La sorpresa extra fue que, en lugar de suprimir la formación de estrellas, el flujo de salida estaba provocando el nacimiento de nuevas estrellas", dijo Zachary Schutte, estudiante graduado de Reines y autor principal del nuevo estudio.

Desde el primer descubrimiento de emisiones distintivas de radio y rayos X de Henize 2-10, Reines pensó que probablemente provenían de un agujero negro masivo, pero no tan supermasivo como los que se ven en galaxias más grandes. Sin embargo, otros astrónomos pensaron que era más probable que la radiación fuera emitida por un remanente de supernova, lo que sería un hecho familiar en una galaxia que está expulsando rápidamente estrellas masivas que explotan vertiginosamente.

“La asombrosa resolución del Hubble muestra claramente un patrón similar a un sacacorchos en las velocidades del gas, que podemos ajustar con precisión al modelo de un flujo de salida o tambaleo de un agujero negro. Un remanente de supernova no tendría ese patrón, por lo que es efectivamente nuestra prueba irrefutable de que se trata de un agujero negro”, dijo Reines.

Reines espera que en el futuro haya aún más investigación de los agujeros negros de las galaxias enanas, con el objetivo de usarlos como pistas para resolver el misterio de cómo se formaron los agujeros negros supermasivos en el universo primitivo. La relación entre la masa de la galaxia y su agujero negro puede dar pistas a los astrónomos. El agujero negro en Henize 2-10 tiene alrededor de 1 millón de masas solares. En galaxias más grandes, los agujeros negros pueden tener más de mil millones de veces la masa de nuestro Sol. Cuanto más masiva es la galaxia anfitriona, más masivo es el agujero negro central. 

Las galaxias enanas como Henize 2-10 ofrecen pistas potencialmente prometedoras, porque se han mantenido pequeñas durante el tiempo cósmico, en lugar de experimentar el crecimiento y las fusiones de galaxias grandes como la Vía Láctea. Los astrónomos creen que los agujeros negros de las galaxias enanas podrían servir como un análogo de los agujeros negros en el universo primitivo, cuando justo comenzaban a formarse y crecer. 

Fuentes: Madrid Deep Space Communications Complex, Europa Press

¿LE AFECTA MÁS EL CORONAVIRUS A LAS PERSONAS OBESAS?

El coronavirus afecta a los tejidos grasos y provoca síntomas más graves en las personas que tienen obesidad, provocando de esta manera, que las personas con obesidad y sobrepeso tengan más probabilidades de morir a causa de covid. Estas personas suelen tener otros problemas de salud, como por ejemplo la diabetes e hipertensión, que agravan su riesgo, pero aun así los científicos están convencidos de que está vulnerabilidad se debe a la obesidad en sí misma. Los investigadores han descubierto que el coronavirus afecta a las células adiposas y también a determinadas células inmunitarias dentro de la grasa corporal. Esto provoca una respuesta defensiva perjudicial en el organismo.

"El virus puede afectar directamente a células adiposas", afirmó Philipp Scherer, científico que estudia las células adiposas en el centro médico UT Southwestern de Dallas. "Lo que ocurre en la grasa no se queda en la grasa", añadió. "También afecta a los tejidos circundantes".

La investigación aún no se ha publicado en una revista científica, pero si los resultados se mantienen, podría explicar porque los pacientes con exceso de peso son más vulnerables al virus, y porque algunos adultos jóvenes sin otros riesgos presentan tantas complicaciones.

Las autoras principales del estudia sugirieron nuevos tratamientos contra el COVID-19 dirigidos a la grasa corporal. "Tal vez ese sea el talón de Aquiles que el virus utiliza para evadir nuestras respuestas inmunitarias protectoras: esconderse en un lugar", señaló Vishwa Deep Dixit, profesor de Medicina comparada e Inmunología de la Facultad de Medicina de Yale.

Antes se pensaba que la grasa corporal era inerte, pero ahora los científicos saben que el tejido es biológicamente activo, ya que produce hormonas y proteínas del sistema inmunitario que actúan sobre otras células, provocando un estado de inflamación persistente de bajo grado incluso cuando no hay infección. La inflamación es una respuesta del cuerpo a un invasor, y a veces es más dañina que la infección que la desencadenó.

El tejido adiposo está compuesto principalmente por adipocitos, también contiene preadipocitos que maduran hasta convertirse en células adiposas y células inmunitarias, entre ellas un tipo llamado macrófagos del tejido adiposo. 

McLaughlin y Blish llevaron a cabo experimentos para comprobar si el tejido adiposo de pacientes sometidos a cirugía bariátrica podía infectarse con el coronavirus y siguieron la respuesta de varias células. Los científicos descubrieron que las células adiposas podían infectarse, pero no se inflamaban demasiado, por otro lado los macrófagos también son susceptibles a la infección, y desarrollaban una fuerte respuesta inflamatoria. Lo más extraño de todo es que los preadipocitos no se infectaron, pero si que contribuyeron a la inflamación.

El equipo de investigación también obtuvo tejido adiposo de los cuerpos de los pacientes europeos que habían muerto de COVID-19, y descubrió el coronavirus en la grasa cercana a algunos órganos. Aun así, la idea de que el tejido adiposo pueda servir de reservorio para los patógenos no es nueva.

"Si de verdad estás muy obeso, la grasa es el órgano más grande del cuerpo", dijo Kass. "El coronavirus puede infectar ese tejido y quedarse a vivir ahí", dijo. "No importa si lo hiere, lo mata o, en el mejor de los casos, lo usa para amplificarse. Se convierte en una especie de depósito". Los datos también sugieren que las vacunas y los tratamientos contra el COVID-19 deben tener en cuenta el peso y las reservas de grasa del paciente.

Fuentes: The New York Times, La Sexta, Espanol News

¿UNA NUEVA FORMA DE SIMBIOSIS?

La historia de la Tierra es muy amplia, y por desgracia solo conocemos una mínima parte de ella. Gracias a la biología sabemos que, hace 1450 millones de años tuvo lugar uno de los acontecimientos más importantes, una célula que se alimentaba de bacterias menores que ella, por algún motivo indultó a una de ellas. Estas dos iniciaron una simbiosis muy importante: este evento marcó el origen de la célula eucariota. Con el tiempo, la bacteria se integró cada vez más en la célula, reduciendo progresivamente su genoma. Las propiedades que ya no eran necesarias se perdieron y solo se conservaron las que beneficiaban al huésped. Así, las mitocondrias evolucionaron hasta como las conocemos hoy. En el cuerpo humano, están presentes en casi todas las células y nos suministran energía. Son las encargadas de la respiración celular que está presente en casi todas las células eucariotas. Se creía que solo las mitocondrias podían actuar como proveedoras de energía de las células. Ahora un hallazgo lo desmiente.

En general, entre los eucariotas las simbiosis son bastante comunes. Los huéspedes eucariotas a menudo coexisten con otros organismos, como las bacterias. Algunas de las bacterias viven dentro de las células o tejidos del huésped y realizan ciertos servicios, como defensa o nutrición. A cambio, el anfitrión proporciona refugio y condiciones de vida adecuadas para el simbionte. Una endosimbiosis puede incluso llegar tan lejos que la bacteria pierde su capacidad de sobrevivir por sí sola fuera de su huésped.

El equipo internacional de Jana Milucka, del instituto Max Planck de Microbiología Marina en Alemania, ha descubierto una bacteria que vive dentro de un eucariota unicelular y le proporciona energía. Estos investigadores de Bremen empezaron a interesarse en organismos capaces de alimentarse de metano, por eso, decidieron buscar formas de vida en donde apenas hubiese oxígeno. Estos investigadores encontraron en el lago Zug de Suiza, unas bacterias con un ADN que parecía codificar las "instrucciones" para transformar nitratos en energía.

Compararon estos fragmentos de ADN con otras especies ya estudiadas, y encontraron microorganismos que viven en el interior de los pulgones. Con esta información llegaron a una hipótesis: ¿Y si el ADN correspondía a un endosimbionte de un hospedador desconocido? Siguieron investigando y hallaron al hospedador, un tipo de organismo del reino Protista. El endosimbionte parece ser indispensable para que el protista pueda respirar y se han vuelto altamente codependientes. El nombre del endosimbionte Candidatus Azoamicus ciliaticola refleja que, se trata de un "amigo del nitrógeno", que habita dentro de un ciliado.

A diferencia de lo que hacen las mitocondrias, este endosimbionte obtiene la energía de la "respiración" del nitrato, no del oxígeno. En principio, en una situación anaeróbica asumimos que muchos organismos desarrollarán como alternativa para sobrevivir una serie de procesos de fermentación. Estos no son tan rentables energéticamente como las vías que requieren oxígeno, pero les permite vivir, aunque a un ritmo menor. El ciliado investigado encontró una solución para esto. Engulló una bacteria con la capacidad de respirar nitrato y la integró en su célula. Los autores del estudio estiman que la asimilación tuvo lugar hace al menos 200 o 300 millones de años. 

"Esta asociación es completamente nueva. Una simbiosis basada en la respiración y transferencia de energía no tiene precedentes hasta la fecha", subraya Jana Milucka. ''Nuestro hallazgo abre la posibilidad de que eucariotas unicelulares simples, como los protistas, puedan albergar endosimbiontes que proporcionan energía para complementar o incluso reemplazar las funciones de sus mitocondrias", dice Jon Graf, primer autor del estudio. "Es tentador especular que el simbionte podría seguir el mismo camino que las mitocondrias y eventualmente convertirse en un orgánulo", destaca Milucka.

No obstante, este hallazgo provoca muchas preguntas nuevas como si hay simbiosis similares que han existido mucho más tiempo y donde el endosimbionte ya ha cruzado el límite a un orgánulo o, si existe tal simbiosis para la respiración de nitratos, si puede haber también para otros compuestos. "Ahora que sabemos lo que estamos buscando, encontramos las secuencias de genes del endosimbionte en todo el mundo", asegura Milucka. 

Fuentes:  La Razón, Europa Press, Noticias de la Ciencia

UNA NUEVA MANERA DE CREAR MOLÉCULAS ORGÁNICAS

Este 6 de octubre se entregó el premio Nobel de química a dos científicos, el escocés David W.C. McMillan y el alemán Benjamin List, por nada más y nada menos que hallar la manera de desarrollar moléculas para hacer de todo, desde medicamentos hasta saborizantes de alimentos, y de una manera más ecológica, precisa y segura.

La fabricación de muchos productos de nuestro alrededor necesitan un catalizador, que estimula y acelera las reacciones químicas. Durante mucho tiempo, se ha considerado que solo había dos tipos de catalizadores disponibles: metales y enzimas (proteínas que favorecen y regulan las reacciones químicas en los seres vivos) pero Benjamin List y David MacMillan fueron capaces, cada uno de forma independiente de desarrollar un tercer tipo utilizando pequeñas moléculas orgánicas, y se llama organocatálisis asimétrica. 

Este descubrimiento no ha pasado desapercibido para la Real Academia de las Ciencias de Suecia, que ha galardonado su descubrimiento con el Premio Nobel de Química 2021. "Este concepto de catálisis es tan simple como ingenioso, y el hecho es que mucha gente se ha preguntado por qué no habíamos pensado en ello antes", afirma Johan Åqvist en un comunicado, presidente del Comité del Nobel para Química. El jurado consideró que la organocatálisis asimétrica era “una herramienta nueva e ingeniosa para la construcción de moléculas”, que también ha ayudado en el desarrollo de plásticos, perfumes y sabores.

Las enzimas son moléculas grandes, con multitud de protuberancias, aunque realmente solo una pequeña parte de su estructura interviene en la reacción química. Lo que List intentó era lograr la misma reacción usando solo la pequeña parte de la enzima que interviene en el proceso de catálisis: un aminoácido llamado prolina; y funcionó.

La rápida expansión en el uso de catalizadores orgánicos se debe principalmente a su capacidad para impulsar la catalisis asimétrica. Cuando se construyen moléculas, a menudo ocurren situaciones en las que se pueden formar dos moléculas diferentes, que, al igual que nuestras manos, son la imagen especular de la otra. Los químicos a menudo solo querrán uno de estos, particularmente cuando producen productos farmacéuticos.

La organocatálisis asimétrica permite producir selectivamente una sola versión de la molécula deseada. MacMillan descubrió varios catalizadores orgánicos capaces de producir la versión correcta en el 90% de los casos. El investigador británico fue el que nombró esta nueva forma de catálisis.

Los catalizadores orgánicos tienen un número estable de átomos de carbono, al que se pueden unir grupos químicos más activos. Estos a  menudo contienen elementos comunes como oxígeno, nitrógeno, azufre o fósforo, y esto significa que son ecológicos y económicos de producir.

Los estudios de estos dos científicos originaron todo un nuevo campo para generar moléculas orgánicas a partir de otras moléculas orgánicas. Gracias a esta forma de sintetizar moléculas se evita el impacto de la extracción de metales y se abaratan los costes, haciendo que esta nueva forma sea más ecológica y económica.

Fuentes: Onda Cero, RTVE, El País y National Geographic