Sci en ti f i c Gu atem al an HERENCIA Los nuevos mecanismos
TERMODINÁMICA Cambio climático y la severidad inducida por el acto humano
MAQUINA DE GALTON
¿MASA NEGATIVA? ¿QUÉ MÁS? MAYO 2017 No. 1
El dispositivo que enlaza probabilidad y genética
¨SCIENCE IS THE POETRY OF REALITY¨
INDICE Editorial? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ....? ? ? ? ? ? ? ? ? ....4 Biología? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? .? ? ? ? ? ? ? ? ? ..7 Física? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 13 Química? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? .19 Estadística? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? .? ? ? ..25 Matemática? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? .....? ? ? ? ..33 Entretenimiento? ? ? ..? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 37 Créditos? ? ? ? ? ? ? ? .? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 40
EDITORIAL
MASA NEGATIVA Luego de un viaje interminable, científicos han logrado reproducir lo que se encontraba en libros de ciencia ficción. Por Car los Chopén
"Un nuevo teorema que puede ampliar las distintas áreas científicas, en especial el entendimiento de nuestro universo, que paso a paso, se ha comprendido en un lapso muy corto" MASA NEGATIVA
A pesar de los esfuerzos de intentar recrear conceptos de física teórica, muchos de estos descubrimientos han alimentado la gana de buscar más sobre las teorías científicas. En el siglo XVIII se estableció el término ?Masa Negativa?, pero no fue hasta el siglo XXI en el que varios científicos lograron lo imposible?
Justo cuando todos pensamos que la
masa solo se podía manifestar positivamente, un grupo de científicos parecen haber desafiado las leyes de Newton. EL ANTECEDENTE
Esta semana ha sido muy importante dentro del mundo de la Física Teórica, y es qué un grupo de científicos de la Universidad Estatal de Washington ha logrado conseguir formar un objeto que presente masa negativa.
Anteriormente este término comenzó a cobrar importancia luego de que en el siglo XVIII las observaciones de como un metal gana peso al oxidarse. Es bien sabido que Newton y Einstein han formulado teorías que explican los tres tipos de masa (masa inercial, activa, pasiva), y a pesar de estar en conflicto con la ley de la conservación del momento aún existe lógica al experimentar. CONTRADICCIÓN
El experimento claramente entra en desafío con la segunda ley de Newton.
IMPORTANCIA
Los científicos relacionan mucho este descubrimiento con la astronomía, encontraron una relación al juntar los conceptos de materia negra, agujeros negros y el de energía oscura con la masa negativa, y es que esto nos ayuda a entender cómo funciona el universo, el cosmos, los fenómenos que este nos presenta.
Rayo laser usado en el experimento, fotografía proporcionada por la Universidad Estatal de Washington
DESARROLLO
Para lograr esta increíble hazaña los científicos usaron rayos laser para enfriar átomo de rubidio a un valor casi exacto del cero absoluto (-273.15 C) dando como resultado un numero de átomos que se mueven a velocidad bastante lenta, es aquí en donde entra el teorema Bose-Einstein y la mecánica cuántica en donde podemos catalogar a estas partículas como un ?super fluido. El rayo láser mantenía la temperatura mientras obligaba a las partículas a condensarse hasta que fue usado otro laser para empujar los átomos creando una reacción en cadena que obligara a sacar los átomos a una velocidad tremenda, pero lo más interesante es que algunos de estos átomos cambiaron de spin y lograron comprobar de que si se podía simular la materia negativa.
FUTURAS APLICACIONES Podemos mencionar en una lista muy larga las distintas aplicaciones que podemos encontrar en la naturaleza universal. Hipotéticamente este tipo de materia con características especiales se encuentra exclusivamente en los astros, en el espacio, a lo que nosotros comprendemos como materia inerte, y como seres inteligentes sabemos que esto será de gran beneficio para nuestra cultura intelectual, no por el simple hecho que podrá ser incluido en algún plan de estudios, sino por que tiene una estrecha relación con la gran madre que nos vio nacer, el universo.
BI OLOGI A HERENCI A GENETI CA Carl os Cot i Bosarreyes
Nuevo m ecanism o de herencia Los científicos conocen los fundamentos básicos de la herencia genética desde hace más de un siglo: Si unos genes beneficiosos ayudan a los progenitores a sobrevivir y reproducirse, estos pasarán dichos genes a su descendencia. Sin embargo, investigaciones recientes han mostrado que la realidad es mucho más compleja: Los genes pueden ser desactivados (silenciados), en respuesta al entorno u otros factores, y a veces estos cambios pueden ser transmitidos de una generación a la siguiente. El fenómeno ha sido llamado herencia epigenética, pero aún se desconocen muchas cosas sobre él. Durante un largo tiempo, los biólogos han querido saber cómo las influencias del entorno de un individuo se transmiten en ocasiones a la siguiente generación. Ahora, se ha logrado la primera demostración mecanicista de cómo podría ocurrir esto. Es un nivel de organización cuya existencia en los animales era desconocido para la ciencia hasta ahora. Antony M. Jose, Sindhuja Devanapally y Snusha Ravikumar, de la Universidad de Maryland en College Park, Estados Unidos, son los primeros en poner de manifiesto un mecanismo específico por el cual un progenitor puede transmitir genes silenciados a su descendencia..De manera importante, el equipo encontró que este silenciamiento puede persistir durante múltiples generaciones, más de 25 en los casos examinados en este estudio. La investigación podría transformar en algunos aspectos la visión científica que se tiene de la evolución animal. Además, algún día podría ayudar a diseñar tratamientos para un amplio espectro de enfermedades genéticas. El equipo de investigación trabajó con el gusano Caenorhabditis elegans, una especie utilizada habitualmente en experimentos de laboratorio. Los autores del estudio hicieron que las células nerviosas del gusano produjesen moléculas de ARN de doble hebra orientadas a un gen específico. Ya se sabía que las moléculas de ARN de doble hebra viajan entre las células del cuerpo (cualquier célula corporal excepto las células germinales, que dan lugar a óvulos o espermatozoides) y que pueden silenciar genes cuando su secuencia concuerda con la sección correspondiente del ADN de una célula. El hallazgo más importante del equipo es que el ARN de doble hebra puede viajar de las células corporales a las células germinales, y silenciar genes dentro de estas últimas. Más sorprendente aún, el silenciamiento puede perdurar durante más de 25 generaciones. Si el mismo mecanismo existe en otros animales (posiblemente incluso en humanos), ello podría significar que hay una forma completamente distinta de que una especie evolucione en respuesta a su entorno. Este nuevo mecanismo proporciona a un animal una herramienta para evolucionar mucho más rápido. Jose, Ravikumar y Devanapally aún necesitan averiguar si esta herramienta natural se usa realmente de esta forma, pero al menos es posible. Si se comprueba más allá de toda duda que los animales utilizan este transporte de ARN para adaptarse, la ciencia adquirirá una nueva y más extensa visión sobre cómo ocurre la evolución.
Amazings® / NCYT®. (2013). Noticiasdelaciencia.com. Recuperado el 20 de 04 de 2017, de http://noticiasdelaciencia.com
COMENTARIO
En el pasado los científicos afirmarían que unos cambios aleatorios en la secuencia de bases que beneficiaban al progenitor eran los únicos que lo ayudaban a sobrevivir y reproducirse y, con ello, evolucionar. Dichos genes pasarían a su descendencia de generación en generación. Sin embargo en la actualidad, se ha descubierto un nuevo mecanismo de herencia que involucra la desactivación de genes en respuesta al entorno u otros factores externos. Es un fenómeno al cual llaman epigenética. Las investigaciones y descubrimientos de Antony M. Jose, Sindhuja Devanapally y Snusha Ravikumar, exponen un mecanismo por el cual el progenitor transfiere genes desactivados o silenciados a su descendencia. Esto podría ayudar a entender más acerca de la evolución animal y como es algunas especies han utilizado este método para mantener su población y evolucionar, como es el caso del gusano Caenorhabditis elegans el cual fue examinado por los científicos, quienes hicieron que células nerviosas produjeran moléculas de ARN de doble hebra orientadas a un gen específico.
Este ARN de doble hebra puede desactivar genes cuando su secuencia coincide con la sección correspondiente del ADN de una célula y además descubrieron que puede viajar de las células corporales a células germinales y silenciar genes dentro de estas. Los avances nos han demostrado que el ARN ya no es solo el simple mensajero del ADN sino también un elemento fundamental en la herencia epigenética y la evolución. Sabemos que hay elementos externos o epigenéticos que interfieren en la expresión de los genes. Esto significa que existen sucesos a nivel biomolecular que no tienen nada que ver con el ADN en sí, pero que también codifican las características hereditarias. Los experimentos de los científicos con el gusano nos pueden dar una visión más extensa sobre como ocurre la evolución y con ello entender diferentes procesos que se llevan a cabo para mantener su población y sobrevivir.
CONOCIMIENTO ADQUIRIDO POR HERENCIA GENÉTICA Recibir por herencia genética un conocimiento que adquirió el padre o la madre En lo que constituye un espectacular caso de transmisión genética de algo que, en principio, debería ser imposible de transmitir, un equipo de investigadores de la Universidad Emory en Atlanta, Georgia, Estados Unidos, ha descubierto un caso de animales transmitiendo a sus descendientes información más específica que la que suele transmitirse a través de los genes desde el padre o la madre a sus retoños. La información transmitida en este asombroso caso no circuló por el canal de la comunicación social sino nada menos que por el de la herencia genética. El equipo de Kerry Ressler y Brian Dias encontró que cuando un ratón, macho o hembra, aprende a tener miedo de un cierto olor, por asociarlo al peligro a través de experiencias negativas, sus crías serán más sensibles a ese olor, a pesar de que dichos animales nunca antes lo hayan percibido.
Esto indica que, de alguna manera, la información sobre la conexión entre un olor y una experiencia negativa se transmite a través de los óvulos o incluso de los espermatozoides. Al respecto de esto último, se ha constatado que el ADN de los espermatozoides del ratón padre que ha aprendido a temer un olor se altera para acoger la nueva información genética. Esta modificación es un ejemplo de alteración epigenética, o sea una alteración genética que no se transmite mediante cambios en la secuencia genética de "letras" del ADN, sino esencialmente mediante cambios en la expresión de los genes.
Tanto madres como padres pueden transmitir a sus hijos o hijas esa sensibilidad aprendida hacia un olor, pero el mecanismo solo funciona si la paternidad o la maternidad son biológicas, ya que se ha comprobado que las madres no pueden transmitirlo a sus crías adoptivas, lo que demuestra que la sensibilidad no se transmite por la interacción social. En los experimentos, las futuras madres aprendieron a temer a un olor antes de (y no durante) la concepción y el embarazo. La herencia de esta información (que ese olor está asociado a algo peligroso) tiene lugar incluso si las crías son concebidas mediante fertilización in vitro, y la sensibilidad al olor considerado peligroso incluso aparece en la segunda generación (nietos y nietas).
Una unidad funcional de procesamiento de olor en el bulbo olfativo del cerebro. Las fibras azules representan las proyecciones sensoriales hacia la unidad de procesamiento de olor, que tiene un diámetro de aproximadamente 50 micrómetros.
Amazings® / NCYT®. (2017). Noticias de la Ciencia. Recuperado el 21 de 04 de 2017, de http://noticiasdelaciencia.com
COMENTARIO En el estudio se demuestra cómo es que el ADN transmite información de experiencias de temor o de estrés a las siguientes generaciones. El estudio se basó en la experiencia de miedo que tuvieron ciertos ratones respondiendo a un olor para luego asociarlo al peligro gracias a los recuerdos perturbadores. En el estudio se comprobó que los padres pueden heredarles a sus hijos no solo características físicas propias de la herencia sino también sentimientos y experiencias pasadas. Como sucedió en el estudio, se mostraron las mismas respuestas de miedo de los descendientes hacia el mismo olor al cual fueron expuestos los padres y todo esto sin haber conocido o interactuado antes con el olor. Este comportamiento se presentó incluso en los casos de descendencia a través de la inseminación artificial. Los investigadores descubrieron cambios estructurales en las áreas del cerebro tanto de los padres como de los descendientes. El ADN de los animales también presentaba cambios que se deben a elementos epigenéticos a los cuales fueron expuestos los ratones. Científicos han querido investigar más acerca del tema para averiguar si este fenómeno de transmisión de conocimiento también se aplica a los seres humanos y, de ser así, podríamos entender fenómenos como las fobias a ciertas cosas o miedos a determinadas situaciones. En otras palabras todo lo que hacemos, comemos y experimentamos puede que modifique no solo nuestra genética sino también la de nuestros descendientes, por lo que hay que ser muy cuidadosos con nuestras acciones para que, en el futuro, podamos transmitirle a nuestra descendencia solo alegría y paz.
FÍSICA
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calentamiento global
Con f irm an que la act ividad hum an a est á det ras de even t os clim át icos ext rem os.
Para asegurar el rigor de la investigación, los científicos consideraron también la posibilidad de que el calentamiento global no había desempeñado ningún papel en la aparición de fenómenos climáticos extremos y desarrollaron análisis estadísticos para verificar que esa suposición era válida. Lo que descubrieron es todo lo contrario: que el calentamiento global ha aumentado la severidad del mes más caluroso y del día más caluroso del año en más del 80% de las regiones observadas del planeta. También constataron que el calentamiento global ha aumentado el carácter extremo del año más seco en el 57% de las regiones del planeta, así como de los períodos más húmedos de cinco días en el 41% de las regiones del mundo, si bien con matices importantes. Los eventos extremos más calurosos y más prolongados motivados por el calentamiento global ocurren en los trópicos, donde se observa el mayor riesgo de eventos calientes extremos y prolongados. Otra evidencia que se desprende del estudio es que la caída de hielo ártico está también provocada por el calentamiento global, ya que a tenor de los datos y los modelos empleados, es impensable que la pérdida de banquisa alcance esos niveles sin el concurso del calentamiento global. .
El ser humano ha influido en las olas de calor que se presentan cada día.
COM ENTARIO Una investigación que ha recopilado datos globales con modelos científicos nos ha demostrado que el calentamiento global, es ovacionado por la actividad humana, ha influido en temperaturas demasiado altas que se registran en más del 80% del planeta tierra. Y las sequías sufridas en el 57% de las regiones del mundo e inundaciones que han tenido lugar en el 41% de la superficie del globo. Un estudio que se realiza en por 11 investigadores de instituciones estadounidense bajo la dirección de Noah Diffenbaugh, de la facultad de ciencias de la Tierra, Energía y Medio Ambiente de la Universidad de Stanford. Para asegurarse con fundamentos sobre la investigación, los científicos consideraron también la posibilidad
de que el calentamiento global no había desempeñado ningún papel en la aparición de fenómenos climáticos extremos y desarrollan análisis estadísticos para verificar que esta suposición sea válida. También constataron que el calentamiento global ha aumentado al carácter extremo de año más seco en el 57% de las regiones del planeta, así como de los períodos más húmedos de cinco días en el 41% de las regiones del mundo, si bien con matices importantes. Otra evidencia que se desprende del estudio es que la caída del hielo ártico esta también siendo provocada por el calentamiento global, ya que a tenor de los datos y los modelos empleados. Es importante reconocer la realidad del calentamiento global el cual es un peligro y cuyos efectos ya son visibles para nuestra sociedad actual: la extinción acelerada de las especies, el aumento del nivel del mar, así
como en el progresivo deshielo de los casquetes polares. En la última década se observa como el planeta colapsa, al aumentar la temperatura se viven, los veranos más calurosos y con sequías, o por el contrario lluvias intensas que hacen peligrar la vida de personas como en los últimos años, de seguir así la perspectiva para el futuro no es alentadora ya que científicos prevén cambios cada vez más bruscos así como crisis de agua. La crisis del cambio climático debido al calentamiento global es una amenaza grave, como el ser humano nunca antes lo había experimentado, es tiempo de que la sociedad y principalmente los niños y jóvenes tomemos conciencia de la importancia de poder actuar y movilizar una inmensa aplicación de recursos como dinero, tecnología y energía humana, de acuerdo a las posibilidades de cada uno, todos podemos contribuir.
EDADDEL UNIVERSO Un equipo científico de la NASA, reunidos en la misión Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), determinó con una alta exactitud y precisión la edad del universo, la densidad de los átomos y otras materias no atómica, y la época en que las primeras estrellas comenzaron a brillar. Según informó la agencia espacial norteamericana, las observaciones de WMAP son cerca de 68.000 veces más precisas en algunos aspectos que los estudios anteriores, lo que permitió un gran avance en el estudio del origen del cosmos. El trabajo de WMAP en sus nueve años de misión fue mapear el resplandor del Universo caliente, en un momento en que tenía solo 375.000 años de edad, frente a los más de 13.700 millones de años que tiene ahora. El resultado fue la creación de una imagen del ?Universo bebé?que se han utilizado para precisar lo que pudo haber sucedido antes, y lo que ocurrió en los miles de millones de años desde los primeros tiempos. De este modo, la sonda logró aportar datos que apoyan la teoría cosmológica, basada en el?Big Bang?, que postula que el Universo ha estado expandiéndose y enfriándose desde que sucediera la gran explosión. Las observaciones de WMAP también apoyan la teoría conocida como la ?inflación?, que dice que el Universo sufrió un dramático período inicial de expansión, con un crecimiento de más de un billón de billones de veces en menos de un billón de una billonésima parte de segundo. Durante esta expansión se generaron pequeñas fluctuaciones que con el tiempo crecieron hasta formar galaxias. La medición de WMAP también confirmó que las fluctuaciones siguen una curva de campana con las mismas propiedades a través del cielo, y hay un
número igual de puntos calientes y fríos en el mapa. Además, el Cosmos debe de obedecer las reglas de la geometría euclidiana por las que la suma de los ángulos interiores de un triángulo suman 180 grados. La sonda también proporcionó la oportunidad de facilitar la época en la que las primeras estrellas comenzaron a brillar, cuando el universo tenía unos 400 millones de años. Esta investigación seguirá adelante cuando se ponga en marcha el próximo telescopio espacial de la NASA, James Webb, que está La NASA logra calcular con mayor precisión la edad del universo específicamente diseñado para estudiar ese período.
SABÍAS QUE.. La termodinámica nos permite realizar estudios que se logran enfocar en el calor y las demás variedades de la energía. Analiza, por lo tanto. Los efectos que poseen a nivel macroscópico las modificaciones de temperatura, presión, densidad, masa y volumen en cada sistema. En este sentido uno de ellos es el que se da a llamar estado de equilibrio que puede definirse como aquel proceso dinámico que tiene lugar en un sistema cuando todo lo que es el volumen como la temperatura y la presión no cambian. Esto hace que nos permita realizar estudios de intervalos que nos lleven a cálculos del planeta con una precisión muy exacta a la que probablemente podría ser. Combinando este valor con los cálculos aproximados de la densidad del universo, concluyeron que la edad del universo es de unos 13 mil millones de años. Los científicos también pueden determinar la edad del universo estudiando la radiación remanente del Big Bang, la explosión que desencadenó la expansión del universo.
QUÍMICA
Cuandoel hierroes tóxico La hemocromatosis engloba a un grupo de patologías causadas por un exceso de hierro en el organismo. Esta acumulación de hierro puede ser hereditaria, es decir, debida a causas genéticas, o bien adquirida o secundaria, debida a diversos factores como múltiples transfusiones sanguíneas, enfermedades hepáticas, alcoholismo crónico u otras enfermedades relacionadas con el metabolismo del hierro. Los signos y síntomas de la enfermedad se producen debido a un aumento generalizado de los depósitos de hierro que da lugar a afectaciones en diversos tejidos del organismo. El hígado suele ser uno de los órganos más afectados debido a esta sobrecarga. La acumulación de hierro en hepatocitos conlleva una cirrosis que puede desencadenar a hepatocarcinoma. Los pacientes también suelen desarrollar diabetes, debido al acúmulo de hierro en las células beta del páncreas, daño cardíaco y artropatía.
En relación a la hemocromatosis hereditaria, actualmente distinguimos 6 tipos de hemocromatosis distintas (tipo 1, tipo 2a, tipo 2b, tipo 3, tipo 4 y HH dominante) en función de la causa genética. Aunque la mayoría de subtipos son enfermedades raras que afectan a <1/1.000.000 individuos, la hemocromatosis de tipo 1 o hemocromatosis clásica tiene una prevalencia de 1/200 personas en occidente. Suele ser más frecuente en varones de raza blanca, de origen caucásico, y de más de 50 años. Está causada por mutaciones en el gen HFE, siendo la más frecuente la sustitución de una cisteína por una tirosina en la posición 282 de la proteína. Los otros subtipos, que en conjunto engloban un 20% de las hemocromatosis, están causados por mutaciones en los genes HFE2, HAMP, TFR2, SLC40A1 y BMP6, respectivamente. El diagnóstico de la hemocromatosis se basa en detectar mediante pruebas bioquímicas un aumento en el índice de saturación de la transferrina (IST), y un aumento en los niveles de ferritina sérica y hierro sérico. Finalmente, el diagnóstico se confirma mediante una prueba genética para detectar las mutaciones patogénicas. El tratamiento por excelencia en pacientes con hemocromatosis consiste en flebotomías repetidas para eliminar el exceso de hierro del organismo.
An a Bar qu è y M ayk a San ch ez. (2017). Cu an do el h ier r o es t óxico . Recu per ado 04 de abr il del 2017, de Gen ét ica M édica Sit io w eb: h t t p:/ / r evist agen et icam edica.com / w p-con t en t / u ploads/ 2017/ 01/ GM -Bar qu %C3%A9-San ch ez-pdf -w eb.pd f
COMENTARIO La deficiencia de hierro puede afectar a ciertas personas en especial, es decir, debido a causas genéticas, o bien adquirida o secundaria, deriva a diversos factores como múltiples transfusiones sanguíneas, enfermedades hepáticas, alcoholismo crónico u otras enfermedades relacionadas con el metabolismo del hierro o ya sea por la deficiencia de hierro en el embarazo. No se puede definir exactamente a qué edades puede afectar más ya que es una de las enfermedades más impredecibles. Y así como el redox ha sido vinculado a la formación de cáncer, por ejemplo Lorem ipsum dolor sit amet, el consetetur porque dañan ADN, y se cree que las ROS activan la expresión de los genes sadipscing elitr, sed diam nonumy. cuyas proteínas provocan cáncer (oncogenes) o desactivan los genes supresores de tumores, cuyas proteínas hacen lo contrario. Las ROS también pueden oxidar proteínas y alterar directamente su estructura, y por ende su función. Si esas proteínas son importantes para la división o el movimiento de las células, puede aparecer un cáncer.
Dian a Bosar r eyes
Gen óm ica Qu ím ica Los progresos en química, biología y genética, auspiciados por las técnicas de automatización y de computación, han desembocado en la creación y rápida expansión del campo multidisciplinar de la genómica química. Esfuerzo constante de la industria farmacéutica, y más reciente de la biotecnología, ha sido la recogida y almacenamiento de productos naturales y moléculas sintéticas para dirigirlos contra dianas perfectamente acotadas. En los últimos años hemos asistido a una intensificación de la búsqueda de fármacos y a una atención creciente sobre el desarrollo de micromoléculas bioactivas que sirvan de medicinas y de herramienta molecular en investigación básica. Para ello se han creado centros e institutos con instalaciones potentes de cribado e identificación. Los enfoques biológicos, tales como la genética tradicional y la reciente interferencia por ARN, se han mostrado indispensables para elucidar principios fundamentales de la vida e identificar elementos estructurales implicados en las redes complejas de sistemas biológicos. Se abren nuevas posibilidades y nuevas ventajas con el empleo de micromoléculas; por ejemplo, en la modulación de una función singular de una proteína multifuncional. A esa nueva situación se ha arribado gracias a importantes avances. De entrada, la secuenciación y análisis del genoma humano. La genómica comparada subsecuente nos ha revelado un número sustancial de posibles dianas farmacéuticas, lo que, a su vez, aporta valiosas posibilidades para investigaciones funcionales. Por su parte, los progresos en química combinatoria han posibilitado la comercialización de pequeñas moléculas que hasta entonces eran privativas de determinados sectores. Y no es grano de anís el abaratamiento de los costes de robots para la automatización e informatización del laboratorio. Todo en pro de una búsqueda sistemática de moduladores moleculares que nos permitan comprender las bases de la vida. La genética química utiliza micromoléculas en vez de mutaciones o mutágenos (práctica habitual en genética tradicional) para descubrir el gen o la proteína de interés. Suele distinguirse entre genética química prospectiva y genética química inversa. En el primer caso se parte de una micromolécula que produce un fenotipo específico y se intenta identificar la proteína que se enlaza con la molécula y causa el fenotipo al tener su función modulada. En el segundo, el punto de partida es una proteína de interés y se busca identificar una micromolécula que module su función. La genómica química corresponde a la aplicación de estrategias de genética química al genoma considerado en su conjunto. Con el propósito de explorar sistemáticamente las interacciones entre micromoléculas y sistemas biológicos, se ocupa de dos tareas centrales: por un lado, identificar y caracterizar micromoléculas bioactivas mediante cribado, bioensayos y optimización química; por otro, emplear esos compuestos bioactivos como herramientas químicas para estudiar dianas biológicas y descubrir terapias novedosas. Haian Fu . Cam br idge Un iver sit y Pr ess. (2017) Gen óm ica Qu ím ica. Cam br idge, 2012 h t t p:/ / w w w.in vest igacion ycien cia.es/ r evist as/ in vest igacion -y-cien cia/ n u m er o/ 442/ gen m ica
Com en t ar io Básicamente, todo este avance de la genómica ha ido enfocado a las dianas biológicas. Estas ?células dianas? o también llamadas ?células target?, son aquellas en las que tenemos identificado un receptor que regula el funcionamiento específico de una célula. En el caso de células cancerígenas, cuando estos receptores encuentran el factor de crecimiento adecuado para él, se acopla e impulsa a la célula a mantener sus funciones vitales y el crecimiento descontrolado propio de las células tumorales. Cada receptor tiene un factor de crecimiento apta para él, que encaja como una llave lo hace únicamente en la cerradura para la que ha sido fabricada. Actualmente, contamos con fármacos que simulan estos factores de crecimiento y bloquean a distintos niveles estos receptores, impidiendo el crecimiento celular. Es lo que conocemos como tratamientos sobre dianas terapéuticas o terapias dirigidas porque al bloquear el receptor, la célula no puede desarrollar sus funciones vitales y se produce la muerte celular. La ventaja de este tratamiento frente a la quimioterapia es que las células sanas no se ven afectadas por este bloqueo y pueden seguir cumpliendo su función, por lo que reducimos considerablemente los efectos tóxicos.
ESTADISTICA
LAMÁQUINA DEGALTON: EL DISPOSITIVO QUEENLAZA LA PROBABILIDAD YLAGENÉTICA La máquina de Galton es un aparato diseñado por sir Francis Galton que el científico ideó para demostrar el teorema de límite central, donde la distribución binomial es una aproximación a la distribución normal en estadística.
¿Qu ién f u e Galt on ? Sir Francis Galton (16-02-1822? 17-01-1911) fue un matemático, psicólogo, científico, filósofo y escritor (entre otras ocupaciones) británico que se caracterizó por realizar sus investigaciones por cuenta propia y sus aportes fueron reconocidos de manera formal cuando fue nombrado Caballero del Reino Unido a los 87 años. Sir Francis fue
también primo del naturalista Charles Darwin, y se basó en sus principios en números temas como el estudio del ser humano. Galton contribuyó en distintas áreas científicos tales como biología, psicología, meteorología, eugenesia, geografía o estadística. En esta última disciplina es conocido como el primero en esclarecer la regresión a la media y un precursor de la utilización de la distribución normal.
La dist r ibu ción n or m al La distribución normal es una variable aleatoria continua (la variable puede cualquier valor real). Cuenta con las siguientes características:
tomar
1) Dos parámetros determinan una distribución normal: la media y la desviación típica. 2) Cuanto mayor sea la desviación típica mayor es la dispersión de la variable. 3) La distribución normal es simétrica respecto de la media. 4) Tiene forma de campana, es asintótica al eje de las abscisas (para x = ±? ) 5) Los puntos de inflexión tienen como abscisas los valores µ ± ?.
¿Cu ál es la r elación con la gen ét ica? Los principios básicos del modelo de herencia de Gregorio Mendel se han mantenido por más de un siglo. Pueden explicar cómo las diferentes características se heredan en un amplio espectro de organismos, incluyendo a los seres humanos. Algunos de los elementos clave del modelo original de Mendel son: 1) Los rasgos hereditarios están determinados por factores hereditarios, ahora llamados genes. Los genes vienen en pares (es decir, están presentes en dos copias en un organismo). 2) Los genes vienen en diferentes versiones, ahora llamados alelos. Cuando un organismo tiene dos diferentes alelos de un gen, uno (el alelo dominante) esconderá la presencia del otro (alelo recesivo) y determinará la apariencia. 3) Durante la producción de gametos, cada óvulo y espermatozoide recibe solo una de las dos copias del gen presente en el organismo y la copia asignada a cada gameto es aleatoria (ley de la segregación). 4) Los genes de diferentes rasgos se heredan de manera independiente uno del otro (ley de la distribución independiente). Estas reglas siguen siendo la base de nuestra comprensión de la herencia, es decir, cómo se transmiten los rasgos y cómo el genotipo de un organismo (conjunto de alelos) determina su fenotipo (características observables). Sin embargo, ahora sabemos de algunas excepciones, ampliaciones y variaciones, las cuales se deben añadir al modelo con el fin de explicar con todo detalle los patrones de herencia que observamos a nuestro alrededor. En la máquina de Galton, las esferas que caen al centro de la parte inferior del dispositivo representan los genes dominantes, ya que estos tienen más probabilidad de manifestarse que los genes recesivos, representados como las esferas que se posicionan en los bordes del aparato.
M รกqu in a de Galt on Fuentes: Index of /WebpersonalBartolo/Probabilidad. (2014). Distribuciรณn normal. 2014, de Index of /WebpersonalBartolo/Probabilidad Sitio web: http://www.dmae.upm.es/WebpersonalBartolo/Probabilidad/7_distribucion_normal.pdf Khan Academy. (2017). Variaciones en las leyes de Mendel (resumen). 2017, de Khan Academy Sitio web:https://es.khanacademy.org/science/biology/classical-genetics/variations-on-mendelian-genetics/a/variations-on-mendelslaws-overview
LOS APORTES DEL PRÍNCIPEDE LAS MATEMÁTICAS ?Los encantos de esta ciencia sublim e, las m atem áticas, solo se le r evelan a aquellos que tienen el valor de pr ofundizar en ella? -Car l Fr iedr ich Gauss (Brunswick, actual Alemania, 1777 - Gotinga, id., 1855) Matemático, físico y astrónomo alemán. Nacido en el seno de una familia humilde, desde muy temprana edad Kar l Fr iedr ich Gau ss dio muestras de una
prodigiosa capacidad para las matemáticas (según la leyenda, a los tres años interrumpió a su padre cuando estaba ocupado en la contabilidad de su negocio para indicarle un error de cálculo), hasta el punto de ser recomendado al duque de Brunswick por sus profesores de la escuela primaria. Debido a su influencia en las matemáticas Gauss es considerado como ?el príncipe de las matemáticas? y un gran matemático desde la antigüedad. Sin embargo, Gauss no solo entregó aportes a las matemáticas, sino que también a diferentes disciplinas como la estadística y la astronomía. He aquí 5 grandes contribuciones del príncipe de las matemáticas a la ciencia :
La cam pan a de Gau ss La noción de campana de Gauss alude a la representación gráfica de una distribución estadística vinculada a una variable. Dicha representación tiene la forma de una campana. La campana de Gauss grafica una función gaussiana, que es una clase de función matemática. Esta campana muestra cómo se distribuye la probabilidad de una variable continua. En la campana de Gauss se puede reconocer una zona media (cóncava y con el valor medio de la función en su centro) y dos extremos (convexos y con tendencia a acercarse al eje X). Esta distribución evidencia cómo se comportan los valores de variables cuyos cambios obedecen a fenómenos aleatorios. Los valores más comunes aparecen en el centro de la campana y los menos frecuentes, en los extremos.
El h eliot r opo Es un instrumento que usa un espejo para reflejar la luz del sol sobre grandes distancias para marcar las posiciones de participantes en una agrimensura. El heliotropo fue inventado en 1821. La palabra "heliotropo" se toma del griego: helios, significando "sol" y tropos, significando "vuelta". Es un nombre apropiado para un instrumento que se puede girar para reflejar el sol hacia un punto dado. El heliotropo fue utilizado por topógrafos como una forma especializada del objetivo; se empleó durante revisiones de la triangulación grandes donde, debido a la gran distancia entre estaciones (por lo general veinte millas o más), un objetivo regular parecería indistinto. Los heliotropos se han usado repetidamente como objetivos de la revisión en variedades de más de 100 millas. En California, en 1878, un heliotropo en Monte Santa Helena fue contemplado por B.A. Colonna del USCGS de Monte Shasta, una distancia de 192 millas (309 kilómetros).
Disqu isicion es ar it m ét icas En 1801 Gauss publicó una obra destinada a influir de forma decisiva en la conformación de la matemática del resto del siglo, y particularmente en el ámbito de la teoría de números, las Disquisiciones aritméticas, entre cuyos numerosos hallazgos cabe destacar: la primera prueba de la ley de la reciprocidad cuadrática; una solución algebraica al problema de cómo determinar si un polígono regular de n lados puede ser construido de manera geométrica (sin resolver desde los tiempos de Euclides); un tratamiento exhaustivo de la teoría de los números congruentes; y numerosos resultados con números y funciones de variable compleja (que volvería a tratar en 1831, describiendo el modo exacto de desarrollar una teoría completa sobre los mismos a partir de sus representaciones en el plano x, y) que marcaron el punto de partida de la moderna teoría de los números algebraicos.
La posición de Cer es Al poco de su descubrimiento, hacia mediados de febrero de 1801, Ceres estaba demasiado cerca del Sol y Giuseppe Piazzi (astrónomo, descubridor del planeta enano) lo perdió de vista. A partir de las pocas observaciones que había hecho intentó calcular la órbita para volver a observarlo, pero había demasiadas incertidumbres en el cálculo de órbitas elípticas empleando pocas medidas. Al caer enfermo, Piazzi envió los datos a otros astrónomos en Europa que tampoco pudieron resolver el problema. Afortunadamente, los datos llegaron finalmente a las manos de un joven y brillante matemático, Carl Friedrich Gauss (1777-1855), quien desarrolló un método matemático específico para el cálculo de una órbita elíptica a partir de tres medidas y predijo las posiciones de Ceres con gran precisión. Zach re observó Ceres, exactamente en la posición predicha por Gauss, en la última noche del año 1801. El 'método de Gauss' para cálculo de órbitas ha seguido utilizándose hasta nuestros días.
In st alación del pr im er t elégr af o El 6 de mayo de 1833, el matemático, astrónomo y físico alemán Johann Carl Friedrich Gauss y su colega, Wilhelm Eduard Weber, instalaron una línea telegráfica de 1000 metros de longitud sobre los tejados de la población alemana de Göttingen donde ambos trabajaban, uniendo la universidad con el observatorio astronómico. Este dispositivo fue inventado por el estadounidense Samuel Morse en 1832. Al principio, el sistema carecía de un código para la comunicación, pero pronto ambos crearon un alfabeto basado en la amplitud de las señales dándole así una verdadera capacidad de comunicación a su invento.
Fuentes: Biografías y Vidas. (2017). Obtenido de http://www.biografiasyvidas.com/biografia/g/gauss.htm Porto, J. P. (2016). Obtenido de http://definicion.de/campana-de-gauss/ Helpes. (s.f.). Obtenido de http://www25.helpes.eu/01165274/Heliotropo(instrumento)#EnlacesExternos Bachiller, R. (28 de 05 de 2009). elmundo.es. Obtenido de http://www.elmundo.es/elmundo/2009/05/25/ciencia/1243266873.html EcuRed. (2017). EcuRed. Obtenido de https://www.ecured.cu/Tel%C3%A9grafo_El%C3%A9ctrico
M A TEM Á TI CA
Cr ecim ien t o del dióxido de car bon o en la at m ósf er a Entre el 2000 y el 2006, las actividades humanas como la quema de combustibles fósiles, la fabricación de cemento, y la deforestación tropical, han experimentado una tasa de crecimiento anual del dióxido de carbono atmosférico que es la más alta desde que se empezó la monitorización continua en 1959. La tasa de crecimiento del dióxido de carbono atmosférico es significativamente mayor que las de los años ochenta y los noventa, que eran de 1,58 ppm y 1,49 ppm por año, respectivamente. La concentración atmosférica actual es de 381 ppm, la más grande en los últimos 650.000 años, y probablemente en los últimos 20 millones de años. Aunque ya se había advertido sobre la aceleración mundial en las emisiones de dióxido de carbono, el actual análisis proporciona más detalles sobre sus causas. "La novedad del estudio es la demostración de que la debilitación de los sumideros terrestres y oceánicos de CO2 está contribuyendo al crecimiento acelerado del CO2 atmosférico", explica Chris Field, director del Departamento de Ecología Global del Instituto Carnegie. Los cambios en los patrones de viento sobre el Océano Antártico, resultantes del calentamiento global antropogénico, han causado que el agua rica en carbono fluya hacia la superficie, reduciendo la capacidad del océano para absorber el exceso de dióxido de carbono de la atmósfera.
En la tierra, donde el crecimiento de los vegetales es el mecanismo fundamental para retirar el dióxido de carbono de la atmósfera, las grandes sequías han reducido la captación del carbono. La quema de combustibles fósiles y el proceso de fabricación de cemento emitieron un promedio de 7.600 millones de toneladas cada año entre 2000 y 2006, un 35 por ciento por encima de las emisiones de 1990. Las emisiones generadas por los cambios en el uso de la tierra, tales como la deforestación, han permanecido constantes, pero sus focos se desplazaron geográficamente. El estudio también muestra que la intensidad del carbono de la economía global (kilogramos de carbono por dólar de actividad económica) ha aumentado desde el año 2000 en un 0,3 por ciento anual, invirtiendo un descenso de aproximadamente el 1,3 por ciento anual que había durado unos treinta años. Como prácticamente todos los escenarios propuestos para lidiar con las emisiones futuras recomiendan mejoras en la intensidad del carbono en la economía global, el deterioro encontrado en este índice presenta un serio desafío para la estabilización del dióxido de carbono atmosférico y la mitigación del cambio climático. Mauricio Luque, (2017), El aumento de CO2 en la atmósfera se acelera con el crecimiento económico. http://www.solociencia.com/ecologia/07121003.htm
El m odelo m at em át ico qu e explica la t eor ía Keyn esian a Alfonso Ávila del Palacio, doctor en filosofía, especialista en matemáticas, profesor e investigador de la Universidad Juárez del Estado de Durango (UJED), en México, diseñó un modelo matemático para explicar la teoría económica keynesiana, que asegura que el Estado debe intervenir en el desarrollo de actividades económicas durante periodos de crisis. El especialista, miembro nivel I del Sistema Nacional de Investigadores (SNI) por 15 años ininterrumpidos, afirmó que su trabajo Estructura matemática de la teoría keynesiana, se basa en la teoría del economista John Maynard Keynes y en la teoría de juegos de Von Neumann y Morgenstern. ?Mi propósito era ver qué estructura matemática está detrás de la teoría y resultó que no estaba escrita en términos matemáticos y quería saber si eso era posible, entonces lo que me pareció más adecuado para ello fue utilizar la teoría de juegos, y resultó que sí puede definirse la teoría de Keynes de manera más clara?, aseguró. Ávila del Palacio explicó que Keynes, quien trabajó dentro de la teoría neoclásica de la economía, una corriente que se desarrolló en el mundo anglosajón, en Inglaterra originalmente, exponía que no existía el desempleo voluntario, ya que si alguien no encontraba trabajo era porque no aceptaba trabajos con salarios bajos, pero si alguien lo aceptaba, encontraba trabajo; pero surgió la Gran Depresión de 1929 que inició en Estados Unidos y se propagó al resto del mundo.
Según la teoría neoclásica, no era posible que eso sucediera y como no se encontraban respuestas, Keynes se encargó de explicar por qué estaba pasando eso y la forma que se podía salir de esa crisis, refirió el doctor Ávila. ?Por otro lado, la teoría clásica es partidaria de que el gobierno no intervenga, y asegura que las leyes del mercado se ajustan solas y que el gobierno no está para regular las cuestiones económicas, entonces lo que propuso Keynes es que el Estado debería intervenir ? no a la manera de sistemas socialistas, que es totalitario? sino que debería crear empleos aunque fueran ficticios, la cuestión era darle dinero a la gente, para que esa gente gastara y ese gasto generara demanda y las empresas se activaran?, añadió. Con la teoría de Keynes se salió de la crisis de 1929, por eso el economista inglés se hizo famoso, indicó. El filósofo de la UJED señaló que para realizar este modelaje se basó en la teoría de Keynes y también atrajo la teoría de juegos de John Von Neumann y Morgenstern, con las que simuló un modelo matemático, mediante un juego en el que intervenían productores, consumidores y el Estado.
Alfonso Ávila del Palacio Portada libro 3.jpg ?Usando esas teorías (la de juegos y apuestas) me pareció que podía modelar la teoría de Keynes, mediante un juego en el que hay productores que están enfrentados de alguna manera a consumidores, y el tercer jugador es el Estado; la idea es que si dejamos solos a los productores y consumidores pueden llegar a una crisis, pero si interviene el gobierno, se puede evitar esa crisis?, precisó Ávila del Palacio. La herramienta matemática de teoría de juegos, que utilizó, deriva de la teoría de probabilidades que inventó Pascal cuando un amigo le dijo en una noche de juegos que le hiciera una fórmula para ganar en los juegos de azar, y lo que hizo Pascal fue examinar las posibilidades, refirió el investigador. ?Cuando a las probabilidades se les suma la habilidad de los jugadores y no son de azar, por ejemplo, en el póker, en el que se puede hacer creer que se tiene buen juego, entra en juego la habilidad del jugador y esa habilidad fue lo que generó lo que se llama teoría de juegos, donde hay contrincantes, simula situaciones de guerra e intereses en conflicto?, ejemplificó. Finalmente, señaló que es necesario que las autoridades utilicen los resultados de investigaciones científicas y tecnológicas para respaldar las políticas públicas de México como una inversión a largo plazo para el desarrollo. Tepic, Nayar it . 23 de m ar zo de 2017 (Agen cia In f or m at iva Con acyt ).h t t p:/ / con acyt pr en sa.m x/ in dex
ENTRETENIMIENTO CRUCIGRAM A Intrucciones: Lee y resuelve el siguiente crucigrama. Utiliza lel banco de definiciones en la parte inferior para guiarte.
SUDOKU Resuelve el sudoku, completando cada casilla vacía con los dígitos del 1 al 9. Recuerda que dos o más dígitos no pueden repetirse en la misma fila, columna o sector.
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C r é d it o s NATALIA ARANA SECCIONES: MATEMATICA Y QUIMICA
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