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La proteína verde fluorescente (o GFP, por sus siglas en inglés, Green Fluorescent Protein) es una proteína producida por la medusa Aequorea victoria que emite bioluminiscencia en la zona verde del espectro visible. El gen que codifica esta proteína ha sido clonado y se utiliza habitualmente en biología molecular como marcador. Los descubrimientos relacionados a la GFP merecieron el Premio Nobel de Química 2008, en conjunto a los tres investigadores, Dres Shimomura, Chalfie y Tsien que participaron escalonadamente en dilucidar la estructura y función de la proteína. El Dr. Shimomura descubrió y estudió las propiedades de GFP, el Dr. Chalfie usando técnicas de biología molecular logró introducir el gen que codificaba para la GFP en el ADN del gusano transparente C. elegans, e inició la era de GFP como marcador de procesos en células y organismos. Finalmente el Dr. Tsien modificó la estructura de la proteína para producir moléculas que emiten luz a distintas longitudes de onda, extendiendo la paleta de colores de las proteínas. Las proteínas fluorescentes, entre las cuales se encuentra la GFP, son muy versátiles y se utilizan en diversos campos como la microbiología, ingeniería genética, fisiología, e ingeniería ambiental. Permiten ver procesos previamente invisibles, como el desarrollo de neuronas, cómo se diseminan las células cancerosas, o la contaminación de agua con arsénico, por mencionar algunos usos. Con la obtención de proteínas de muchos colores complejas redes biológicas pueden ser marcadas diferencialmente, lo que permite visualizar la biología celular en acción.
HISTORIA
Osamu Shimomura, en los inicios de la década de 1960, fue la primera persona en aislar la GFP a partir de la Aequorea victoria e identificar qué parte era responsable de la fluorescencia. Junto a Frank Johnson, de la Universidad de Washington, aisló una proteína bioluminiscente dependiente del calcio, a la que llamó aequorina, nombre derivado de la medusa con la que trabajaban. Esta proteína emite fluorescencia en la zona azul del espectro. Durante dicho procedimiento, se identificó otra proteína que emitía fluorescencia verdosa al ser iluminada por luz ultravioleta, por lo que le fue dado el nombre de "proteína verde fluorescente".
Durante los años siguientes se verificó que, para emitir fluorescencia, la medusa libera iones de calcio que activan la emisión de luz azul por parte de la aequorina. La GFP, por su parte, absorbe la luz liberada por la primera y produce su característica luz verde. Sin embargo, el potencial de la GFP como marcador no fue reconocido hasta 1987 por Douglas Prasher.
Recientemente se han identificado otras proteínas fluorescentes: entre otras, la proteína amarilla fluorescente (conocida por su abreviatura en inglés YFP) o la roja (RFP) entre otras. Además, estas proteínas originales han sido modificadas para mejorar su funcionamiento. Uno de los resultados de estas mejoras es la proteína verde fluorescente mejorada (o EGFP, por sus siglas en inglés, "enhanced green florescent protein").
Estructura y espectro de emisión
La estructura de la proteína verde fluorescente se determinó en 1996. Está constituida por 238 aminoácidos, que forman once cadenas beta, cuyo conjunto forma un cilindro, en el centro del cual se encuentra una hélice alfa.
La GFP original de la medusa posee dos picos de excitación: uno menor, a 475 nm, y uno mayor, a 395nm. Su pico de emisión está a 509 nm, en la zona verde del espectro
Utilización
Las proteínas fluorescentes, entre las cuales se encuentra la GFP, son muy versátiles y están siendo utilizadas en diversos campos como la microbiología, la ingeniería genética y en fisiología (las neurociencias)
premio nobel
Madir.- Osamu Shimomura, del Laboratorio de Biología Marina (Massachusetts); Martin Chalfie, de la Universidad de Columbia (Nueva York); y Roger Y. Tsien, de la Universidad de California (San Diego), han sido galardonados con el Premio Nobel de Química por "el descubrimiento y desarrollo" de la proteína verde fluorescente (GFP, por sus siglas en inglés), una de las principales herramientas de trabajo de la biociencia moderna.
La proteína GFP se observó por primera vez en la década de los 60 en la medusa 'Aequorea victoria', en la costa oeste de Norteamérica. Osamu Shimomura, nacido en 1928, fue el primero en aislarla y en descubrir que, bajo la luz ultravioleta, la proteína brillaba de color verde fluorescente."El descubrimiento de esta proteína fue un logro biológico digno de destacar, como han hecho ahora", señala a elmundo.es Ricardo Martínez, investigador en el campo de la Neurobiología del Instituto Cajal del Consejo Superior de Investigaciones Científicas.
El trabajo realizado por el estadounidense de 61 años Martin Chalfie, demostró su utilidad a la hora de 'iluminar' distintos fenómenos biológicos. Uno de sus primeros experimentos consistió en colorear seis células, hasta ese momento transparentes, del 'Caenorhabditis elegans', uno de los gusanos más estudiados en los laboratorios científicos.
Por tanto, además de premiar el descubrimiento, en esta ocasión la Academia Sueca ha reconocido los trabajos posteriormente realizados con la ayuda de la GFP. En la actualidad, y desde hace aproximadamente una década, es bastante corriente que los expertos inyecten el gen que produce esta proteína para visualizar células. Gracias a ello, se han podido observar procesos hasta ahora invisibles, como el desarrollo de las células nerviosas o el movimiento de las células cancerosas.
Los investigadores suelen utilizar esta proteína como apoyo de sus estudios. Se trata de una herramienta de trabajo, no de una terapia, con la que pueden valorar la eficacia de la inserción de otros genes, cómo actúa un tratamiento a nivel biológico o cómo los vasos sanguíneos dan soporte a ciertos tumores.
Según explica Ricardo Martínez, "el empleo de esta proteína resuelve muchos problemas de identificación. Dentro de la neurobiología, en el estudio del cáncer y en la biología en general es muy útil ya que permite visualizar el procedimiento biológico de incorporación de genes. Un ejemplo de su uso es en el estudio de la angiogénesis. Hay ratones transgénicos que tienen el endotelio de sus vasos marcados con esta proteína", y gracias a que sus venas y arterias presentan un tono fluorescente se puede evaluar algunos procesos tumorales.
El daño neuronal que sufren los pacientes con Alzheimer o la creación de células productoras de insulina son otros de los campos destacados por la Fundación Nobel y en los que la fluorescencia ha resultado esencial.
Aunque su uso va más allá. Tal y como señala María Montoya, jefe de la Unidad de Microscopía Confocal y Citometría del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas, "hoy en día se utiliza en todos los campos de la investigación sobre todo en biología celular. Además, gracias a la multitud de colores que ha conseguido Roger Tsien también se puede emplear en el estudio de plantas, ya que antes el verde fluorescente no permitía su uso en ellas".
Montoya explica que antes de su descubrimiento la única manera de observar las estructuras celulares eran tiñéndolas externamente, eran células fijadas (muertas) y manipuladas. "Ahora, con la GFP se pueden hacer estudios de microscopía en células vivas, intactas y en procesos dinámicos". Hace años, la visualización era como una foto 'fija' de las estructuras y ahora se podría decir que esta proteína permite ver el 'vídeo' en tiempo real de los procesos biológicos.
Investigaciones 'iluminadas' con la proteína
Por tanto, además de premiar el descubrimiento, en esta ocasión la Academia Sueca ha reconocido los trabajos posteriormente realizados con la ayuda de la GFP. En la actualidad, y desde hace aproximadamente una década, es bastante corriente que los expertos inyecten el gen que produce esta proteína para visualizar células. Gracias a ello, se han podido observar procesos hasta ahora invisibles, como el desarrollo de las células nerviosas o el movimiento de las células cancerosas.
Los investigadores suelen utilizar esta proteína como apoyo de sus estudios. Se trata de una herramienta de trabajo, no de una terapia, con la que pueden valorar la eficacia de la inserción de otros genes, cómo actúa un tratamiento a nivel biológico o cómo los vasos sanguíneos dan soporte a ciertos tumores.
Según explica Ricardo Martínez, "el empleo de esta proteína resuelve muchos problemas de identificación. Dentro de la neurobiología, en el estudio del cáncer y en la biología en general es muy útil ya que permite visualizar el procedimiento biológico de incorporación de genes. Un ejemplo de su uso es en el estudio de la angiogénesis. Hay ratones transgénicos que tienen el endotelio de sus vasos marcados con esta proteína", y gracias a que sus venas y arterias presentan un tono fluorescente se puede evaluar algunos procesos tumorales.
El daño neuronal que sufren los pacientes con Alzheimer o la creación de células productoras de insulina son otros de los campos destacados por la Fundación Nobel y en los que la fluorescencia ha resultado esencial.
Aunque su uso va más allá. Tal y como señala María Montoya, jefe de la Unidad de Microscopía Confocal y Citometría del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas, "hoy en día se utiliza en todos los campos de la investigación sobre todo en biología celular. Además, gracias a la multitud de colores que ha conseguido Roger Tsien también se puede emplear en el estudio de plantas, ya que antes el verde fluorescente no permitía su uso en ellas".
Montoya explica que antes de su descubrimiento la única manera de observar las estructuras celulares eran tiñéndolas externamente, eran células fijadas (muertas) y manipuladas. "Ahora, con la GFP se pueden hacer estudios de microscopía en células vivas, intactas y en procesos dinámicos". Hace años, la visualización era como una foto 'fija' de las estructuras y ahora se podría decir que esta proteína permite ver el 'vídeo' en tiempo real de los procesos biológicos.
27 de septiembre de 2010, 10:58 PM
La era de los generadores personales de electricidad, con los que cada casa o edificio comercial pequeño pueda producir su propia electricidad para calefacción, aire acondicionado y recarga de automóviles eléctricos, está ahora un paso más cerca, gracias al descubrimiento de un nuevo y potente catalizador, una pieza fundamental para hacer viables a tales generadores. Este adelanto tecnológico podría ayudar a liberar a ciudadanos y pequeños negocios de su dependencia hacia las compañías de suministro eléctrico y las gasolineras Nuestra meta es lograr que cada casa sea su propia minicentral eléctrica", expone Daniel Nocera del MIT, uno de los autores del estudio. "Estamos trabajando en el desarrollo de generadores personales de energía que puedan fabricarse, distribuirse e instalarse a bajo costo. Ciertamente hay grandes obstáculos que vencer; por ejemplo hay que mejorar las células solares y las de combustible existentes. No obstante, uno puede imaginarse pueblos de India y África capaces de comprar un sistema básico barato dentro de no mucho tiempo".
Un sistema de esta índole consistiría en paneles solares sobre una azotea para producir electricidad destinada a calefacción o aire acondicionado, y también, por ejemplo, para recargar las baterías de los automóviles eléctricos, cocinar e iluminar. La electricidad excedente iría a un dispositivo en el cual se usaría para descomponer agua ordinaria en sus dos componentes, hidrógeno y oxígeno. Estos gases se almacenarían en tanques separados. Al caer la noche, cuando los paneles solares
dejasen de producir electricidad, el sistema pasaría a alimentarse de una célula de combustible que usaría el hidrógeno y el oxígeno guardados para producir electricidad, dejando simple agua potable limpia como subproducto. Un sistema así sería capaz de producir electricidad limpia las 24 horas del día.
Desde hace bastante tiempo, ya existen en el mercado catalizadores buenos y baratos para la parte del sistema encargada del hidrógeno. Lo que faltaba, hasta ahora, eran catalizadores baratos y duraderos para el oxígeno. El nuevo catalizador llena ese vacío. Elimina la necesidad de los caros catalizadores de platino y los compuestos químicos potencialmente tóxicos usados para fabricarlos.
El coche eléctrico del futuro estará basado en todo lo que los ingenieros han aprendido durante el desarrollo de las misiones robóticas a Marte. Así como la Formula 1 proporciona una excelente excusa para experimentar cosas nuevas, la conquista del espacio nos ha legado baterías robustas y sistemas de inteligencia artificial capaz de exprimirles hasta el último voltio. Todo ese conocimiento se está volcando al desarrollo de coches eléctricos para utilizar aquí, en la Tierra. ¿Lo sabías?
La informática y la telemática no son ni buenas ni malas en sí mismas, aunque pueden serlo en
relación no tanto al parámetro de valoración sino al uso que hagamos de ellas. Pueden ser tanto herramientas de control y homogeneización35 o nivelación cultural, como de autogestión para la liberación. En resumen, “toda herramienta es un arma si la sostienes con firmeza”.
LOS DESAFÍOS TECNOLOGICOS DEL SIGLO XXI
Se prevé que la población mundial aumentará en los próximos 50 años alrededor de un 50 por ciento, hasta alcanzar unos 9 300 millones de personas, y que se estabilizará en aproximadamente 10 000 millones hacia finales del siglo XXI. En muchos países, debido a la emigración del campo a las ciudades, la población rural ha dejado ya de crecer y se prevé que en una fecha tan próxima como 2006 la población rural será igual que la urbana, a escala mundial. Sobre todo en las regiones y países donde están disminuyendo las tasas de crecimiento demográfico, cabe esperar que se produzca un aumento de los ingresos per cápita, que irá asociado a una disminución progresiva del número de personas afectadas por la pobreza extrema. No obstante, aunque en muchos países de África y en algunas partes de Asia meridional disminuirá la proporción de personas afectadas por la pobreza, se prevé que el número total de afectados aumentará, al menos hasta el 2030, si continúa la tendencia actual.
Estos cambios se producirán en el contexto de una mayor interdependencia entre los países, debido a los adelantos tecnológicos sin precedentes que están produciéndose en los sistemas de comunicación y transporte, así como al rápido crecimiento de las transacciones internacionales. Esto implica que es cada vez más probable que las políticas de un país afecten a otros países, de modo que se hace necesario conocer mejor la naturaleza de dicha interdependencia, sobre todo en el sector de la alimentación y la agricultura.
Constan de equipos, programas informáticos y medios de comunicación para reunir, almacenar, procesar, transmitir y presentar información en cualquier formato (es decir: voz, datos, textos, e imágenes).
Las TIC'S están invadiendo todos los aspectos de la existencia humana y están planteando serios desafíos a valores individuales y sociales que se consideraban establecidas. Es cierto que las tecnologías de la computación, internet y la World Wide web han creado posibilidades a nivel global que no estaban antes disponibles para los individuos ni para las organizaciones. Pero También es cierto que han surgido nuevas cuestiones éticas porque los cambios están afectando las relaciones humanas, las instituciones sociales y principios morales básicos.
¿Pueden las TIC'S estar vinculadas al comercio? ¿De qué forma?
Las TIC'S si pueden entrar en el mundo del Comercio electrónico pero sigue siendo un paso difícil de dar para numerosas PYME (pequeñas y medianas empresas) ya que exige una inversión considerable, importantes competencias técnicas y de gestión y la asunción de riesgos. Las iniciativas concebidas para fomentar la adopción del comercio electrónico deben ir dirigidas a sectores precisos y categorías específicas de PYME.
Es parte de nuestra vidas ya que ha provocado en nosotros muchos cambios ya sea de la manera de asimilar en conocimientos;ese cambio en nuestra estructura cognitiva, es una nueva manera de acceder al conocimiento, pasando por una información que se nos brinda al alcance de la mano, convirtiéndose en subordinación cuando los individuos no pueden realizar las actividades que cotidianamente realizan,es decir, desenvolverse en la sociedad sin ocupar alguna herramienta tecnológica.
La dependencia tecnológica ha demostrado que el hombre una vez que ha logrado un nuevo descubrimiento difícilmente puede volver al estilo de vida antes de dicho descubrimiento.
Se define como el conjunto de conocimientos técnicos, ordenados científicamente, que permiten diseñar y crear bienes o servicios que facilitan la adaptación al medio y satisfacen las necesidades de las personas.
Hombre tallando en piedra
Grupo de hombres del neolitico
Entierro primitivo.
Cazería de grandes animales.
Arriba, punzones de hueso del período solutrenses; abajo arpón magdaleniense. El período solutrense podría considerarse en cierto modo como una pequeña edad de oro del Paleolítico, puesto que, evidenciándose ya diversificación y habilidad en el trabajo del asta y el hueso.
Utillaje lítico, puntas de flechas, hojas de laurel y sauce y pequeñas hojitas elaboradas con la talla característica del Solustrense.
Hachas achelenses del Paleolítico inferior; la evolución de la humanidad ha sido sin duda lenta y penosa. Un millón de años separan estos instrumentos de la metalurgia del bronce.
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| Primeras herramientas de la cultura mustiriense. |
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