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Según noticias del 15 de julio (lunes), los principales contenidos de conocidos sitios web científicos extranjeros son los siguientes:

Sitio web "Naturaleza" (www.nature.com)

Los científicos descubrieron por primera vezmamutcromosomas casi completos

Hace unos 50.000 años, un mamut murió en circunstancias misteriosas en la tundra siberiana.En muestras de su piel, los investigadores encontraron cromosomas conservados en prístinas estructuras tridimensionales (3D) que se encontraron en épocas antiguas anteriores.ADNconsiderado imposible en el estudio.

El equipo también reveló la estructura espacial de las moléculas de ADN del mamut y los genes activos en su piel, incluido un gen responsable de darle al mamut su apariencia peluda. La investigación fue publicada recientemente en la revista Cell.

Hace unos 40 años, los científicos descubrieron que fragmentos de ADN podían sobrevivir en especímenes antiguos, incluidas momias egipcias de hace miles de años. Pero con el tiempo, el ADN se degrada y sufre daños químicos, lo que hace casi imposible reconstruir la estructura tridimensional del genoma a partir de estos fragmentos. Nadie ha intentado estudiar la organización cromosómica en núcleos de células antiguas, debido a la suposición de que la estructura tridimensional del ADN se perdería con el tiempo.

Para desafiar esta hipótesis, los investigadores llevaron a cabo un estudio de nueve años en busca de muestras de ADN antiguo bien conservadas y finalmente encontraron un cromosoma casi completo en una muestra de piel de mamut lanudo desenterrada del permafrost siberiano. Este mamut murió hace 52.000 años. Los investigadores analizaron la estructura de los cromosomas de mamut, revelando el plegamiento de la molécula de ADN y su organización espacial en el núcleo de la célula, dos características que son cruciales para determinar qué genes están activados y durante cuánto tiempo.

El director de ciencias biológicas de Colossal Biosciences, una empresa de biotecnología estadounidense, dijo que el método descrito en el artículo también puede ayudar a los investigadores a ensamblar un genoma de mamut completo. La empresa está trabajando para resucitar al mamut.

Sitio web "Science Daily" (www.sciencedaily.com)

1. Cómo se adaptan las plantas resistentes al frío al medio ambiente: las plantas poliploides pueden acumular mutaciones estructurales

Las plantas resistentes al frío como Cochlearia se han adaptado bien al clima frío de la Edad del Hielo. Al alternar períodos cálidos y fríos, evolucionaron muchas especies del género Cistus, lo que también condujo a una proliferación de genomas. Biólogos evolutivos de la Universidad de Heidelberg en Alemania, la Universidad de Nottingham en el Reino Unido y la Universidad de Praga en la República Checa estudiaron el impacto de esta duplicación del genoma en el potencial adaptativo de la planta. Los resultados muestran que las plantas poliploides -especies con más de dos juegos de cromosomas- pueden acumular mutaciones estructurales con adaptaciones locales que les permiten ocupar nichos ecológicos una y otra vez.

El género Lithospermum de la familia Brassicaceae se separó de sus parientes mediterráneos hace más de 10 millones de años. Si bien sus descendientes directos se han especializado en hacer frente al estrés de la sequía, las algas conquistaron hábitats fríos y árticos a principios de la Edad del Hielo, hace 2,5 millones de años. En estudios anteriores, los investigadores investigaron cómo las plantas del género Cistus se han adaptado repetidamente a períodos fríos y cálidos que alternan rápidamente durante los últimos 2 millones de años. Además, algunas de las especies de Cistus adaptadas al frío recientemente emergidas desarrollaron distintos acervos genéticos que entraron en contacto entre sí en regiones frías. El intercambio de genes crea una población con múltiples conjuntos de cromosomas. A medida que el tamaño de sus genomas sigue reduciéndose, pueden ocupar nichos ecológicos en regiones más frías una y otra vez.

El estudio actual secuenció el genoma diploide de referencia de una especie alpina del género Cistus y reconstruyó el llamado pangenoma.Une diferentes secuencias del genoma, mostrando así la herencia entre individuos y otras especies.Mutaciones . El análisis de más de 350 genomas de diferentes especies de Lithospermum con diferentes números de conjuntos de cromosomas mostró que los poliploides en realidad exhiben variaciones localmente adaptativas en la estructura del genoma con más frecuencia que las especies diploides.

Estas mutaciones estructurales están enmascaradas por duplicaciones adicionales del genoma y, por lo tanto, están algo protegidas de la presión de selección, ya que la acumulación de variantes estructurales también conduciría a una pérdida de función. A través de su modelo, el equipo demostró además que la variación estructural específica de la poliploidía también ocurre en regiones genéticas que pueden desempeñar un papel importante en la adaptación climática futura.

2. La IA puede acelerar el análisis de imágenes de resonancia magnética cardíaca y conducir a un mejor tratamiento de las enfermedades cardíacas

Un equipo de investigadores de la Universidad de East Anglia, la Universidad de Sheffield y la Universidad de Leeds en el Reino Unido ha creado un modelo de inteligencia artificial (IA) que utiliza IA para analizar imágenes del corazón a partir de exploraciones por resonancia magnética (IRM).

Los médicos pueden tardar 45 minutos o más en analizar una imagen de resonancia magnética, pero el nuevo modelo de IA solo tarda unos segundos.

Si bien otros estudios han investigado el uso de la IA en el análisis de imágenes de resonancia magnética, este último modelo de IA se entrenó utilizando datos de múltiples hospitales y diferentes tipos de escáneres, y se realizó la prueba en un grupo diferente de pacientes de diferentes hospitales. Además, este modelo de IA proporciona un análisis completo de todo el corazón al mostrar vistas de los cuatro ventrículos, mientras que la mayoría de los estudios anteriores solo se centraban en los dos ventrículos principales del corazón.

"Esta innovación podría conducir a un diagnóstico más eficiente, mejores decisiones de tratamiento y, en última instancia, mejores resultados para los pacientes con enfermedades cardíacas", dijeron los investigadores.

3. Una forma sencilla de salvar vidasfagoFácil de transportar y compartir

Los fagos, que a menudo destruyen naturalmente las bacterias cuando los antibióticos fallan, podrían cambiar el curso de la medicina y la agricultura, especialmente a medida que crece la resistencia a los antibióticos a nivel mundial. Cada forma de fago está especializada para atacar una forma específica de bacteria, lo que permite que el fago se dirija específicamente a la infección sin afectar a las bacterias beneficiosas.

Un desafío importante a la hora de aprovechar el enorme potencial de los fagos es cómo obtenerlos de forma más fácil y rápida. Actualmente no existe un banco central de fagos establecido; sólo existen bancos locales dispersos de fagos en lugares como laboratorios de investigación y clínicas privadas. Para empeorar las cosas, los fagos vivos deben suspenderse en viales de líquido y refrigerarse o congelarse, lo que hace que el almacenamiento de los fagos sea engorroso y dificulta el transporte eficiente y el intercambio de colecciones de fagos.

Investigadores de la Universidad McMaster de Canadá y la Universidad Laval han colaborado para desarrollar una nueva forma sencilla de almacenar, identificar y compartir bacteriófagos, haciéndolos más accesibles para los pacientes que los necesitan.

Desarrollaron una plataforma de almacenamiento seco que desempeña un papel importante en su nuevo sistema fácil de usar que puede relacionar rápidamente infecciones específicas con fagos que pueden detenerlas.

En el corazón del nuevo sistema hay un novedoso medio en forma de píldora que almacena fagos sin necesidad de refrigeración y los combina con un medio que produce un brillo visible cuando los fagos responden a la luz de una infección objetivo.

La nueva tecnología permite almacenar los fagos a temperatura ambiente durante meses hasta que se necesiten y combina biobancos y laboratorios de pruebas en un paquete pequeño.

El trabajo del equipo de investigación se describe en un artículo publicado recientemente en la revista Nature Communications.

Sitio web de Scitech Daily (https://scitechdaily.com)

1. Un experimento biológico de un siglo de duración revela los secretos genéticos de la cebada

Un estudio a largo plazo realizado desde 1929 ha revelado importantes conocimientos sobre la evolución de la cebada, mostrando su adaptación a diferentes entornos y la importante influencia de la selección natural. Este estudio destaca las limitaciones del mejoramiento evolutivo y destaca la necesidad de realizar más exploraciones para mejorar el rendimiento de los cultivos.

La supervivencia de las plantas cultivadas después de su dispersión a través de diferentes ambientes es un ejemplo clásico de rápida evolución adaptativa. Por ejemplo, la cebada, un importante cultivo neolítico, se extendió ampliamente después de ser domesticada hace más de 10.000 años y se convirtió en una importante fuente de nutrición para los seres humanos y el ganado en Europa, Asia y el norte de África durante miles de generaciones. Esta rápida expansión y cultivo sometieron a la cebada a una fuerte presión de selección, incluida la selección artificial de los rasgos deseados y la selección natural que la obligó a adaptarse a diversos entornos nuevos.

Aunque estudios previos de variedades tempranas de cebada han identificado algunas de las historias genéticas de sus poblaciones y mapeado los loci genéticos que contribuyeron a su propagación, la velocidad y la dinámica general de estos procesos han sido difíciles de determinar sin una observación directa. Utilizando la hibridación compuesta de cebada II (CCII), uno de los experimentos evolutivos más antiguos y de mayor duración del mundo, los investigadores observaron el proceso de adaptación local de la cebada durante casi un siglo.

Aunque la cebada tenía miles de genotipos cuando comenzaron los experimentos, el estudio mostró que la selección natural redujo drásticamente esta diversidad, eliminando casi todos los genotipos fundadores, lo que resultó en el predominio de los linajes monoclonales que formaron la mayoría de las poblaciones. Esta transformación se produce rápidamente, con clones establecidos por la quincuagésima generación. Según los hallazgos, este linaje exitoso se compone principalmente de alelos originarios de un entorno similar al mediterráneo. Además, los estudios han demostrado que los genes a los que se dirige la selección desempeñan un papel importante en la adaptación al clima, incluida una fuerte selección en el momento reproductivo.

2. El secreto detrás del excelente rendimiento del nuevo semiconductor orgánico NFA

La energía solar juega un papel vital en la transición hacia un futuro de energía limpia. Los paneles solares actuales basados ​​en silicio tienen sus limitaciones: son caros y difíciles de instalar en superficies curvas. Para corregir estas deficiencias del silicio, los investigadores han desarrollado materiales alternativos, los más prometedores de los cuales son los llamados semiconductores "orgánicos". Es un semiconductor a base de carbono, y el carbono abunda en la Tierra, es barato y respetuoso con el medio ambiente.

Un inconveniente de las células solares orgánicas es su baja eficiencia de conversión fotoeléctrica, que ronda el 12%, en comparación con el 25% de las células solares de silicio monocristalino. Pero el reciente desarrollo de una nueva clase de semiconductores orgánicos, los aceptores de no fullereno (NFA), ha cambiado este paradigma. Las células solares orgánicas fabricadas con NFA pueden tener eficiencias cercanas al 20%.

A pesar de su excelente rendimiento, la razón por la que NFA es significativamente superior a otros semiconductores orgánicos aún no está clara para la comunidad científica. En un estudio innovador publicado en la revista Advanced Materials, los investigadores descubrieron un mecanismo microscópico que explica parcialmente el rendimiento superior de la NFA.

La clave del descubrimiento fueron las mediciones que los investigadores realizaron utilizando una técnica experimental llamada "espectroscopia de fotoemisión de dos fotones resuelta en el tiempo" o "TR-TPPE". Este método permitió al equipo rastrear la energía de los electrones excitados con una resolución temporal de subpicosegundos (1 picosegundo es una billonésima de segundo, o 10^-12 segundos).

Los investigadores creen que este proceso inusual puede ocurrir a escala microscópica debido al comportamiento cuántico de los electrones, que permite que un electrón excitado esté presente en varias moléculas al mismo tiempo. Esta rareza cuántica coincide con la segunda ley de la termodinámica, lo que da como resultado un proceso inusual de ganancia de energía. (Liu Chun)