3-D reconstruction of the bacterial biofilm made by cholera bacteria. Bacterial cells (blue) attach to surfaces with a glue-like protein (green) and cement themselves together with another protein (gray). The bacterial clusters then cover themselves with a protective shell (red) made of proteins and sugar molecules.
Credit: Veysel Berk
3-D reconstruction of the bacterial biofilm made by cholera bacteria. Bacterial cells (blue) attach to surfaces with a glue-like protein (green) and cement themselves together with another protein (gray). The bacterial clusters then cover themselves with a protective shell (red) made of proteins and sugar molecules.
Credit: Veysel Berk
Chicos:Tenemos una lectura sobre el flujo génico. Y otra sobre cómo es que las biopelículas o biofilms ayudan en la resistencia a los antibióticos. Además de dos lecturas sobre nuestra realidad.
Los videos también ayudan a entender estos eventos.
Haz tu resumen y coloca tus impresiones o reflexiones sobre este material en tu cuaderno.
I Flujo génico.
tomado de:http://academia.cch.unam.mx/wiki/biologia3y4/index.php/Fuentes_de_variaci%C3%B3n_gen%C3%A9tica
Es un proceso microevolutivo que consiste en la diseminación de genes entre individuos de una misma población o entre una población y otra.
El flujo génico se da en especies que tienen más de una población, e influye en ellas cambiando la frecuencia de alelos cuando uno o varios individuos dejan (emigran) o entran (inmigran) a una determinada población, aunque en algunas especies el flujo génico no incluye el traslado físico de individuos y los genes pueden ser diseminados a través de gametos, polen o esporas que se dispersan entre poblaciones vecinas. Cuando los individuos entran o salen a una población, lo hacen llevando sus genes, por lo que modifican las frecuencias génicas de la población que dejan y a la que llegan.
El flujo génico tiene dos aspectos importantes. Primero: al aparecer un nuevo alelo con ventaja adaptativa en una población, éste puede ser diseminado a otras poblaciones cuando algunos individuos emigren y se integren a otra población ingresando en ella sus genes. Por ejemplo, en el caso del Pirú (Schinus molle), un árbol muy común en México, su pequeño fruto es comido entero por algunas aves; más tarde, al defecar, el ave suele hacerlo arrojando la semilla sin digerir en un lugar muy distante del árbol progenitor. De este modo, el pirú dispersa sus semillas junto con los alelos que éstas contengan. Tal proceso hace que los alelos nuevos que se pudiesen generar, no queden únicamente en una misma población y que sean diseminados en otras.
Este fenómeno en cualquier especie neutraliza las diferencias entre poblaciones y las mantiene como una misma variedad o especie. En los humanos suele suceder lo mismo con las migraciones que cada día son más comunes, ya sea por causas económicas o políticas, este proceso tiende a neutralizar las variaciones acumuladas de mucho tiempo atrás. En nuestro país las migraciones más importantes empezaron con la conquista europea.
El segundo aspecto del flujo génico es cuando se interrumpe. Entonces las poblaciones se mantienen aisladas genéticamente unas de otras. Esto puede causar con el tiempo que cada población adquiera unas frecuencias alélicas diferentes, ya sea por mutaciones, deriva génica o selección natural diferencial, cada población adquiere características propias, lo que generará una divergencia genética entre tales poblaciones, produciendo al principio pequeñas variaciones. Si las poblaciones interrumpen el flujo génico por tiempo considerable, y se siguen acumulando diferencias, estas pueden dar por resultado la formación de nuevas especies o grupos taxonómicos mayores.
Desde luego que este último aspecto es el importante en la diversidad biológica, no sólo por la posibilidad de proporcionar nuevas especies, sino también por mantener genéticamente sana a una especie. Cuando existe la endogamia, se reduce la disponibilidad de alelos en una población (menor variabilidad) y la posibilidad de supervivencia. El ejemplo lo tenemos en los guepardos o cheetas (figura 2.3.6), los cuales se encuentran actualmente en peligro de extinción, ya que en los últimos 150 años parece que entraron en cuello de botella evolutivo (la población se redujo mucho y actualmente todos los individuos existentes provienen de la reproducción de unos pocos individuos), por lo que los apareamientos en poblaciones reducidas muchas veces es entre padres y descendientes por la escasez de parejas potenciales. Esto da como resultado que para la mayoría de los genes casi no existan alelos, lo que los hace tan genéticamente similares que pueden encontrarse idénticas manchas sobre la piel en muchos de ellos. Los alelos que actualmente se presentan afectan la fertilidad de manera tal, que la mayoría de los machos, además de producir una baja cantidad de espermatozoides, se calcula que el 70% de ellos anormales. Otros alelos son responsables de la poca resistencia a las enfermedades, por lo que algunas de ellas pueden alcanzar proporciones epidémicas entre los cheetas. Las infecciones provocadas por un coronavirus que produce peritonitis entre los felinos es muy rara entre los leones (que tienen mayor variabilidad genética), pero muy frecuente entre los guepardos.
Figura 2.3.6 El guepardo o cheeta es un excelente ejemplo de lo que ocurre cuando se interrumpe el flujo genético. Después de habitar en la India, Cercano Oriente y África, en la actualidad solo quedan unos 7000 ejemplares en el oriente y sur de África, los cuales son descendientes de unos pocos individuos que sobrevivieron a un cuello de botella hace unos 150 años.
Así, en este último ejemplo se puede observar que el aislamiento reproductivo entre poblaciones (interrupción del flujo genético) por un período relativamente corto (lo suficiente para crear pequeñas diferencias entre poblaciones), seguido por un flujo génico, siempre puede representar salud genética para las especies.
II Nuevos avances contra las biopelículas de microorganismos, como la Legionella o el Cólera
(la figura al inicio de esta entrada es la original de la técnica descrita aquí, lee con cuidado que significa cada color)
(la figura al inicio de esta entrada es la original de la técnica descrita aquí, lee con cuidado que significa cada color)
Tomado de: http://www.medciencia.com/nuevos-avances-contra-las-biopeliculas-de-microorganismos-como-la-legionella-o-el-colera/
Según datos del Instituto Nacional de la Salud de EEUU, el 80% de las enfermedades infecciosas está relacionado con las biopelículas. Pero ¿qué es una biopelícula? En la fotografía de arriba podemos ver el aspecto que tienen.
El término biofilm o biopelícula se refiere a una agrupación de microorganismos que funciona como una comunidad totalmente funcional y con un poder indestructible. Además, están recubiertos de una gelatina que les confiere resistencia contra antibióticos y otro tipo de sustancias. Dentro de ellas existen microcanales por donde circulan los nutrientes y los deshechos. Un ejemplo de biopelícula es la que podemos encontrar en nuestros dientes.
¿Y cómo podemos atacar estas potentes biopelículas? Recientemente se ha publicado un nuevo método descubierto en la Universidad de Berkeley en California para atacar los biofilms que forman muchas bacterias causantes de enfermedades infecciosas, tales como el cólera o la fibrosis quística.
Han elaborado una técnica con marcaje fluorescente unido a una microscopía de “súper-resolución” que permite examinar la estructura de los biofilms bacterianos al detalle. También se han identificado objetivos genéticos de ataque para que los medicamentos rompan la comunidad bacteriana y exponerla así a los antibióticos.
Seguro que habréis oído alguna vez que a alguna persona de vuestro entorno le han tenido que quitar un catéter o una prótesis porque tenía alguna infección, es debido a las biopelículas que allí se forman. En el caso de la fibrosis quística, se forman biopelículas en los pulmones que causan infecciones crónicas, dificultando mucho la enfermedad. Los antibióticos ayudan pero las biopelículas no se destruyen del todo.
Para el caso del cólera, causado por la bacteriaVibrio cholerae (en la imagen de la derecha), el científico Veysel Berk construyó su propio microscopio e ideó una técnica nueva de tinción fluorescente y consiguió ver el proceso de formación de una biopelícula. Descubrió que en un período de 6 horas, una sola bacteria se fija a una superficie mediante la secreción de una proteína pegamento y se divide asegurando que sus células hijas también tengan esa especie de cemento que las mantiene encerradas en la biopelícula. Y así generación tras generación.
Si se descubren medicamentos que ataquen esas proteínas pegamento se podría disolver la estructura completa y así permitir la entrada de los antibióticos.
Motivos para formar biofilms
1. Los biofilms son un medio de autodefensa microbiana ya que resisten fuerzas físicas que podrían llevarse a las células que no estén bien adheridas. Un ejemplo de esto es el agua, una corriente de agua arrastraría cualquier microorganismo que no esté adherido a una superficie.
2. Resisten a ser comidas por nuestras células del sistema inmunitario y son una barrera frente a tóxicos o antibióticos.
3. Permiten a las células que viven en ella permanecer en un ambiente favorable. Suelen adherirse a superficies ricas en nutrientes. Pensemos en nuestra piel o en nuestros dientes, están plagados de nutrientes para ellas.
4. Formar biofilms es una forma de que los microorganismos vivan muy próximos entre sí, facilitando su comunicación intercelular aumentando su supervivencia. También aumenta la probabilidad de poder intercambiar genes.
En resumidas cuentas, la unión hace la fuerza. Si yo fuera bacteria, elegiría vivir en biopelículas.
Fuente: Nature, Science Daily, Brock (2009)
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“Plan cicatriz Ayotzinapa”, artículo de Lydia Cacho10 razones para no dar carpetazo al caso Ayotzinapa
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Cómo combatir la epidemia de cólera:
Y aquí una casa comercial ofrece alternativas para detectar biopelículas. El video tiene mucha información y las animaciones son muy buenas =)
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