sábado, 26 de noviembre de 2016

Un extraño incidente interrumpe un concierto de Guns N' Roses



El cantante, sorprendido, comenzó a girar la cabeza para saber qué estaba pasando, mientras se oían notas altas de otras teclas del piano. En un momento dado, el vocalista dejó de tocar y preguntó desconcertado: "¿Qué demonios fue eso?". A continuación, intentó seguir con la canción, pero los sonidos se volvieron constantes, por lo que tuvo que dejarlo. El resto del concierto continuó sin incidentes, pero nadie pudo explicar qué pasó con el piano.


A la caza del fotón mediador entre materia visible y oscura



El nuevo experimento NA64 que se desarrolla en el CERN tiene por objetivo dar caza a una partícula llamada fotón "oscuro", que se predice que actúa como mediador entre la materia visible y la oscura. 

   Uno de los mayores rompecabezas de la física es que el ochenta y cinco por ciento de la materia de nuestro universo es "oscura": no interactúa con los fotones de la fuerza electromagnética convencional y es, por lo tanto, invisible a nuestros ojos y telescopios. Aunque la composición y el origen de la materia oscura son un misterio, sabemos que existe porque los astrónomos observan su atracción gravitacional sobre la materia visible ordinaria, como las estrellas y las galaxias.

Algunas teorías sugieren que, además de la gravedad, las partículas de materia oscura podrían interactuar con la materia visible a través de una nueva fuerza, que hasta ahora ha escapado a la detección. Al igual que la fuerza electromagnética es llevada por el fotón, se cree que esta fuerza oscura es transmitida por una partícula llamada fotón "oscuro", que se predice que actúa como mediador entre la materia visible y la oscura.

"Para usar una metáfora, un mediador (el fotón oscuro) que permite entender un idioma y hablar el otro", explica Sergei Gninenko, puede permitir un diálogo de otra manera imposible entre dos personas que no hablan el mismo idioma (materia visible y oscura), portavoz de la colaboración NA64.

El experimento NA64 del CERN busca las firmas de esta interacción entre la materia visible y la oscura usando un concepto de física simple pero potente: la conservación de la energía. Un haz de electrones, cuya energía inicial es conocida con mucha precisión, está dirigido a un detector. Las interacciones entre electrones entrantes y núcleos atómicos en el detector producen fotones visibles. La energía de estos fotones se mide y debe ser equivalente a la de los electrones. Sin embargo, si los fotones oscuros existen, escaparán del detector y llevarán una gran fracción de la energía electrónica inicial.    

Por lo tanto, la firma del fotón oscuro es un evento registrado en el detector con una gran cantidad de "energía faltante" que no se puede atribuir a un proceso que implica sólo partículas ordinarias, proporcionando así un fuerte indicio de la existencia del fotón oscuro.

Si se confirma, la existencia del fotón oscuro representaría un avance en nuestra comprensión del viejo misterio de la materia oscura, señala el CERN en un comunicado.

Células vivas unen silicio y carbono por primera vez




Un nuevo estudio demuestra que los organismos vivos pueden ser persuadidos para hacer enlaces de silicio-carbono, algo que sólo los químicos habían hecho antes.   

 Los autores de este trabajo, científicos del Instituto de Tecnología de California (Caltech), en Estados Unidos, "criaron" una proteína bacteriana para que formara los enlaces hechos por el hombre, un hallazgo que tiene aplicaciones en varias industrias.

Las moléculas con compuestos de silicio-carbono, u organosilicio, se encuentran en productos farmacéuticos, así como en muchos otros, incluyendo productos químicos agrícolas, pinturas, semiconductores, y pantallas de ordenador y televisión. Actualmente, estos artículos se fabrican sintéticamente, ya que los enlaces silicio-carbono no se encuentran en la naturaleza, informa Caltech en un comunicado.


Esta nueva investigación demuestra que se puede emplear la biología para fabricar estos enlaces en formas que son más respetuosas con el medio ambiente y potencialmente mucho menos costosas. "Decidimos hacer que la naturaleza fabricada lo que sólo los químicos podían hacer, sólo que mejor", resume Frances Arnold, profesora de Ingeniería Química, Bioingeniería y Bioquímica de Caltech, e investigadora principal de este trabajo, que se detalla en 'Science'.


El estudio demuestra que la naturaleza puede adaptarse para incorporar el silicio en las moléculas basadas en el carbono, los bloques de construcción de la vida. Los investigadores se han preguntado si la vida en la Tierra podría haber evolucionado para estar basada en el silicio en lugar del carbono, y los creadores de ciencia ficción han imaginado mundos extraterrestres con vida basada en silicio, como las grumosas criaturas de Horta retratadas en un episodio de la serie de televisión de los años 60 'Star Trek'.

El carbono y el silicio son químicamente muy similares. Ambos pueden formar enlaces de cuatro átomos simultáneamente, haciéndolos bien adaptados para formar cadenas largas de moléculas encontradas en la vida, como proteínas y ADN. "Ningún organismo vivo es capaz de unir enlaces silicio-carbono, a pesar de que el silicio es tan abundante a nuestro alrededor, presente en las rocas y en toda la playa", subraya Jennifer Kan, investigadora postdoctoral del laboratorio de Arnold y autora principal del nuevo estudio. El silicio es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre.    

Los investigadores utilizaron un método llamado evolución dirigida, iniciado por Arnold en los años 90, en el cual se crean nuevas y mejores enzimas en laboratorios mediante selección artificial, similar a la manera en que los productores o criadores modifican el maíz, las vacas o los gatos.


EL PAPEL DE UNA PROTEÍNA DE UNA BACTERIA EN AGUAS TERMALES DE ISLANDIA  

  Las enzimas son una clase de proteínas que catalizan, o facilitan, las reacciones químicas. El proceso de evolución dirigida comienza con una enzima que los científicos quieren mejorar. El ADN que codifica la enzima muta de manera más o menos aleatoria y las enzimas resultantes son sometidas a pruebas sobre un rasgo deseado. La enzima de alto rendimiento es entonces mutada de nuevo y el proceso se repite hasta que se crea una enzima que funciona mucho mejor que la original.    

La evolución dirigida se ha utilizado a lo largo de años para fabircar enzimas para los productos del hogar, como detergentes; y mediante rutas sostenibles "verdes" para la fabricación de productos farmacéuticos, químicos agrícolas y combustibles. En el nuevo estudio, el objetivo no era sólo mejorar la función biológica de una enzima sino persuadirla para que hiciera algo que no había hecho antes.

El primer paso de los investigadores fue encontrar un candidato adecuado, una enzima que mostrara potencial para hacer los vínculos silicio-carbono. "Es como criar un caballo de carreras --dice Arnold, también director del Centro de Bioingeniería en Caltech--. Un buen criador reconoce la capacidad inherente de un caballo para convertirse en un corredor y tiene que llevar eso a generaciones sucesivas. Hicimos justo eso con proteínas".

El candidato ideal resultó ser una proteína de una bacteria que crece en aguas termales en Islandia. Esta proteína, llamada citocromo c, normalmente transporta electrones a otras proteínas, pero los investigadores descubrieron que también actúa como una enzima para crear enlaces silicio-carbono a niveles bajos. Los científicos luego mutaron el ADN que codifica esa proteína dentro de una región que especifica una porción que contiene hierro de la proteína que se cree que es responsable de su actividad de formación de enlaces silicio-carbono. A continuación, probaron la capacidad de estas enzimas mutantes para fabricar compuestos de organosilicio mejor que la original.    

Después de sólo tres rondas, se había creado una enzima que puede fabricar selectivamente enlaces de silicio-carbono 15 veces más eficientemente que el mejor catalizador inventado por los químicos. Además, la enzima es altamente selectiva, lo que significa que hace menos subproductos no deseados que tienen que ser químicamente separados.   

 "Este catalizador basado en hierro y genéticamente codificado no es tóxico y es más barato y más fácil de modificar en comparación con otros catalizadores utilizados en la síntesis química --dice Kan--. La nueva reacción también se puede hacer a temperatura ambiente y en agua". El proceso sintético para la fabricación de enlaces silicio-carbono a menudo utiliza metales preciosos y disolventes tóxicos, y requiere un procesamiento adicional para eliminar subproductos no deseados, elevando todo ello el costo de fabricación de estos compuestos.

Tintes a base de grafeno convierten ropa en dispositivo electrónico


Un nuevo método para producir telas de algodón conductor usando tintas a base de grafeno abre nuevas posibilidades para electrónica flexible y portátil, sin costosas y tóxicas etapas de procesamiento.   

 Investigadores de la Universidad de Cambridge, trabajando en colaboración con científicos de la Universidad de Jiangnan, China, han ideado un método para depositar tintas a base de grafeno sobre el algodón para producir un material textil conductor. El trabajo, publicado en la revista Carbon, demuestra un sensor de movimiento vestible basado en el algodón conductor.    

"Este método nos permitirá poner los sistemas electrónicos directamente en la ropa. Es una increíble tecnología para textiles inteligentes", declara Chaoxia Wang, de la Universidad de Jiangnan.    

La tela de algodón es de las más usadas en la ropa y los textiles, pues es transpirable y cómoda de usar, y resistente al lavado. Estas propiedades también la convierten en una excelente opción para la electrónica textil. Un nuevo proceso, desarrollado por Felice Torrisi en el Graphene Center de Cambridge, es un método económico, sostenible y respetuoso con el medio ambiente para fabricar textiles de algodón conductivo impregnándolos con una tinta conductora basada en grafeno, según un comunicado de la universidad.    

Basado en el trabajo de Torrisi en la formulación de tintas de grafeno imprimibles para electrónica flexible, el equipo creó tintas de escamas de grafeno químicamente modificadas que son más adhesivas a las fibras de algodón que el grafeno no modificado. El tratamiento térmico después de depositar la tinta sobre el tejido mejora la conductividad del grafeno modificado. La adhesión del grafeno modificado a la fibra de algodón es similar a la forma en que el algodón mantiene colorantes coloreados, y permite que la tela permanezca conductora después de varios lavados.   

 Aunque numerosos investigadores de todo el mundo han desarrollado sensores vestibles, la mayoría de las tecnologías actuales se basan en componentes electrónicos rígidos montados en materiales flexibles como películas de plástico o textiles. Estos ofrecen una compatibilidad limitada con la piel en muchas circunstancias, se dañan cuando se lavan y son incómodos de llevar porque no son transpirables.


Se descubre un mundo de virus en los invertebrados


Un estudio innovador de la virosfera de los animales más comunes -los que carecen de espinas dorsales como insectos, arañas y gusanos y que viven alrededor de nuestras casas- ha descubierto 1445 virus.    

La investigación revela que la Ciencia sólo ha arañado la superficie del mundo de los virus, aunque es probable que sólo unos pocos causen realmente enfermedades. 

La investigación meta-genómica, una colaboración entre la Universidad de Sydney y el Centro Chino para el Control y Prevención de Enfermedades en Pekín, fue posible gracias a la nueva tecnología que también proporciona una poderosa nueva forma de determinar qué patógenos causan enfermedades humanas.    

El profesor Edward Holmes, del Instituto Marie Bashir de Enfermedades Infecciosas y Bioseguridad y de la Escuela de Vida y Ciencias Ambientales, dijo que aunque la investigación reveló que estamos rodeados de virus en nuestra vida cotidiana, no se transfieren fácilmente a los seres humanos.    

"Este estudio revolucionario reescribe el libro de virología mostrando que los invertebrados llevan un número extraordinario de virus - mucho más de lo que pensamos", dijo el profesor Holmes.    

"Hemos descubierto que la mayoría de los grupos de virus que infectan vertebrados --incluyendo humanos, como los que causan enfermedades conocidas como la gripe-- se derivan de los presentes en invertebrados", dijo el profesor Holmes.    

El estudio sugiere que estos virus se han asociado con invertebrados durante miles de millones de años, en lugar de millones de años como se creía, y que los invertebrados son los verdaderos anfitriones de muchos tipos de virus.   

 El estudio, "Redefiniendo la virosfera del ARN invertebrado", se publica en Nature. "Los virus son la fuente más común de ADN y ARN en la Tierra. Todo está literalmente bajo nuestros pies", dijo Holmes en un comunicado.    

Los hallazgos sugieren que los virus del ácido ribonucleico, conocido como RNA - cuyo papel principal es generalmente llevar instrucciones de ADN - es probable que exista en todas las especies de la vida celular.    

"Es notable que los invertebrados como los insectos lleven tantos virus, nadie había pensado mirar antes porque la mayoría de ellos no habían sido asociados con enfermedades humanas."    

Aunque insectos como los mosquitos son bien conocidos por su potencial para transmitir virus como el zika y el dengue, el profesor Holmes enfatizó que no deberían ser temidos generalmente porque la mayoría de los virus no eran transferibles a los seres humanos y los invertebrados juegan un papel importante en el ecosistema.    

Es importante destacar que las mismas técnicas utilizadas para descubrir estos virus invertebrados también podrían usarse para determinar la causa de nuevas enfermedades humanas, como la controvertida "enfermedad de Lyme" que se dice que ocurre después de las picaduras de garrapatas.



Se ha producido un error en este gadget.