Ya es posible analizar genomas completos en la ULL

• El Instituto de Enfermedades Tropicales, una apuesta por el desarrollo de la sociedad canaria a través de la Biomedicina 

• Un Secuenciador Masivo y un Open Arrive conforman un sistema capaz de analizar millones de datos 

Por Pedro Ramos Herrera | San Cristóbal de La Laguna

Fotografía de un genoma | Fuente: Fabiola Torres.

El Instituto de Enfermedades Tropicales de Canarias posee un equipo informático que facilita la realización de Metagenómica (analizar genomas completos a partir de muestras biológicas). Ubicado en el Laboratorio de Alta Tecnología, cuenta con infraestructuras necesarias para acometer este reto, entre ellas un Secuenciador Masivo y un Open Arrive de última generación. Ambos posibilitan y agilizan los trabajos de análisis en el centro.

Se trata de un sistema integrado por ambas infraestructuras, Secuenciador y Open Arrive, con un coste superior a los 600.000 euros, que se retroalimentan y que reflejan una apuesta clara del Instituto por la evolución tecnológica en el ámbito biomédico. El Secuenciador Masivo cumple con la función de ordenar y secuenciar genomas completos de virus, bacterias y parásitos. El Open Arrive de última generación es capaz de analizar 120 genes a la vez, por ejemplo por marcadores tumorales para el sistema inmune y para vacunas. 
Una ventaja existente en el Instituto es que trabajan a partir de muestras, no necesitándose cultivar o aislar especies para realizar los estudios.

Fotografía del Secuenciador Masivo | Foto: Pedro Ramos Herrera.

Para introducir los 120 genes en el Secuenciador Masivo se utilizan unos pocillos, unos instrumentos capaces de albergar 3.000 muestras, imposibles de colocar a mano, y que el dispositivo se encarga de ubicarlas. 
El Open Arrive es el responsable de realizar el proceso, una vez que el muestrario ha sido introducido. Los resultados se almacenan en un ordenador con distintos sistemas informáticos, capaz de desechar los datos inservibles y guardar los que sí son útiles para el estudio. El proceso se refleja en gráficas y a partir de las cuales se elaboran las conclusiones en el propio Instituto.

Según nos comenta el director del Instituto, el profesor Basilio Valladares Hernández, “hay ocasiones en las que tienes que ensamblar un genoma completo integrado por 15 millones de pares de bases. Estamos hablando, por tanto, de 150 millones de datos. Luego hay que ensamblarlo y tenerlo ordenado para saber qué proteínas intervienen". Es por eso que disponer de este sistema les facilita en gran medida el trabajo, ya que el proceso complejo de introducción, secuenciación y clasificación de los resultados se realiza a través del equipo.

El Instituto está comprometido en mejorar la calidad de vida de nuestra sociedad. Para esto debe conocer bien las bacterias que suponen amenazas para nuestra salud. Estos equipos consiguen agilizar el proceso sobremanera. De esta forma se pretende cumplir las dos misiones principales del Instituto que, según nos recuerda el profesor Valladares, son “atender a Canarias y ayudar al desarrollo en países de la zona tropical en la lucha contra enfermedades tropicales”.

El arte de ver lo invisible en el Servicio General de Apoyo a la Investigación

• Microscopía de transmisión y de barrido

• Ambas técnicas requieren de un sistema de vacío para operar correctamente

• La ULL dispone de dos microscopios de transmisión: uno para muestras biológicas y otro para materiales

Pedro Ramos Herrera | San Cristóbal de La Laguna

Fotografía de las instalaciones del Servicio General de Apoyo a la Investigación | Fuente: Pedro Ramos Herrera.

La sede ubicada en el Campus de Anchieta del Servicio General de Apoyo a la Investigación (SEGAI) cuenta con tres microscopios potencialmente funcionales: dos microscopios de transmisión y uno de barrido.  Existen muestras biológicas y muestras materiales,  por esto el centro cuenta con dos de estos instrumentos de transmisión; uno para cada tipo de muestra.

Antes de proceder al análisis la muestra debe cortarse con un ultramicroscopio. En la microscopía de transmisión se realizan cortes verticales y muy delgados, de 15 nanómetros generalmente, a través de unas barras de vidrio. El material que se esté analizando estará situado en una rejilla que suele ser de oro, níquel o cobre. Además, como la materia orgánica de los electrones es muy transparente hay que contrastarlo con sales de uranio y plomo, e incluso llegar a deshidratar las muestras. En la microscopía de barrido los materiales que se utilizan suelen ser metálicos, como el acero o el aluminio, y deben ir pegados a una cinta especial de doble cara. Es imprescindible disecar la muestra y sombrearla con metales como placas de plata.

El Microscopio de Barrido de Scanning alcanza hasta 30 kilovoltios de tensión de aceleración, con una resolución de 4 nanómetros. Se llama "Barrido de Scanning" porque actúa con unas bobinas de campo variable que ejecutan un barrido en sincronía con el del monitor sobre la superficie que estén analizando. Una vez dentro el objeto de análisis queda en un pedestal sujeto a unos mangos que permiten desplazarlo, ya que si no solo podríamos verlo de forma perpendicular. Con este sistema de microscopía los electrones impactan contra la superficie de la muestra.

El Microscopio Electrónico de Transmisión para Muestras Biológicas alcanza hasta 100 kilovoltios, con una resolución mayor que el anterior (menos de 1 nanómetro). Gracias a esto, tiene una longitud de onda menor que la luz visible. A través de un filamento dentro del microscopio se consigue crear una corriente generadora de electrones, que, en este caso, no impactan contra la muestra deshidratada, sino que la atraviesan. Al haber una única longitud de onda no se puede apreciar el color, pero con unos binoculares se consigue multiplicar por dos la imagen. Una de sus grandes utilidades es que si se marca la muestra con oro podremos ver a donde ha ido a parar un determinado compuesto, como si se le estuviera realizando una ecografía.

Microscopio de Transmisión para Muestras Biológicas | Fuente: Pedro Ramos Herrera.

Para muestras materiales se encuentra el segundo microscopio de transmisión. Este es mucho más moderno, adquirido hace 4 años y con una resolución de 0,24 nanómetros. Cuenta con 80mm cuadrados, siendo el mayor de los tres, y con un depósito de nitrógeno líquido para enfriarlo. Sin embargo, aunque se puedan realizar microanálisis no se perciben las muestras biológicas. 

Estas tres técnicas de microscopía necesitan de forma imprescindible un sistema de vacío. Pero lograr este estado no es nada fácil, al contrario, requiere mucho tiempo y paciencia. No obstante, el Microscopio de Barrido permite abrir una parte sin romper el vacío. Lo que es una ventaja, pues no es necesario interrumpir la jornada laboral para recuperar las condiciones adecuadas.

Mi compañero robot

Pepper, el robot creado por Aldebaran / Fuente: Aldebaran Softbank

Mª Amparo Bricio Glez.

  

Películas como RoboCop, Terminator; Yo, robot; EVA y la más reciente Chappie, imaginan un mundo donde los robots están integrados con los humanos. Los robots son un componente esencial de la ciencia ficción, pero aunque estas historias sean producto de la imaginación del guionista, existen en ellas detalles esenciales que las devuelven a la realidad.

Somos ceros y unos

El ocultismo de la Internet profunda ha incrementado la capacidad de los usuarios para ser anónimos en la Red

 

Servidores en un centro de Datos. Fuente: Google SF.

Desde su popularización, a finales de los noventa, Internet ha logrado superar altas montañas, sumergirse en profundos océanos y atravesar vastos desiertos que históricamente han limitado las capacidades de comunicación.

Infinidad de sitios web, enciclopedias digitales o documentos  portátiles nos simplifican el acceso a la información digital instantánea y sin ninguna dificultad.

La transmisión del conocimiento ha experimentado fuertes cambios durante toda nuestra existencia. La última revolución abandona la tinta para dar paso a impulsos eléctricos: ceros y unos que una vez ordenados se muestran en la pantalla de nuestros dispositivos.