jueves, 30 de abril de 2009

Sobre los virus


Nadie quiere a los virus, mas que todo a que no esta claro si estan vivos o no. Mi primera reaccion cuando vi (en fotos) al virus t4 es que era un animal. Tiene unas especie de paticas, las cuales se doblan, para que atraves de un tubo de proteinas, inyecte el ADN en el huésped. O sea hasta tiene cierto movimiento. La capsula (la cabeza) tiene una extraña forma romboidal, muy geometrica que no asociamos a la vida, y de hecho esos virus se puede cristalizar, algo que tampòco asociamos a la vida.
En el proyecto Arbol de la vida aparecen tres dominios relacionados, las Archeas, que son como bacterias, muchas de ellas encontradas en lugares donde el mismo demonio encontraria difícil vivir, La eubacterias, o las bacterias comunes y los eucariontes, que somos el resto. Y por alla en un lugar lejano, una marca que solo dice VIRUS, (www.tolweb.org). como si no tuviera nada que ver con el resto de los otros seres vivos.


Pero los virus son la mayor parte de la biomasa de los oceanos, eso es una cantidad significativa, píenselo, mas que todos los peces, y la algas, es algo increiblemete grande, pero casi sin estudiarlo .Si no nos afecta, mejor no pensar en los virus y en sus rarezas y mucho menos en su enorme diversidad, casi igual al resto de los otros tres dominios.
Patrick Forterre, comenzo estudiando a la E. coli y de cómo ella utilizaba las enzimas de los intestinos para replicarse, sin introducir ADN en ellas, eso naturalmente lo llevo a estudiar a los virus y tambien se asombro con el T4 ¿esta vivo? ¿de donde viene?.
La teoria ortodoxa sobre el origen de los virus es que fueron fragmentos del ADN o ARN que se escaparon, por alguna razon de el genoma de otros seres vivos. Esto, adoptado con variaciones fue aceptado por todos y. mas o menos todos lo creian, y por eso el signo de interrogación en la pagina proyecto arbol de la vida sobre la palabra virus.
A finales de los años 80 y principios de los 90 las tecnicas en el estudio del genoma eran lo bastante precisas para comenzar a realizar estudios sobre esos seres. Carl Woese con esas tecnicas demostro que algunas bacterias, no eran bacteria y se creo otro dominio el de la Archeas, estudios mas profundos en los cuales participo Forterre se dieron cuenta que utilizaban enzimas peculiares para la replica del ADN, diferentes a las de las bacterias y los eucariontes. Otros comenzaron a mirar las enzimas del bacteriofago T4 que copia el ADN de otra manera (no voy a entrar en tecnicismo, pero creanme es asi).
Eso no era consistente con la teoria que era material genetico escapado, al fin de cuentas los virus no tienen metabolismo, si fuese como genes escapados deberian de tener las mismas enzimas replicantes que sus huéspedes. No inventar algo nuevo.
Pero las enzimas replicantes del T4 no tenian ninguna relacion con el de las bacterias que infectaban.
Algo estaba terriblemente mal.
Se encontraron mas ejemplos similares, de enzimas que no tenian su contraparte en las celulas. Eso llevo a Patrick Forterre a dar una conferencia explosiva en 1985 donde propuso que los virus eran parte de otro dominio, anterior al de los otros tres y por eso eran antiguos, muy antiguos, y quizas fueron la primera forma de vida en la tierra.
Eso ahora se ha establecido que los genes para codificar las proteinas en las cascaras de los virus, tambien se encuentran en los otros tres dominios, esto






sugiere que un antepasado de los virus infectaron a los miembros de los otros tres dominios, y cada vez mas se consigue nueva evidencia que son el remanente de otro dominio, actualmente extinto.
Se propuso que la replicación por ADN se habia desarrolado dos veces, una en los protovirus y otra vez en el resto de los seres vivos, tales son las diferencias, las cosas eran cada vez mas confusas y las hipótesis mas locas eran tomadas seriamente.
Y aun al dia de hoy el panorama no esta claro, hay muchas hipótesis.
Pero vamos a darle otra vuelta a la tuerca.
Hay bastante consenso en que los organismo basados en ADN provienen de otros que tenian como base el ARN, el ARn no solo pudo llevar información codificada, si no tambien servir como enzima.
Esta pudo ser la forma dominante de vida hace unos 3700 millones de años. Esos organismo podian absorber nutrientes del medio y tambien de evolucionar, si esos organismo crearon sus propias proteinas pudieron convertirse en los primitivos virus.
Aun ahora, hay muchos virus que se reproducen por cadenas de ARN el HIV y el de la gripe son ejemplos de ello.
Pero el ADN es mas estable que el ARN y menos propenso a mutar. Ese es un problema que muchos teoricos han encontrado, pero la reproducion por ADN le provee al organismo ventajas a largo plazo, no ventajas a corto plazo.
Y es de esa manera como funciona la evolución, buscando ventajas para el individuo, no para su progenie.

Forterre ofreció una alternativa a ese dilema.
Para los virus el ADN pudo ofrecer una ventaja inmediata muy grande, pudo ofrecer una proteccion contra los ataques de los virus ARN.
Las celulas actuales tienen una gran gama de ataques contra los virus basados en ARN, los pueden silenciar, con moléculas de ARN propias (como pasa con el HIV) o pueden cortalo en pedazos mas pequeños.
Los virus de ARN tratan de evitar eso y por ello modifican sus genes para frustrar al huésped.
De esta manera,utilizando ese mecanismo, los primeros virus pudieron alterar su estructura de una manera eficaz, trenzaron sus cadenas para formar una doble helice. (al fin de cuentas solo se diferencian en un nucleotido) y de esta manera pudo frustrar mejor a los atacantes y de esta manera encontraron una manera de sobrevivir , dentro de un anfitrion por generaciones ya que las celulas al reproducirse, tambien los haria a ellos.
Se domesticaron, perdieron algunos algunos genes que utilizaron para escapar y para hacer capas de proteinas y se conviertieron en ADN desnudos.
Con el tiempo algunos virus de ARN se unieron a ellos y gozar de las ventajas que tienen los anteriores. Eran mas estables. La selección natural favorecio a los organismo que tenian ADN. Y el ARN disminuyo y el ADN crecio.
Esa toma por fragmentos de ARN pudo suceder tres veces, y de esta forma formar los dominios. Eso explica las diferencias y las coincidencia entre ellos.
Pudo ser que los protovirus infectaron a los eucariotes y las archíes y por eso son tan similares sus mecanismos.
Por ejemplo los Eucariotes mantienen su ADN metidas dentro del núcleo, para protegerlo. Los poxviruses, pueden formar cáscaras parecidas al nucleo dentro de sus anfitriones.
A pesar de todo las celulas de los eucariotes son muy complejas y extrañas, quizas esto sea solo parte de al historia.
De esta forma los virus pudieron inventar el ADN y todos nosotros seamos virus extremadamente existosos y solo existimos para ellos.
Pero aun se sabe muy poco sobre los virus. Solo se conocen bien los que causan enfermedades o los que atacan a bacterias con efectos economicos. Pero ahora se estan estudiando a los virus que viven con las Archeas, que han demostrado ser muy diversos y extraños, algunos de ellos solo se forman completamente cuando han salido del husped.
Es increíble que la investigación sobre virus nos diga mas de que somos y que demonios hacemos en este mundo.
Los proximos años van a ser muy interesantes en este campo.


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Comments (4 items)
Author: equinoXio Created: jueves, 29 de marzo de 2007 16:41:00
Hola Luis:
Muy interesante esta síntesis sobre los virus. Soy de los que piensa que no son seres vivos, sin embargo, aunque ello sea una decisión más o menos caprichosa. Sin embargo un organnelo celular por ejemplo, como las mitocondrias (que poseen también ADN propio) no son considerados microorganismos, sino parte de la maquinaria de un microorganismo. Siendo estos organelos tan activos e indispensables para la vida, tendríamos que considerarlos un microorganismo aparte que vive en simbiosis dentro de uno más grande, entonces, pues los criterios para definir la vida se cumplen con mucha más amplitud que en el caso de los virus.
De acuerdo, sin atenuantes, que los datos sobre biomasa y diversidad estructural en esta inmensa familia de los virus justifica más estudio y consideración en las teorías de la evolución de la vida, pues independientemente de que sean o no seres vivos, han alterado significativamente la evolución de las especies.
Por último, existen interesantes aplicaciones para lograr algunas curas a enfermedades de origen genético, en las cuales el uso de virus (especialmente los retrovirus de ARN) es un paso obligado.
Un saludo muy especial desde Bogotá, THILO.

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virus y otras cosillas

Hay momentos en que uno se pone a pensar en lo que somos, cuando tengo esos momentos me pongo a pensar en dos cosas, en una amiba y en el virus T4 ambos organismos me mandan a un viaje alucinógeno a lo que somos.
Esa amiba es algo increíble y me mantengo informado de todos los estudios que hacen sobre ella, ya que es un organismo individual, formado por una sola celula, para hace una analogía como yo o ustedes, que nos consideramos individuales.
Vive en la tierra, tal vez de su propio jardin, cuando consigue alimento se comienza a multiplicar, dividiendose, esto es un metodo asexual, hasta ahí todo bien. Pero cuando se acaba la comida, pasa algo increíble, cada una de ellas comienza hacer llamados quimicos a las otras, y se comienzan a juntar, hasta que forman como una gota de moco, y de pronto se comienzan a diferenciar, unas comienzan a subir, otras se quedan abajo y forman un pie, pero no solo eso, comienzan a formar una clase de celulosa, y siguen subiendo otras por es tallo, al final forman una capsula y otras se convierten en gametos y comienza a una reproducion sexual dentro de la capsula, al final unas forman esporas que luego cuando maduran se van con el viento a otros lugares y comienza el ciclo de nuevo.
Se mueven como si fuese un organismo unico, y no una asociación de miles de celulas individuales. Ellas estan en el limite entre los seres pluricelulares, como nosotros y los unicelulares, a veces son unos y a veces son otros
Si todas son iguales ¿por cual razon algunas mueren para que otras sigan viviendo? ¿Cómo saben cual se convertira en gameto y cual morira?, ¿Cómo saben que deben formar esa estructura? Eso me pone a pensar en como nos formamos y tambien en nuestras mentes, de hecho esas amibas se parecen a las celulas neuronales y cuando el cerebro se esta formando, las celulas neuronales se conportan como esas amibas y reptan a lo largo del tubo cordal hasta llegar al cerebro.
Ese es un proceso lento pero que se puede ver en el microscopio, con paciencia, para mi ese es uno de los eslabones entre los unicelulares y nosotros los pluricelulares. Eso me pone a pensar en sociedad, información, mente, y me da, a veces la sensación que estamos haciendo otra cosa.
Ellas se comunican por mensajes quimicos, nosotros con la palabra.¿y si nosotros estamos…? Esas son las preguntas que me asaltan en medio de la noche y a veces no me dejan dormir, solo pensando en eso, me han dicho que deberia darle un nombre mistico al asunto, hacer una religión y meterme un monton de dinero, que por lo menos ya tengo la base filosofica del asunto, que estoy perdiendo mi tiempo.
Pero el solo pensarlo, me ladilla, ademas es como ridículo convertir en la base de una deidad a una amiba, si fuese chavista si lo haria ya que no temeria al ridiculo.
Sobre esa amiba deberia de hablar mas, es fascinante.Pero este post era sobre los virus, y hasta ahora nada, es que cuando pienso en eso, NADIE ME CALLA, NADIE.
O por lo menos nadie es tan valiente como para callarme.Pero esto me sirvio para reflexionar sobre los virus, y me di cuenta que el promedio de las personas saben poco sobre ellos, lo unico que saben es que producen enfermedades y que son chiquitos.
Antes de hablar del T4 voy a tener que explicar un poco el asunto, para que entiendan, porque me pone a pensar el asunto. En esta pagina de equinoccio sin muchos tecnicismos, recomiendo su lectura para luego seguir hablando sobre esos bichos y se pueda entender mejor, de esta manera mañana, podre seguir con la parte, digámosle, filosofica de los virus y se entendera mejor lo que deseo decir.
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sábado, 18 de abril de 2009

Pensando en el tiempo



Viendo la serie Lost, la cual se ha convertido en algo bizarra, con esos cambios de tiempo, me he dado cuenta que incluso escritores de renombre de Ciencia ficción, juegan con el tiempo y la idea del viaje por el.
El primero que recuerde que comenzó con esa idea fue H.G. Well, el cual nadie puede decir que no conocía de ciencia, era el Isaac Asimov de su época.
En su libro “la máquina del tiempo” el piensa que de alguna manera se puede viajar por el tiempo.
Quizás sea posible, quizás no,. Depende de lo que entendamos por tiempo.

La noción del tiempo que tenemos en esta civilización es que el tiempo es lineal, que va del pasado al futuro, como una sucesión interminables de hechos, que unos propician otros, una de las características de este universo es que Dumpy dumty jamás se recompondrá, si un huevo se rompe, no lo vemos volverse a pegar y formar el huevo original. La entropía es la que nos hace sentir la dirección del tiempo, ya que tiene que ver con el orden o desorden de las cosas (átomos, moléculas, planetas o galaxias), y la entropía solo tiene una dirección; aumentar el desorden.
Nuestro cerebro esta formado por átomos que están sujetos a ese comportamiento, por esa razón sentimos que el tiempo pasa.
El físico Bauldor afirma que el tiempo no pasa, pero a pesar de ello, lo sentimos pasar. Kirchoff, el físico decía “hay momentos en que el tiempo se detiene, y podemos ver la eternidad”, esa sensación también es conocida por casi todos. Entonces.
¿Qué llamamos tiempo?
Los relojes solo miden intervalos de tiempo, no el tiempo en si. Esta situación continuo hasta la llegada de Einstein, quien fue que nos dio la primera imagen real del tiempo, ya no como algo pasivo, que esta ahí, si no de algo que es el tejido del universo.
La imagen del tiempo einsteniano esta influida por la gravedad, entre otras cosas, de hecho una distorsión del espacio en 1919 fue la comprobación de su teoría sobre el tiempo y el espacio.
De hecho como no tenemos palabras para nombrar eso, el lo llamo espacio-tiempo. Ya que son indivisibles, esto es no puede existir uno sin el otro ambos son consecuencia.. Entonces un viaje en el tiempo significa un desplazamiento en el espacio.
Según su teoría, la cual ha sido ampliamente comprobada miles o millones de veces, a medida que la velocidad se acerca a la de al luz, el tiempo pasa mas despacio. Visto desde afuera. Ya que para la persona que se esta moviendo siente que el tiempo pasa de igual manera, pero vería al resto del universo pasar mas lento.
Pero eso no es todo, la gravedad curva el espacio, y a mayor gravedad mas curvado estará el espacio. Es como si la fuente fuese un embudo gigantesco que va comprimiendo primero el espacio y por lo tanto, las cosas que este en el, pero no es que lo jale, sino que el espacio es mas pequeño. Algo similar a las cuadriculas para la perspectiva.
Hasta ahora solo sabemos que el tiempo esta enlazado con el tiempo. Y la gravedad tiene que ver con ello de alguna manera, cuando se aumenta la velocidad, la masa aumenta también, y la masa es la fuente de la gravedad de alguna manera, solo las cosas con masa tienen gravedad, según los postulados de einstein, al acercar a la velocidad de la luz, la masa aumentara de manera exponencial, y al estar cerca del limite, su masa tendera al infinito.
Pero si algo tiene una masa infinita, debe tener también una gravedad infinita.
Y llegamos de nuevo al agujero negro, pero esta vez a casi el 99.50% de la velocidad de la luz, arrastrando todo a su paso. Incluso galaxias.
A veces me pongo a elucubrar sobre ello y creo que la forma del universo, con su patrón de supercúmulos de galaxias esta formado por algún experimento de un idiota alienígena que trato de llegar a la velocidad de la luz con algo material..
Los fotones van a la velocidad de la luz, ya que no poseen masa, para un foton el tiempo no pasa, sale y llega al objetivo en el mismo instante, puede que el foton en cuestión fue emitido hace 13000 millones de años en un sol del universo naciente y solo ahora lo vemos, pero para el foton, no paso nada de tiempo, salio y llego, y para el fue lo mismo.
Naturalmente si algo va a mayor velocidad de la luz, como los míticos taquiones, debe de tener una masa imaginaria, esto es que sea la raíz cuadrada de menos uno. Y si es emitido ahora vera el pasado.
Vamos a suponer que tenemos un telescopio taquionico, si pudiera existir, pudiéramos apuntarlo al lugar del espacio donde la tierra estaba hace dos años, o 20 millones de años, es igual y entonces la pudiéramos ver como era en ese momento, cuando esos fotones fueron emitidos.
Seria algo similar a ver una estrella, cualquier estrella que vemos, no la vemos como es ahora, la vemos como era en el pasado. A alfa de centauro la vemos como era hace 4 años. El mismo sol que nos alumbra no lo vemos como es ahora, sino como era hace 8 minutos, el sol puede estallar ahora, y solo dentro de 8 minutos lo veríamos estallar.
El problema es que tampoco existe el pasado, existe el antes de un evento, y un después del evento.
De alguna manera los Hindúes antiguos llegaron a la conclusión que el tiempo esta formado por pequeños trozos, que en nuestra jerga moderna pudiéramos decir que son “átomos de tiempo”, de hecho para poder sacar los cálculos se tiene que suponer el tiempo esta cuantificado, esto es que existen cuantos de tiempos, no puede ser continuo, y efectivamente no lo es, si tomamos pedazos de tiempo cada vez mas pequeños llega un momento en la mismo noción de tiempo pierde sentido, es el llamado “tiempo de planck” ya que es una consecuencia de su formula del quanta es mas o menos un Uno seguido por unos 43 otros ceros a la izquierda, es algo ridículamente pequeño. Pero entonces ¿Qué existe entre esos intervalos de tiempo, o esos quanta de tiempos?
Eso me parece interesante, el asunto es que no tiene sentido hacer esa pregunta. Por esa misma formula sabemos cual es mínima cantidad de espacio posible. Si tomamos un centímetro y comenzamos a dividir en dos pedazos iguales y esos entre dos, se llega a un punto en la misma noción de espacio, pierde su significado.
Es algo mínimo, ridículamente pequeño, pero es una distancia.
Sabemos pues, que el tiempo y el espacio tienen un límite, no son infinitamente pequeños.
Entonces ¿Cómo es posible que algo tenga una masa infinita? como la que debería de existir en la singularidad que forma el agujero negro?
De hecho en el horizonte de sucesos, este es el límite exterior de un agujero negro, el tiempo dejaría de pasar se sentiría la eternidad sin tiempo, eso es que la entropía dejaría de funcionar, estaría siempre igual.
Pero algo esta mal, muy mal, si existe un límite para el espacio y el tiempo, las cosas nunca serán infinitamente pequeñas, ya que existe un limite físico al tamaño.
Por lo tanto una singularidad debe de tener un tamaño, pero en los cálculos la singularidad en si, no tiene tamaño, de hecho por definición, para que sea una singularidad no debería de tener tamaño.
Para obviar algo tan obvio, los físicos pensaron que la singularidad es una “ruptura del espacio tiempo”. Pero ¿Cómo algo que no esta en nuestro universo puede causar una gravedad tan grande?
De las fuerzas la que tiene la menor fuerza es la gravedad, la fuerza electrodebil, es miles de millones mayor que la gravedad, una de las maneras como se explica esto, es que la gravedad tiene una fuerza mayor, pero es algo que viene de otra dimensión espacial (no metafísica, ni espiritual) y al “expresarse” en cuatro dimensiones toma el valor que le conocemos, esto es que la singularidad deja al descubierto otra dimensión espacial, donde la gravedad tiene su verdadero valor.
Y la gravedad curva el tiempo también.
Por lo regular cuando en un problema físico aparece el infinito es que algo esta muy mal.
Pongamos el ejemplo del electrón; un electrón tienen una carga eléctrica, y sabemos que la fuerza electromagnética funciona al inverso del cuadrado, para sacar los cálculos se supone que los electrones no tienen tamaño, ¿pero que pasa con la carga eléctrica? si suponemos que un electrón tiene tamaño y la carga esta distribuida de manera uniforme por toda su superficie, al comprimirla mas y mas, llegara el punto en que la misma fuerza electromagnética desgarraría al electrón. Pero eso no es todo, por el principio de Hinsenber sabemos que la energía, (y por lo tanto la materia) pueden salir de la nada, pero hay que devolverla en un tiempo, y el tiempo es menor, mientras mayor sea la energía tomada prestada.
Esa fuerza electromagnética en un espacio tan pequeño como el de un electrón crearía fotones energéticos, los exteriores serian los de menor energía. Pero a medida que se adentre mas, la energía aumentara y llegara a un punto en que será infinita, si el electrón es una partícula puntual. Y como sabemos que la energía puede ser convertida en materia, entonces el electrón debería de tener una masa infinita.
Lo cual evidentemente es falso, lo que se hace es sustituir ese valor infinito por el que es medido en el laboratorio.
Todo eso nos hace pensar en el infinito, y de cómo funcionan las cosas físicas, y las idealizaciones matemáticas.

Entonces antes de seguir hablando sobre el tiempo tenemos que ponernos de acuerdo sobre el infinito.

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