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Archivos de etiqueta: Premio Nobel

El premio Nobel Henry Dale y la acetilcolina

27 domingo Nov 2022

Posted by José Félix Rodríguez Antón in Bioquímica, CIENCIA, Química

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acetilcolina, biología, colinérgico, Henry Dale, Otto Loewi, Premio Nobel, Química, Sistema Nervioso

Desde las experiencias de Galvani en 1771, se sabía que una corriente eléctrica recorre los nervios, hasta las extremidades de las neuronas que están en contacto con el órgano-receptor, , los experimentos los llevó a cabo en «anclas de rana» por su gran masa muscular y el tamaño de los nervios.


Henry Dale biólogo inglés descubrió una sustancia «la acetilcolina» segregada por las terminaciones nerviosas del nervio vago que modera la fisiología del corazón.


En 1921 Otto Loewi biólogo austriaco, propone una nueva explicación sobre el funcionamiento de los nervios, explica como ha «sustancias químicas» que van de la terminación nerviosa al órgano provocando la excitación nerviosa.


En 1936 Henry Dale de Londres y Otto Loewi de Graz compatieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por sus descubrimientos relacionados con la tansmisión química de los impulsos nerviosos.


La acetilcolina había sido sintetizada en 1867 y 40 años más tarde se demostró como es un depresor cien veces más activo que la adrenalina causando un aumento de la presión arterial

En 1904 Dale empezó a trabajar con el farmacéutico Henry Wellcome, aceptando un puesto en WPRL (Wellcome Physiological Henry Wellcome) donde había laboratorios con grandes instalaciones e investigadores (Tansey, 2006).

Le sugirió Wellcome que trabajara con el «cornezuelo del centeno» que desde el punto de vista comercial estaba estandarizado por otra empresa farmacéutica.


En 1913 en el WPRL aísla por primera vez la «acetilcolina» como un contaminante raro en el cornezuelo del centeno: «es acetil-colina, cuando se inyecta en el torrente sanguíneo es evanescente», notó dos efectos principales de la acetilcolina uno que se reproduce mediante inyecciones de muscarina y otro reproducido por la nicotina.


Estudió Dale más sustancias químicamente activas sobre el cornezuelo del centeno llevándole a descubrir: ergotonina, la histamina, las propiedades de la hipófisis posterior y los mecanismos básicos de la anafilaxia.

El término colinérgico se usa para referirse a receptores celulares, fármacos o una neurona que use a la acetilcolina como neurotransmisor o que tenga características funcionales o estructurales similares a la acetilcolina.


«Colinérgico» se usa en neurología significa que está relacionado con el neurotransmisor acetilcolina es colinérgico y así el sistema nervioso parasimpático así , la sinapsis entre un nervio y un músculo, así como las neuronas preganglionares y ciertos componentes del cerebro y de la médula espinal son igualmente colinérgicos.

Bibliografía:


Tansey EM. «Henry Dale and the discovery of acetylcholine». C R Biol. 2006 May-Jun;329(5-6):419-25. doi: 10.1016/j.crvi.2006.03.012. Epub 2006 May 2. PMID: 16731499
.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1631069106000485?via%3Dihub

NobelPrize.org; «The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1936 Sir Henry Dale, Otto Loewi»
https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1936/summary/

Enciclopedia Médica Ferato: «Acetilcolina»
https://www.ferato.com/wiki/index.php/Acetilcolina

Kara, Rogers; Brittanica: «Sir Henry Dale, Otto Loewi
British physiologist»

https://www.britannica.com/biography/Henry-Dale

Química.es; «Colinérgico»
https://www.quimica.es/enciclopedia/Colin%C3%A9rgico.html

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Premio Nobel de Medicina 2022

09 domingo Oct 2022

Posted by José Félix Rodríguez Antón in CIENCIA, HUMANIDADES

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ADN, denosivano, neandertal, paleogenética, Premio Nobel, Svante Pääbo

Svante Pääbo es un biólogo sueco especialista en genética evolutiva su madre Karin Pääbo era química y su padre Sune Bergström bioquímico que recibió el premio Nobel de Medicina en 1982 por sus estudios sobre las prostaglandinas y sustancias biológicamente activas que están relacionadas.

Cursó estudios de Historia de la Ciencia, Egiptología, Ruso y Medicina en la Universidad de Uppsala (Suecia), que completó con estudios de biología molecular en las universidades de Zürich (Suiza) y California (EE.UU).
Obtuvo su doctorado en Inmunología, después del doctorado trabajó en el equipo del biólogo evolutivo Allan Wilson en la Universidad de California.
Desde 1990 dirige su laboratorio en la Universidad de Ludwig Maximilians de Munich que compatibiliza desde 1997 con la dirección del Departamento de Genética del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Leipzig (Alemania).

Svante Pääbo ha descifrado el código genético de nuestros parientes los Neandertales, a partir del ADN mitocondrial de huesos, labor aparentemente imposible. También ha descubierto un homínido extinto: el denosivano, a partir del genoma de un hueso meñique.


Ha secuenciado el ADN mitocondrial entre los simios y los primeros humanos, de un fémur hallado en la Sima de los Huesos de Atapuerca (Burgos) de hace 400.000 años. Estos huesos han sido contaminados hasta en un 99% por ADN de bacterias y hongos que los han colonizado


El equipo ha buscado soluciones.


a) trabajaron en condiciones de «sala limpia«
b) desarrollaron métodos de extracción para mejorar el rendimiento del ADN neandertal con programas informáticos que comparan fragmentos de ADN de huesos antiguos con el de chimpancés y humanos


Esta información del ADN neandertal nos ayuda a entender:

  • cómo cuando los humanos abandonaron África y se expandieron por Europa y África, se habían reproducido con los neandertales hace 50.000 años.
  • como el ADN neandertal que se encuentra en las personas ha fortalecido el sistema inmunológico y le hace a la vez susceptible a enfermedades.
  • comprender que diferencia las habilidades cognitivas de los humanos modernos de las de los homínidos extintos.

El ADN de las mitocondrias se hereda exclusivamente por la vía materna, debió existir una Eva mitocondrial en África hace unos ciento setenta mil años.


Bryan Sykes, un genetista, ensayista y profesor británico de genética humana en el Instituto de Medicina Molecular de la Universidad de Oxford, publicó «Las siete hijas de Eva», según el con los estudios del ADN mitocondrial había podido rastrear el origen de casi todos los europeos actuales, remontándose a una población fundadora de siete mujeres.


Según la norma ISO 14644- 1 una sala limpia ISO 8 tiene que tener menos de 3.520.000 de partículas de tamaño ≥ 0,5 micras por metro cúbico de aire. Se usa en los desarrollos de software bajo un control de calidad.

Bibliografía:

Max Planck Institute: «Proyecto Genoma Neandertal»
https://www.mpg.de/13886400/neandertaler-genom-projekt

Max Planck Institute; «Svante Pääbo«
https://www.eva.mpg.de/genetics/staff/paabo/

Museo de la Evolución Humana
https://www.museoevolucionhumana.com/,

Risen, Clay;«Bryan Sykes, Who Saw the Ancient Past in Genes, Dies at 73», The New York Times, 2001
https://www.nytimes.com/2021/01/06/science/bryan-sykes-dead.html

Sykes, Bryan . «Las siete hijas de Eva. Editorial Debate», 2001.
ISBN 978-84-8306-476-4.

Documento UNE-EN ISO14644 AENOR: «Sala limpia»

https://hospitecnia.com/documentacion/normativas/normas-une-en-referentes-a-salas-limpias-y-locales-anexos-controlados/#:~:text=Esta%20parte%20de%20la%20Norma%20ISO%2014644%20establece,tiempo%2C%20dentro%20de%20la%20especificaci%C3%B3n%20para%20la%20clasificaci%C3%B3n.

Descubrimiento de la insulina

14 domingo Nov 2021

Posted by José Félix Rodríguez Antón in Bioquímica, CIENCIA, DIABETES, Premios ciencia

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Best, DIABETES, insulina, Premio Nobel

Frederick Banting, (1891, Alliston, Ontario) es considerado el padre de la insulina, marcó un antes y un después en la calidad de vida de los pacientes diabéticos.


En 1889, dos investigadores alemanes, Oskar Minkowski y Joseph von Mering, encontraron que cuando se extraía la glándula del páncreas, los animales desarrollaban síntomas de diabetes y morían poco después. Esto llevó a la idea de que el páncreas era el sitio donde se producían las «sustancias pancreáticas» (insulina).
En los experimentos limitaron esta búsqueda a los «islotes de Langerhans» (células especializadas en el páncreas).

En 1910, Sir Edward Albert Sharpey-Shafer sugirió que solo faltaba una sustancia química en el páncreas en personas con diabetes. Llamó a este producto químico insulina, que proviene de la palabra latina ínsula, que significa «isla«.


Frederick Banting tras obtener el título de medicina en la Universidad de Toronto se unió al cuerpo médico del ejército de Canadá y sirvió en Francia durante la Primera Guerra Mundial, donde recibió la Cruz Militar.
En 1919 finalizada la guerra, empezó a ejercer como médico en Ontario y Toronto. Empezando a interesarte por el estudio de la diabetes y su relación con el páncreas. Bantíng sabía que la diabetes era producida por la deficiencia de una hormona segregada por el páncreas.

En 1921, Banting y su asistente Best empezaron a investigar en un laboratorio universitario con 10 perros; descubrieron cómo eliminar la insulina del páncreas de un perro: mezclaban el páncreas con aguas y sales para después congelarlo y filtrarlo. Los colegas escépticos dijeron que el material se veía como «una porquería marrón espesa», no sabían que esto conduciría a la vida y la esperanza de millones de personas con diabetes. Aislaron la hormona pancreática a la que en un principio denominó «isletin«. Inyectó la sustancia en el perro diabético y comprobó que los niveles de glucosa en la sangre se redujeron notablemente y el animal recuperaba el vigor y la fuerza.


Banting comenzó los experimentos extirpando el páncreas de algunos perros y pudo comprobar que los animales incrementaban su nivel de azúcar en la sangre y comenzaban a beber mucha agua y debilitarse, los perros habían desarrollado la diabetes. Observaron como con diabetes severa el perro vivía durante 70 días: el perro murió solo cuando no hubo más extracto.

Con este éxito, las investigaciones, junto con la ayuda de los colegas J.B. Collip y John Macleod, dieron un paso más. Se desarrolló una forma de insulina más refinada y pura, esta vez a partir del páncreas del ganado.


Antes de que se descubriera la insulina en 1921, las personas con diabetes no vivían mucho tiempo; no había mucho que los médicos pudieran hacer por ellos. El tratamiento más eficaz fue someter a los pacientes con diabetes a dietas muy estrictas con una ingesta mínima de carbohidratos. Esto podría comprarles a los pacientes algunos años más, pero no los salvaría. Las dietas duras (algunas prescribían tan solo 450 calorías al día) A veces incluso provocaban que los pacientes murieran de hambre.


En 1922, Banting y Best tuvieron la oportunidad de experimentar sus estudios en humanos. El primer paciente fue un niño de 14 años, Leonard Thompson, que estaba a punto de morir por la diabetes, en el Hospital de Toronto. Tras recibir las inyecciones de insulina recuperó las fuerzas y el apetito.
Las noticias sobre la insulina se expandieron por todo el mundo.


En 1922, un año después, el comité otorgó el premio Nobel a Frederick Banting y a John Macleod.
La insulina de ganado vacuno y porcino se utilizó durante muchos años para tratar la diabetes y salvó millones de vidas, pero no fue perfecta, ya que provocó reacciones alérgicas en muchos pacientes. La primera insulina «humana» sintética modificada genéticamente se produjo en 1978 utilizando la bacteria E. coli para producir insulina.

La insulina es un hormona formada por 51 aminoácidos. Su principal función es que el nivel de glucosa en la sangre se mantenga por debajo de unos límites. Actualmente existen 3 tipos de insulina según su actuación: acción rápida, acción intermedia y acción prolongada.


En 1941 Sir Frederick Banting y su colega fallecieron durante un accidente aéreo cuando se dirigían hacia Inglaterra.


“The Discovery of Insulin” (University of Chicago Press, 2007,) cuyo autor, Michael Bliss,(1941-2017) fue un historiador y autor canadiense, relata en el libro los acontecimientos que llevaron al descubrimiento de la insulina.

Bibliografía:

OMS: «Día mundial de la diabetes»
https://www.who.int/es/campaigns/world-diabetes-day/2021

IDF: International Diabetes Federation
https://www.idf.org/

ADA (American Diabetes Association.); «The History of a Wonderful Thing We Call Insulin», 2019
https://www.diabetes.org/blog/history-wonderful-thing-we-call-insulin

FSED (Fundación de la Sociedad Española de diabetes)
https://fundacion.sediabetes.org/

Universtiy of Toronto: «Celebrating a Century of Health»
Innovation at the University of Toronto
https://insulin100.utoronto.ca/

Nobel Prize: «Frederick G. Banting the Nobel Prize in Physiology or Medicine 1923″
https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1923/banting/

Bliss, Michael; «The Discovery of Insulin»; University of Chicago Press, 2007

Ciclinas: las proteínas de la división celular

09 jueves Sep 2021

Posted by José Félix Rodríguez Antón in Bioquímica, cáncer, Célula, CIENCIA, Premios ciencia

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cáncer, Cdk, ciclinas, ciclo celular, gen p53, Premio Nobel, Tim Hunt

«El ciclo celular» es el conjunto de procesos que permiten a una célula dividirse para dar lugar a dos células hijas, es el proceso mediante el cual los humanos pasan de una única célula el zigoto a millones de células en la fase adulta. «La división celular» también es importante para reparar tejidos «dañados» o «reponer» células muertas.

Fases del ciclo celular:
Fase S: es la fase de replicación del ADN
Fase M: periodo en el que se produce la segregación cromosómica
Fase G1 y G2: (gap o intervalo) G1 entre la M y la S, G2 entre la S y la M. Las transiciones G1/S y G2/M son importantes para el crecimiento celular.


Los principales «Checkpoint» en células de mamíferos:
Checpoint de daño al ADN
Checpoint de huso mitótico
Checkpoint de antefase

El ciclo está dirigido por:

  • una subunidad enzimática: CDK, que modifica las proteínas celulares activándolas o desactivándolas
  • una subunidad reguladora: ciclina, necesaria para que funcione CDK.

Las ciclinas se asocian a las CdKs, una Cdk sola es inactiva, asociada se activa: es un enzima funcional y se modifican las «proteínas blanco».


Reguladores positivos de las «Cdks«:
Los pincipales reguladores positivos de las Cdks son las «ciclinas»: proteínas sintetizadas durante la interfase y destruidas al final de la mitosis de cada ciclo. Se han descrito diversos tipos: A, B1, B2, B3,C, D1, D2, D3, E, F, G, H, I, K, L1, L2, T1 y T2.

Se dividen en: ciclinas G1/S, ciclinas S, ciclinas G2 y ciclinas M

Los niveles de las diferentes ciclinas varían a lo largo del «ciclo celular»: el incremento de la concentración de las ciclinas permite que la célula se divida.

Ciclinas + quinasas (p34 (cdc2))……….MPF (factor promotor de maduración)
MPF (fosforilación)……………………….CICLO CELULAR:

Formación de microtúbulos
Remodelación de cromatina

Las Cdk son cinasas, enzimas que fosforilan (unen a grupos fosfatos) proteínas blanco específicas. Cuando una ciclina se une a una Cdk:
activa la Cdk com una «cinasa»
dirige la Cdk un conjunto de «proteínas blanco»

El MPF (factor promotor de maduración) fue descubierto en la década de 1970, en las ranas, al encontrarse un «factor» que forzaba a los óvulos a dividirse: pasando de la fase G2 a la fase M (era una Cdk) unida a su ciclina M.


También se han encontrado «genes supresores tumorales» que cuando se encuentran inactivados en la célula tumoral facilitan la progresión del ciclo celular y el desarrollo del cáncer. Caso de genes conocidos como el p53 y retinoblastoma.


El gen p53 actúa para evitar que el ADN «dañado» se transmita a través de la división celular a las células hijas:
a) detiene el ciclo celular en el «punto de control G1»
b) activa las enzimas de reparación del ADN
c) si no es reparable el «ADN dañado» activa la muerte celular programada.

Bibliografía:

Nobelprize: «Tim Hunt Nobel lecture» 2001
https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2001/hunt/lecture/

Morgan, D «The Cell Cycle: Principles of Control». Oxford University Press. 2007

Alberts et al. «Biología molecular de la célula». Barcelona. Omega. ISBN 54-282-1351-8. 2004

García Velazquez, Daniel et al.; CSIC. La Laguna ; «Luces y sombras en el uso de quinasas dependientes de ciclinas como dianas terapeúticas en cáncer», 2006
https://www.researchgate.net/publication/279914772_LUCES_Y_SOMBRAS_EN_EL_USO_DE_QUINASAS_DEPENDIENTES_DE_CICLINAS_COMO_DIANAS_TERAPEUTICAS_EN_CANCER

Henar Valdivieso, María; «Ciclo celular. Regulación de las ciclinas de G1″. Investigación y Ciencia. Octubre 2006.

Schrödinger y la mecánica cuántica

13 sábado Mar 2021

Posted by José Félix Rodríguez Antón in CIENCIA, Premios ciencia

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Ecuación de Schrödinger, Gato de Schrödinger, Mecánica cuántica, Premio Nobel, Schrödinger

Erwin Schrödinger (Viena, 1887-1961) entró en la Universidad de Viena en 1906 y se doctoró en 1910. Se trasladó a la Universidad de Zürich en 1922.

En enero de 1926 publicó en la revista «Annalen der Physik» un artículo científico titulado «Quantisierung als Eigenwertproblem» (Cuantización como problema de autovalores), donde desarrolló la ecuación de Schrödinger. En esa ecuación a la edad de 39 años relaciona la mecánica cuántica con las ecuaciones de Newton de la astronomía planetaria. Adoptando el enunciado hecho por Louis de Broglie en 1924 sobre la dualidad onda-corpúsculo.

En 1933 abandona Alemania y se traslada a Oxford donde se convierte en fellow del Magdalen College y recibe el premio Nobel de Física con Dirac.
En 1934 es asociado en la Universidad de Princeton.
En 1935 ideó el experimento conocido como «el gato de Schrödinger» como intento de interpretar la mecánica cuántica: un gato está encerrado en una caja de acero con una pequeña cantidad de sustancia radioactiva así después de una hora hay igual probabilidad de que esté vivo o muerto, estado conocido como «superposición cuántica«, esta vinculado a un evento subatómico aleatorio que puede ocurrir o no.

La vida o la muerte del gato dependía del estado de un átomo radiactivo, si se había descompuesto y emitido radiación o no. El gato permanece vivo y muerto hasta que se observa el estado. Si el átomo decae, un vial con gas venenoso se libera matando al gato hasta que la caja se abre no se sabe hay una superposición de los dos estados.

En 1940 es director de la Escuela de Física Teórica en Dublín, estando en Irlanda durante los próximos 15 años, haciendo investigaciones de física y filosofía e historia de la ciencia.

En 1944 publicó su libro «¿Qué es la vida?» que tuvo una gran influencia en el desarrollo posterior de la biología. Aportó dos ideas:
a) la vida no se opone a la termodinámica: los sistemas biológicos amplían la entropía en sus procesos
b) habla del «cristal aperiódico» como la química de la herencia biológica, fue el primero en sugerir la existencia de un código genético, como sugirieron James Watson y Francis Crick, los descubridores de la estructura del ADN en 1953.


En 1955 vuelve a Viena.
Fallece en Viena en 1961, a los 73 años, de tuberculosis.

Bibliografía:


Domenéch, Francisco; «Schrödinger, un cuántico tras el secreto de la vida», OpenmindBBVA Ventana del Conocimiento: Schrödinger
Schrödinger, un cuántico tras el secreto de la vida | OpenMind (bbvaopenmind.com)

Facts. Nobel Prize.org. Nobel Media AB : «Schrödinger«
The Nobel Prize in Physics 1933 – NobelPrize.org

Bernstein, Jeremy; «Erwin Schrödinger» , Encyclopedia Britannica.2017
Erwin Schrodinger | Biography, Atomic Model, Cat, & Facts | Britannica

Paul Dirac y la mecánica cuántica

06 sábado Mar 2021

Posted by José Félix Rodríguez Antón in CIENCIA

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Antimateria, Ecuación de Dirac, Física Cuántica, Paul Dirac, Premio Nobel

Paul Dirac (Bristol, 1902 – Estados Unidos, 1984) 

Físico británico, con formación matemática. Cursó estudios de ingeniería eléctrica en la Universidad de Bristol. 

Ejerce la docencia en el St. John´s College de Cambridge. 

En 1926 enuncia las leyes del movimiento de las partículas atómicas, en las que unifica los trabajos de Werner Heisenberg y el de Erwin Schrödinger. 

En 1928 haya la “ecuación de Dirac” prediciendo la existencia del “positrón” la antipartícula del electrón, observado por Carl Anderson en 1932 y por consiguiente la antimateria. 

  m = masa en reposo del electrón 

      c = velocidad de la luz 

       x y t = las coordenadas del espacio y el tiempo 

       Psi (x,t) función de onda de cuatro componentes 

La ecuación de Dirac describe las amplitudes de probabilidad para un electrón solo: predicción del espín, del momento magnético y la estructura en las líneas espectrales atómicas. 

En 1930 publica su libro “Principios de la Mecánica Cuántica” donde introduce la notación bra-ket y la función delta de Dirac. 

En 1932 obtiene la cátedra Lucasiana de matemáticas en Cambridge. 

En 1933 recibe el “Premio Nobel de Física” por sus contribuciones: 

  • Teoría cuántica de la radiación 
  • Mecánica estadística de Fermi-Dirac» 

Descubrimiento de nuevas formas productivas de la teoría atómica. 

A mediados de los años cincuenta, Emilio Segré y Owen Chamberlain descubren en Berkeley el “antiprotón” y el “antineutrón”. Diez años más tarde equipos de físicos del CERN y en el acelerador de ACS de Long Island una partícula formada por un antiprotón y antineutrón. En 2011 físicos del proyecto Alpha cran más de trescientos átomos de antihidrógeno. 

Bibliografía: 

Nobel Prize: Paul Dirac 

 Paul A.M. Dirac – Facts – NobelPrize.org 

Nobel winners: Paul Adrien Maurice Dirac 

Paul Adrien Maurice Dirac (nobel-winners.com) 

Ruiza, M., Fernández, T. y Tamaro, E. (2004). “Biografía de Paul Dirac”. En Biografías y Vidas. La enciclopedia biográfica en línea. Barcelona (España).  

 Biografia de Paul Dirac (biografiasyvidas.com) 

Helge Kragh; Dirac: A Scientific Biography; Cambridge University Press, 1990 

Hepatitis C: premio Nobel de Medicina 2020

09 viernes Oct 2020

Posted by José Félix Rodríguez Antón in CIENCIA, Premios ciencia

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Alter, Houghton, Premio Nobel, Rice, Virus hepatitis C

¿Podría un virus causar la enfermedad? Charles M. Rice investigador de la Universidad de Washington y otros grupos de investigadores trabajando con virus de ARN e ingeniería genética han generado ARN del virus de la Hepatitis C, lo han inyectado en el hígado de chimpancés, y observaron una patología similar a la patología de la hepatitis C en humanos.

En el mundo hay 71 millones de personas con infección crónica por el virus (VHC), la OMS declaró que en 2016 murieron unas 399.000 personas por cirrosis y carcinoma hepatocelular, se transmite a través de la sangre.

Los descubridores del virus: Charles M. Rice, Michael Houghton y Harvey J. Alter; han recibido este año el “Premio Nobel de Medicina”, al descubrir el virus han facilitado análisis de sangre sensibles y nuevos medicamentos que han salvado millones de vidas.

Las Regiones de la OMS más afectadas son: Mediterráneo Oriental y Europa. El virus se transmite a través de la sangre, las infecciones pueden producirse por:

  • Consumo de drogas inyectables
  • Transfusión de sangre y productos sanguíneos sin analizar
  • Inyecciones no seguras
  • Prácticas sexuales

El virus de la hepatitis C pertenece al género Hepacivirus. Familia Flaviviridae, es una familia de virus que tiene como vector los artrópodos (garrapatas y mosquitos).

Dominio: Riboviria, Grupo IV (Virus ARN monocatenario positivo), Reino: Orthornavirae, Filo: Kitrinoviricota, Familia: Flaviviridae  

            Géneros: Flavivirus, Pestivirus, Hepacivirus, Pegivirus

Harvey J. Alter: nació en Nueva York, estudió en la Universidad de Rochester. Estuvo en los Institutos Nacionales de Salud (NIH) y en la Universidad de Georgetown.

Houghton: nació en el Reino Unido, estudió en el King´s College London. Está en la Cátedra de Investigación de Excelencia de Canadá en Virología y es Profesor de Virología Li Ka Shing en la Universidad de Alberta.

Charles M. Rice: nació en Sacramento, estudió en el Instituto de Tecnología de California. Creó un grupo de investigación en la Universidad de Washington, está en el Centro para el Estudio de la Hepatitis C en la Universidad de Rockefeller.

Bibliografía:

Nobel Prize: The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2020, “for the discovery of Hepatitis C virus”

https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2020/summary/

OMS: Hepatitis C

https://www.who.int/es/news-room/fact-sheets/detail/hepatitis-c

The Rockefeller University: virologist Charles M. Rice

https://www.rockefeller.edu/news/29292-rockefeller-university-molecular-biologist-charles-m-rice-honored-nobel-prize-pioneering-studies-hepatitis-c-virus/

https://www.rockefeller.edu/our-scientists/heads-of-laboratories/893-charles-m-rice/

Charles M. Rice at el.; “Efficient replication of genotype 3a and 4a hepatitis C virus replicons in human hepatoma cells”, Antimicrob Agents Chemother; 19892012 Oct;56(10):5365-73. doi: 10.1128/AAC.01256-12.Epub 2012 Aug 6.

David Baltimore el premio nobel que lucha contra los virus

21 sábado Mar 2020

Posted by José Félix Rodríguez Antón in CIENCIA, Premios ciencia, SANIDAD

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coronavirus, David Baltimore, Premio Nobel, Retrotranscriptasa, retrovirus, Virus ARN

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Los coronavirus de Wuhan son genéticamente “retrovirus”, tienen como material genético ARN.
David Baltimore es un biólogo estadounidense Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1975, su trabajo consistió en el hallazgo de que el ARN puede ser transcrito por una retrotranscriptasa a ADN, una enzima que se utiliza para replicarse en las células humanas. Importante en el desarrollo de antivirales, clave en las infecciones virales.
Ha revolucionado el campo de la biología molecular, con aplicaciones diversas: detección de enfermedades, terapias de fármacos y en la identificación de perfiles de genes celulares cuya expresión es modulada en respuesta a una infección producida por patógenos.

 
Baltimore también ha hecho una clasificación de los virus agrupados en grupos dependiendo su tipo de genoma ADN o ARN, monocatenario o bicatenario y su método de replicación, clasificar los virus según su genoma implica que los que quedan encuadrados en la misma categoría se comportarán básicamente de la misma manera, facilitando las investigaciones.

 

Clasificación de Baltimore ok

Existen dos clasificaciones de los virus que están autorizadas, por el Comité Internacional de Taxonomía de Virus (estos dos métodos de clasificación no son antagónicas, pueden integrarse entre sí, pues la clasificación del ICTV incluye algunos criterios de la clasificación de Baltimore):

 
a) La Clasificación de Baltimore, basada en el tipo de ácido nucleico de los virus (ADN o ARN) y su modo de expresión génica.
b) La clasificación del Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV), similar al sistema de clasificación de los seres vivos: orden, familia, subfamilia, género y especie:

 
GRUPO I: Virus ADN bicatenario (Virus ADNbc o Virus dsDNA)
GRUPO II: Virus ADN monocatenario (Virus ADNmc o Virus SSDNA)
GRUPO III: Virus ARN bicatenario (Virus ARNbc o Virus dsRNA)
GRUPO IV: Virus ARN monocatenario positivo (Virus ARNmc+ o Virus (+) ssRNA)
GRUPO V: Virus ARN monocatenario negativo (Virus ARNmc- o Virus (-) ssRNA)
GRUPO VI: Virus ARN monocatenario retrotranscrito (Virus ARNmcRT o Virus ssRNA-RT)
GRUPO VII: Virus ADN bicatenario retrotranscrito (Virus ADNbcRT o Virus deDNA-RT)

 

 

 

En su concepción original, la clasificación de Baltimore incluía seis clases de genoma vírico, más adelante se han descubierto el genoma de los hepadnavirus (virus de la hepatitis B) para los que se añadió una séptima clase.

 
El “dogma central de la biología” es que el que código genético se encuentra en el DNA, se transcribe a un RNA mensajero cuya información se traduce a proteínas, los ladrillos de la vida. El estudio de la reproducción de los “retrovirus” poseen la capacidad de transformar células normales sintetizando DNA viral a partir de su genoma RNA mediante una reacción catalizada por la enzima viral “Transcriptasa reversa”, una polimerasa de DNA dependiente de RNA
Revolucionando el campo de la biología molecular, la replicación de los retrovirus es incompatible con el dogma central.

 
La clasificación de los virus es el proceso de nombrar los virus y colocarlos en un sistema taxonómico, la clasificación de Baltimore de los virus, se basa en el método de síntesis viral del ARN mensajero (ARNm), no supone que es filogenética, ya que los virus no comparten un origen común.

 
El interés por la virología se inició para controlar las infecciones virales que afectaban a la agricultura, ganadería y la salud humana desde épocas antiguas, el interés por entender en los tiempos actuales los procesos celulares y moleculares.

 
Los coronavirus es un ejemplo de lo que se denomina zoonosis: enfermedades de los animales que pueden pasar al ser humano, los análisis los relacionan con el grupo 2B de los coronavirus, dentro de la misma familia que el SARS. Más del 60% de las nuevas infecciones emergentes o reemergentes, como son estos casos de los coronavirus son de origen animal, su extensión quizá se deba a nuestra capacidad de movernos por el planeta que a las características de los propios virus. Accidentalmente “han saltado” al ser humano causando un síndrome respiratorio.

 
Son un grupo de virus de la clase IV (según la clasificación de Baltimore) con genoma compuesto por una sola hebra de ARN sentido positivo. Rodeados por una envoltura con proteínas que se proyectan hacia el exterior. Se han aislado en gran cantidad de animales: perros, gatos, cerdos, vacas, aves, roedores, murciélagos, camellos. En humanos la infección por coronavirus es frecuente y causan enfermedades leves o moderadas del tracto respiratorio superior, conjuntivitis o trastornos gastrointestinales. Desde 2003 se han descrito otros coronavirus de origen animal que han infectado al ser humano causando síndromes respiratorios, son los virus SARS y MERS.

 

 

Bibliografía:

David Baltimore Nobel Prize
https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1975/baltimore/facts/

 
David Baltimore “Viruses, Polymerases and Cancer”, Nobel Lecture. NobelPrize.org. Nobel Media AB, 2020

https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1975/baltimore/lecture/

 

David Baltimore iBiology

David Baltimore

 

David Baltimore, «Presentación introducción a los virus Transcriptasa inversa» iBiology

Discovering Reverse Transcriptase

 

Baltimore D, “Expression of animal virus genomes”, Bacteriol Rev, 1971
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC378387/

 

Baltimore´s Home Rockefeller University
http://biology.caltech.edu/Members/Baltimore

 

Marie Curie (IYC2011): La radiactividad y la evolución de la Ciencia

07 viernes Feb 2020

Posted by José Félix Rodríguez Antón in CIENCIA, Geofisica, Química

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Etiquetas

ESCPI, Marie Curie, Premio Nobel, Radiactividad, radio, Rayos X

Curie
El 7 de noviembre de 1867, nace Marie Curie, Premio Nobel de física y química, descubridora del polonio y el radio.

 

Considerada una de las mujeres más influyentes de la ciencia. En 1903 Marie y Pierre Curie, recibieron el premio Nobel de Física, compartido con el físico Henri Becquerel.

 
En 1867 la química y física polaca logró ser la primera catedrática de Física en la Sorbona y la primera persona que logró dos premios Nobel, en 1905 el Nobel de Química, por lograr aislar por primera vez un gramo de radio.

 

einstein-67711_960_720

Realizó una labor sanitaria durante la Primera Guerra Mundial, al contribuir con sus radiografías a mejorar el diagnóstico y tratamiento de los soldados.

 
Sus logros incluyen:
– Primeros estudios sobre el fenómeno de la radiactividad
– Técnicas para el aislamiento de isótopos radiactivos
– Descubrimiento de el polonio y el radio
– Primeros tratamientos de neoplasias con isótopos radiactivos

 

 
El impacto en el mundo científico, y en el mundo de la mujer científica fue de gran magnitud, uno de los cuatro objetivos del “Año Internacional de la Química 2011 (IYC2011)» fue celebrar el centenario de su premio.

 

 
En 1895 se descubrieron los “rayos X” y en 1896 se descubre “la radiactividad natural”, Marie es animada por Pierre para que haga su tesis doctoral sobre el último descubrimiento.

 

Radiation

 

Se casaron en 1895, compartían un gran amor por la ciencia y una dedicación exclusiva a la investigación. Pierre era profesor en la Escuela Superior de Física y Química Industriales (ESPCI).
Tras su doble titulación: física en 1893 y matemáticas en 1894, el siguiente reto era el doctorado. El físico Henri Becquerel, había descubierto que las sales de uranio transmitían unos rayos de desconocida naturaleza, decidió investigar la naturaleza de las radiaciones que producían las sales de uranio.

 
El 25 de 1903 Marie defendía su tesis “Investigaciones sobre las sustancias radiactivas”, obtuvo el doctorado con mención cum laude.

MCurieThese1903         Pierre_and_Marie_Curie

Estudiaron en ESPCI su investigación de doctorado. Colocó muestras de uranio y torio entre otras en una placa de condensador cagada hasta 100 V y unida a uno de los electrómetros de Pierre, midió cuantitativamente su radioactividad, vio que los minerales pechblenda (UO2) y torbernita (Cu(UO2)2(PO4)C.12H20) eran más radiactivos que el uranio puro

Marie_Curie_Messapparatur_1904

Trabajaron con lotes de 20 kg de pechblenda, terminarían procesando 8.000 kg de pechblenda. En abril de 1898 Marie disolvió pechblenda en ácido clorhídrico (HCL) y trató la disolución con ácido sulfhídrico (H2S), encontró que este material “radiactivo” coprecipitaba con bismuto (Bi), En 1902 consiguieron aislar 0,1 g de RaCl2, determinando que el peso atómico del radio era 225.

 

 

Ella y Pierre publicaron un artículo donde sugerían que la “radiactividad” era un fenómeno asociado con el átomo y proponían el nuevo elemento, que debería llamarse polonio. El siguiente elemento químico aislado se llamó radio debido a su intensa radiactividad.
Harry & Gilbert nos detallan que el método empleado por Mme. Curie para separar el bromuro de radio del bromuro de bario: Método de “Cristalización Fraccionada”
Extraídos en forma de mezcla de minerales de uranio, las disoluciones de la mezcla fueron evaporadas hasta la formación de cristales. Estos, más ricos en bromuro de radio, fueron redisueltos y recristalizados millares de veces, hasta obtener unos pocos miligramos de bromuro de “radio puro” a partir de varias toneladas de mineral.

 

Tras la muerte de su esposo en 1906, obtuvo la Cátedra de Física en la Sorbona, otorgada anteriormente a su marido Pierre en 1904.

 
Durante la Primera Guerra Mundial Curie uso la radiografía móvil para el tratamiento de los soldados heridos, con el coche “Petit Curie” primer centro radiológico para uso militar.

 
Fundó el Instituto Curie en París y en Varsovia, importantes centros de investigación en la actualidad.

 

Murió el julio de 1934 a los 66 años, probablemente debido a las radiaciones a las que estuvo expuesta en sus trabajos.

radiation-646213_960_720
Nobel Prizes: Marie Curie
https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1903/marie-curie/biographical/

 

CSIC Laboratorio Curie
http://museovirtual.csic.es/csic75/laboratorios/lab1/lab1.html

 

Marie Curie IUPAC
http://publications.iupac.org/ci/2011/real_pages/Jan11CI/index.html

 
Marie Curie Ovovideo
http://www.ovovideo.com/en/marie-curie/

 

InstitutCurie
https://web.archive.org/web/20101004003706/http://www.curie.fr/index.cfm/lang/_gb.htm

 

Intenational Year of Chemistry 2011, “Marie Curie in the New Era”
http://www.iyc2011.jp/mar-curie-e.html

 

Madri+dblogs, “Marie Curie su impacto en la Ciencia”
http://www.madrimasd.org/blogs/quimicaysociedad/2011/07/04/132417
Sánchez Ron, José Manuel; “Marie Curie y su tiempo”, Ed. Crítica, 2000
Curie, Éve; “Madame Curie”, Ed. Círculo de Lectores, 1993
León Carmona, Margarita; “Marie Curie”, Ed. Edimat Libros, 2005
Harry B. Gray; Gilbert P. Haight; “Principios básicos de química”, Ed. Reverte, 1975

Arrhenius: electroquímica

10 domingo Jun 2018

Posted by José Félix Rodríguez Antón in CIENCIA, Premios ciencia, Química

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anión, ácido, base, catión, disociación electrolítica, ecuación Arrhenius, efecto invernadero, energía activación, Premio Nobel

arrhenius

Las teorías de Arrhenius son el primer paso para dar una interpretación molecular de los procesos que ocurren en una reacción química.

 

En su época se reconocían como  bases cuando en una disolución acuosa tenían determinadas características: si la base está bien disuelta la mezcla tiene un sabor amargo; al poner en contacto el papel tornasol con la disolución éste cambia su color de rojo a azul; al tacto éstas sustancias son resbaladizas y jabonosas; y cuando reaccionan con los ácidos dan como productos agua y sales.

 
Svante August Arrhenius nace en Wijk (1859) Suecia. Estudia en la Universidad de Upsala, donde estudió matemáticas, química y física. Se doctoró en 1884, en su tesis de Licenciatura sienta las bases de la “teoría de la disociación electrolítica”, que más tarde confirmó experimentalmente. De cómo los electrolitos se disociaban en sus iones cuando se encontraban en disolución y la fuerza relativa e dichos iones según fuesen ácidos o bases.
Amplia estudios en Riga, Würxburg, Graz, Amsterdam, Leipzig… Su labor docente se desarrolla en Uppsalla y Estocolmo. Ocupa cargos como profesor de física en la Universidad donde cursó estudios universitarios, alcanzando el grado de catedrático y convirtiéndose en rector. Trabajó en el Real Instituto de Tecnología de Estocolmo y fue director del Instituto Nobel de fisicoquímica.

 
Recibe el Premio Nobel de Química en 1903 el mismo año que los esposos Curie reciben el Premio Nobel de Física. Muere en el año 1927.
En 1889 publica su trabajo: “sobe la disociación de sustancias en soluciones acuosas”. Sus trabajos fueron sobre diversos campos de la ciencia: poder de difusión de las soluciones, conductividad eléctrica, influencia de la Luna en el estado eléctrico de la Tierra, influencia de los iones y electricidad atmosférica en la salud, el efecto invernadero producido por la contaminación de gases nocivos como en dióxido de carbono, desarrolla la teoría cosmogónica o de la panspermia que explica el nacimiento de la vida en la Tierra, gracias a las bacterias. Desarrolló “la ecuación de Arrhenius”, que explica la relación de la temperatura con la velocidad de las reacciones. También escribió un “Tratado de electroquímica” (1901) y “Tratado de física cósmica” (1903). Murió en 1927 en Estocolmo.

 

Teoría de la disolución electrolítica
En la segunda parte de sus tesis, “Théorie chimique des electrolytes”, más teórica que la primera, Arrhenius argumentaba que se consideraba una solución de sal como una mezcla de partes “activas” (electrólitos) e “inactivas” (no electrólitos). Al diluir, el número de partes activas se incrementaba. La disolución electrolítica aumentaba con la dilución:
“Todas las sales existen en solución como moléculas complejas, las cuales se descomponen parcialmente al diluirse. Con ayuda de esta representación se explican las propiedades de las sales en todas las diluciones, así como también las propiedades de todos los electrólitos en concentraciones suficientemente elevadas”.

 

experiment-ea30b60e2d_1920
Arrhenius proponía que los electrolitos, sustancias que en disolución permiten el paso de la corriente eléctrica, se disociaban al entrar en disolución, formando iones, en tal proporción, que el número de cargas totales de los aniones (iones con carga negativa) era igual que el número de cargas totales de los cationes (iones con carga positiva), formaban disoluciones eléctricamente neutras.
La concentración es la magnitud química y elemental en electroquímica que expresa la cantidad de un elemento o de un compuesto por unidad de volumen. En el sistema Internacional se emplea el mol/m3. A cada sustancia le corresponde un valor de solubilidad, que es la cantidad máxima de ella (soluto) que puede haber en una disolución, y depende de condiciones como la temperatura, la presión, otras sustancias disueltas o en suspensión y cuál sea la cantidad y la concentración de ellas. En química para expresar cuantitativamente la proporción entre un soluto y el disolvente en una disolución se emplean: molaridad, normalidad, molalidad, formalidad, porcentaje en peso, porcentaje en volumen, fracción molar, partes por millón, partes por billón, partes por trillón, etc.

 

 

Teoría de ácidos y bases
Definió las sustancias ácidas como sustancias químicas que contienen hidrógeno y al ser disueltas en agua se producía una concentración de iones de hidrógeno o protones, mayor que la del agua pura. Y definió a la base como una sustancia química que al ser disuelta en agua produce iones hidroxilo OH-.

 

Teoría del efecto invernadero
Calculó por primera vez como el CO2 atmosférico retiene en la atmósfera la radiación infrarroja proveniente del Sol. Mediante la “Ley de Stefan-Boltzmann” formuló su Ley de efecto invernadero: si la cantidad de ácido carbónico (CO2) aumenta en progresión geométrica, el aumento de la temperatura aumentará casi en progresión aritmética.
Una duplicación del CO2 provocaría un aumento de temperatura de 5-6º.

 

Teoría del ion electrón
Arrhenius definió a los ácidos como sustancias del tipo HX que en solución se disocian produciendo H+ y X-, definiendo a las bases MOH, como sustancias que en solución producen M+ y OH-, y a la neutralización como el resultado de la combinación de esos iones.
La reacción de neutralización para su definición sería:
H+ + OH- —— H20 + sales
Representando por AH la fórmula de un ácido genérico, la reacción de disociación del ácido se puede escribir, de acuerdo a las ideas de Arrhenius, en la forma:
AH << A- (aq) + H+ (aq)
En los ácidos fuertes la reacción estaría desplazada hacia la derecha de modo que abundarían más los iones H+ (aq).
Generalizando los resultados de las anteriores reacciones, Arrhenius concluyó que eran bases todas aquellas sustancias capaces de dar en disolución acuosa iones OH-.

 

Teoría de la panspermia
Popularizó este término al desarrollar la hipótesis cosmogónica en los libros “Escritos de la física cósmica” y “El devenir de los mundos”. El Universo es una inmensa máquina térmica funcionando entre manantiales calientes (las estrellas) a los fríos (las nebulosas). Se traslada la vida o las moléculas necesarias para formar la vida de un astro a otro.

 

Teoría de Arrhenius

La velocidad de una reacción depende de la temperatura, de la composición. En la ecuación de Arrhenius:

 

Ecuación de Arrhenius

 

• K0 : representa el factor de frecuencia
• Ea : la energía de activación de la reacción

A temperatura constante cuanto mayor es la Ea, mas pequeña será la constante de velocidad y más lenta será la velocidad de reacción. Si las velocidades de reacción son rápidas, la Ea será pequeña.

 

Quasi-equilibrium1
Hay un nivel de energía del estado activado en la formación de los productos a partir de los reactantes, una barrera de energía que debe superarse: “Energía de Activación”.

 

 

Bibliografía:
• William H. Brock; “Historia de la Química”, Editorial Alianza; 1998

 

• Enciclopedia Británica. Svante Arrhenius.
https://www.britannica.com/biography/Svante-Arrhenius

 

 

Links relacionados:

 

• The Nobel Prize in Chemistry 1903. Nobelprize.org. Svante Arrhenius.
https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1903/arrhenius-facts.html

 

• Uppsala University. Research
https://www.uu.se//en/research#__utma=1.1668933299.1528043798.1528043798.1528043798.1&__utmb=1.1.10.1528043798&__utmc=1&__utmx=-&__utmz=1.1528043798.1.1.utmcsr=google|utmccn=(organic)|utmcmd=organic|utmctr=(not%20provided)&__utmv=-&__utmk=85956505

 

 

 

 

 

 

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