Lo más destacado del ejemplar de Science del 31 de agosto

Genoma Denisovan Secuenciado: Un nuevo reporte describe la secuencia completa del genoma Denisovan, arrojando luz sobre las relaciones entre estos humanos arcaicos, quienes estaban cercanamente emparentados con los Neandertales, y los humanos modernos. Evidencia fósil de los Denisovanos es escasa; la existencia de este grupo solo salió a la luz en 2010, y los únicos fósiles conocidos son un pedazo del hueso de un dedo y dos molares que fueron excavados de la Cueva Denisova en las Montañas Altai en Siberia del sur. Dado que sólo tenían una muestra diminuta de material del hueso del dedo, Svante Pääbo y su equipo de investigación desarrolló un tratamiento que descomprimió el ADN para que cada una de las dos hebras pudiera ser utilizada para generar moléculas para secuenciación. Este método permitió al equipo generar una secuencia genómica extremadamente exhaustiva (30X), similar a lo que los investigadores pueden obtener para el genoma del humano moderno.
Los investigadores compararon el genoma Denisovan con aquellos de varios humanos modernos de alrededor del mundo. Los Denisovanos parecen haber contribuido de alguna manera al genoma humano moderno, pero la extensión varía. Por ejemplo, los Denisovanos comparten más genes con individuos de Papua Nueva Guinea que con cualquier otra población existente estudiada. Adicionalmente, más alelos Denovisanos fueron hallados en Asia en América del Sur y en las poblaciones europeas, pero esto probablemente refleja interreproducción entre los humanos modernos y los parientes cercanos de los Denisovanos, los Neandertales, más que flujo de genes de los Denisovanos mismos.
El estudio reporta varios otros hallazgos. Por ejemplo, los individuos Denisovan cuyo genoma fue secuenciado portaron alelos que en humanos de hoy en día están asociados con piel obscura, cabello marrón y ojos marrón. Los investigadores también generaron una lista de recientes cambios en el genoma humano que ocurrieron después de la escisión de los Denisovanos, i.e. cambios únicos a los humanos modernos. La diversidad genética de los Denisovanos mismos fue extremadamente baja, pero esto probablemente no se debe a endogamia, dicen los investigadores. Dado el amplio rango geográfico de los Denisovanos, es probable que su población fue inicialmente bastante pequeña pero creció rápidamente, sin tiempo para que la diversidad genética se incrementara también. Si mayor investigación muestra que el tamaño de la población Neandertal cambió a lo largo del tiempo en cierta manera, eso podría sugerir que una sola población expandiéndose a partir de África dio origen tanto a los Denisovanos como a los Neandertales, dicen los autores.

Artículo #22: "A High Coverage Genome Sequence from an Archaic Denisovan Individual," por M. Meyer; M. Kircher; M.-T. Gansauge; F. Racimo; K. Prüfer; C. de Filippo; Q. Fu; M. Siebauer; U. Stenzel; J. Dabney; A.M. Andrés; J. Kelso; S. Pääbo de Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology en Leipzig, Alemania. Para obtener una lista de autores, favor de ver el manuscrito.

La Tierra Contiene Pistas Sobre Resistencia a Antibióticos: Bacterias de la tierra y patógenos humanos intercambian rápidamente genes resistentes a multi-fármacos, sugiriendo que bacterias ambientales podrían estar contribuyendo a la crisis de resistencia a antibióticos en curso, reporta un nuevo estudio. Los hallazgos podrían cambiar las ideas actuales sobre resistencia a antibióticos y formas para combatirla. La tierra es uno de los hábitats de microbios más grandes, más diversos en la Tierra y es crecientemente reconocido como una amplia fuente de genes resistentes a antibióticos. No solo la tierra entra en contacto directo con los antibióticos utilizados ampliamente en la cría de ganado y en la agricultura vegetal, también es un hábitat natural para las bacterias Streptomyces, cuyas especies son responsables de la mayoría de todos los antibióticos producidos naturalmente. Kevin Forsberg y colegas utilizaron secuenciación metagenómica para hallar siete genes resistentes en bacterias de tierra agrícola que comparten identidad perfecta con genes resistentes de Salmonella, Klebsiella pneumoniae y otros patógenos causantes de enfermedad. Ellos también descubrieron que múltiples genes resistentes fueron agrupados y flanqueados por elementos móviles de ADN que se sabe posibilitan la transferencia entre bacterias. Aunque el estudio no fue establecido para determinar cómo los organismos que viven en la tierra y los patógenos humanos están intercambiando genes, los resultados sugieren que la contaminación de la tierra y el agua con desperdicio conteniendo altos niveles de antibióticos, así como el sobreuso de antibióticos en la cría de ganado, son probablemente factores contribuyentes a la selección de genes resistentes a antibióticos en bacterias que se dan ambientalmente.

Artículo #20: "The Shared Antibiotic Resistome of Soil Bacteria and Human Pathogens," por K.J. Forsberg; A. Reyes; B. Wang; G. Dantas; E.M. Selleck de Washington University School of Medicine en St. Louis, MO; M.O.A. Sommer de Technical University of Denmark en Lyngby, Dinamarca; M.O.A. Sommer de Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability en Hørsholm, Dinamarca.

Dos Estrellas para Dos Planetas: Los astrónomos han sabido que algunos planetas pueden orbitar un par de estrellas en vez de sólo una. Pero, nuevos datos del telescopio espacial Kepler muestran que dichos sistemas estelares binarios también pueden ser anfitriones de sistemas planetarios completos. Jerome Orosz y colegas reportan la detección de Kepler-47, un sistema de dos planetas pequeños orbitando un par de estrellas de baja masa. Los radios de los planetas interno y externo son, respectivamente, 3.0 y 4.6 veces el de la Tierra, mientras que el par de estrellas consiste de una estrella como el Sol y su acompañante que es aproximadamente un tercio de su tamaño. Según los investigadores, el planeta interior orbita el sistema estelar binario cada 49.5 días mientras que al planeta exterior le lleva 303.2 días completar una órbita. El planeta externo es muy probablemente un gigante de gas –no apto para la vida—aunque los investigadores dicen que reside en la "zona habitable", en donde agua líquida podría existir técnicamente. El descubrimiento de Kepler-47 desafía los modelos tradicionales de formación de planetas y demuestra que sistemas planetarios pueden formarse y persistir alrededor de sistemas estelares binarios pese a sus caóticos entornos.

Artículo #21: "Kepler-47: A Transiting Circumbinary Multi-Planet System," por J.A. Orosz; W.F. Welsh; D.R. Short; G. Windmiller de San Diego State University en San Diego, CA. Para obtener una lista completa de autores, favor de ver el manuscrito.

Cómo los Zarcillos de Pepino Izan su Carga Hacia el Sol: En vez de generar troncos gruesos para apoyo, las plantas de pepino germinan zarcillos que serpentean hacia arriba y se agarran de estructuras más altas. El zarcillo entonces empieza a enrollarse, cabestrando la planta hacia el sol. Un nuevo estudio revela como este enrollamiento opera y por qué el peso de la planta debajo no hace que los zarcillos se desenrollen. Sharon Gerbode y colegas notaron que un delgado listón de células dentro del zarcillo se vuelve "lignificado", o endurecido durante este proceso de enrollamiento. Ellos tenían la hipótesis de que el enredamiento sube porque un lado del listón se contrae en relación con el lado opuesto. Un modelo físico del zarcillo, consistiendo de dos franjas de goma de silicón previamente estiradas a diferentes grados, confirmó la predicción de los autores.
Hubo, sin embargo, una diferencia inesperada entre el comportamiento del modelo y las fibras reales del zarcillo: cuando sujetadas en ambos extremos y jaladas en direcciones opuestas, el modelo simplemente se desenrolló hasta su estado original desenroscado. En las fibras de la planta, el listón se enroscó aún más cuando fue jalado. (Aunque eventualmente, si era jalado lo suficientemente fuerte, se desenrollaba). Gerbode y colegas descifraron que este "sobreenrollamiento" podría suceder porque la fibra era en cierto modo resistente a doblarse en una curva pero comparativamente susceptible a enredarse alrededor de su eje central. El sobreenrollamiento podría permitir a cada hélice en la espiral mantener la misma curvatura pero geométricamente acomodar el estiramiento a lo largo del eje del espiral. Los investigadores modificaron su modelo, añadiendo un listón de tela rígido al interior de la hélice, para prevenir alargamiento, y un alambre de cobre a la parte exterior para prevenir la contracción. Este modelo también mostró sobreenrollamiento significativo, apoyando la hipótesis de los autores.

Artículo #16: "How the Cucumber Tendril Coils and Overwinds," por S.J. Gerbode; L. Mahadevan; J.R. Puzey; A.G. McCormick de Harvard University en Cambridge, MA; S.J. Gerbode de Harvey Mudd College en Claremont, CA.

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