Disparo Láser de Más de un Megajulio

Se ha logrado emitir contra un blanco un nivel histórico de energía láser, algo más de un megajulio, en unas pocas milmillonésimas de segundo. Con este experimento, realizado por científicos del Centro Nacional de Ignición en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, Estados Unidos, han sido demostradas las condiciones de control del objetivo necesarias para alcanzar la ignición de la fusión nuclear.

Esa energía de un megajulio es aproximadamente 30 veces superior a la emitida hasta ahora por cualquier otro grupo de láseres en el mundo. La energía máxima de la luz láser en el experimento reciente fue aproximadamente de 500 veces la usada por Estados Unidos en cualquier instante dado.

"Romper la barrera del megajulio nos acerca más a la ignición de la fusión en el Centro Nacional de Ignición", subraya Thomas D'Agostino, administrador de la NNSA (Administración Nacional estadounidense de Seguridad Nuclear).

Para demostrar la fusión, el proceso que proporciona energía al Sol y las demás estrellas, el Centro Nacional de Ignición enfoca la energía de 192 poderosos haces de láser en un cilindro del tamaño de un lápiz que contiene un diminuto objetivo esférico lleno de deuterio y tritio, dos isótopos del hidrógeno.

Dentro del cilindro, la energía láser es convertida en rayos X, que comprimen el combustible hasta que alcanza temperaturas de más de 100 millones de grados centígrados y presiones miles de millones de veces mayores que la presión atmosférica de la Tierra. La rápida compresión de la cápsula de combustible fuerza a los núcleos de hidrógeno a fusionarse y liberar varias veces más energía que la energía láser que fue requerida para iniciar la reacción.

Este programa experimental para alcanzar la ignición de la fusión es fruto de una asociación entre el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, el Laboratorio Nacional de Los Álamos, el Laboratorio de Energética Láser, la empresa General Atomics, los Laboratorios Nacionales de Sandia, así como otros muchos laboratorios y universidades de Estados Unidos.

Vínculo Entre la Depresión y el Uso de Internet

La gente que pasa mucho tiempo en la Red es más propensa a mostrar síntomas de depresión, según un estudio a gran escala realizado por psicólogos de la Universidad de Leeds.
Los investigadores han hallado pruebas contundentes de que algunos usuarios han desarrollado un hábito compulsivo sobre internet, mediante el cual sustituyen la interacción social de la vida real por redes sociales de internet y salas de chat online. Los resultados sugieren que este tipo de navegación adictiva puede tener un impacto serio sobre la salud mental.
“Internet ahora desempeña un papel importante en la vida moderna, pero sus beneficios están acompañados por un lado más oscuro”, apunta Catriona Morrison, autora principal del estudio, de la Universidad de Leeds.
Aunque muchos de nosotros usamos internet para cosas diversas pero sin que nuestra vida personal gire alrededor de ella, hay un pequeño subconjunto de la población al que le resulta difícil controlar cuánto tiempo pasan online, hasta el punto en que eso llega a interferir con sus actividades diarEstos adictos a internet pasan proporcionalmente más tiempo navegando por páginas web con contenidos sexuales, juegos online y comunidades online. En el estudio, también se ha comprobado que los sujetos de esta clase sufren una incidencia más alta de depresión, desde moderada a severa, que la experimentada por los usuarios de internet no adictos a ésta.
Morrison matiza que este estudio indica que el uso excesivo de internet está asociado a la depresión, pero lo que ella y su equipo no han esclarecido todavía es cuál cosa conduce a la otra: ¿La gente deprimida es atraída hacia Internet y hace un uso excesivo de la misma? ¿O el uso excesivo de Internet promueve la depresión?
Lo que está claro es que, para un pequeño subconjunto de la población, el uso excesivo de internet podría ser una señal de advertencia de tendencias depresivas.
Incidentes como los suicidios pactados de adolescentes en la localidad de Bridgend en 2008 condujeron a muchos a plantearse hasta qué punto las redes sociales de internet pueden promover pensamientos depresivos en adolescentes vulnerables. De entre los internautas investigados en el estudio de la Universidad de Leeds, los jóvenes fueron más propensos a ser adictos a internet que los usuarios de mediana edad, y la edad promedio del grupo adicto fue de 21 años.

Bacteria Modificada Para Generar Combustible Directamente a Partir de Biomasa

En un proyecto de colaboración dirigido por investigadores del Instituto Conjunto de BioEnergía (JBEI, por sus siglas en inglés), incluyendo a Jay Keasling, se ha conseguido desarrollar un microbio que puede producir un biocombustible avanzado directamente de la biomasa.

Desplegando las herramientas de la biología sintética, los investigadores del citado instituto han modificado una cepa de la bacteria Escherichia coli (E. coli) para producir biogasóleo (biodiésel) y otros productos químicos importantes derivados de los ácidos grasos.

El hecho de que estos microbios puedan producir esta clase de combustible directamente a partir de la biomasa, sin modificaciones químicas adicionales, es muy importante, ya que los costos de elaboración se reducen de manera notable, haciendo más viable la implantación de este tipo de combustible.

El precio siempre al alza del petróleo y sus derivados, y el grave problema del calentamiento global por culpa del uso de combustibles fósiles, han forzado a la comunidad internacional a buscar nuevos combustibles para los medios de transporte, que sean renovables y puedan ser producidos de un modo sostenible.

Los estudios científicos han mostrado de forma reiterada que los combustibles líquidos obtenidos de la biomasa vegetal serían una de las mejores alternativas si se encontrara una manera económicamente factible de llevar a cabo su producción comercial.

El grupo del Instituto Conjunto de BioEnergía está trabajando ahora para maximizar la eficiencia y la velocidad a la que su cepa de E. coli modificada genéticamente puede convertir directamente la biomasa en biogasóleo. También está investigando las maneras de maximizar la cantidad total de biogasóleo que puede ser producido en una única fermentación.

La productividad, el nivel de concentración y la conversión eficiente de la materia prima en combustible, son los tres factores más importantes para la viabilidad comercial de los microbios que han sido modificados genéticamente con el fin de producir biocombustibles a escala industrial. Habrá que investigar mucho más todavía antes de que este proceso se vuelva comercialmente viable, pero el primer paso básico puede haberse dado ya con este estudio reciente.

Un Andamio Tridimensional Para el Cultivo Limpio de Células Madre

Un nuevo desarrollo técnico es capaz de evitar situaciones como la que sobresaltó a la comunidad médica cuando unos investigadores descubrieron que virtualmente todas las líneas de células madre embrionarias humanas que estaban siendo usadas en el 2005 estaban contaminadas. Ciertos subproductos animales usados en algunas operaciones para preparar placas de Petri habían dejado rastros en las células humanas. Si esas células hubieran sido implantadas en un cuerpo humano, probablemente habrían sido rechazadas por el sistema inmunitario del paciente.

Incluso en la actualidad, con nuevas líneas de células madre aprobadas para su uso en investigaciones médicas, existe el riesgo de que esas células se contaminen de la misma manera. La mayoría de los laboratorios de investigación aún utilizan "capas" basadas en productos animales porque todavía es la manera más barata y fiable de hacer que las células madre se multipliquen.

Unos científicos especializados en materiales, de la Universidad de Washington, han creado ahora una alternativa. Construyeron un andamio tridimensional a partir de un material natural que imita los puntos de unión de las células madre, permitiéndolas reproducirse en una estructura biodegradable y limpia. Los últimos resultados muestran que en esa estructura las células madre embrionarias humanas crecen y se multiplican fácilmente y sin problemas.
"El principal desafío para la terapia de células madre en la actualidad es la dificultad para crear muchas de ellas con una alta pureza", explica la autora principal del estudio, Miqin Zhang, profesora de ciencia e ingeniería de los materiales en la Universidad de Washington, en Seattle. "Hasta ahora, parece que este material es muy bueno para la renovación de las células madre".

Los investigadores del campo médico esperan algún día usar células madre para hacer crecer nuevos tejidos y órganos. La capacidad de diferenciarse en más de 220 tipos de células en el cuerpo humano adulto, hace de las células madre un importantísimo recurso médico potencial.

Hacer crecer las células en tres dimensiones imita mejor las condiciones reinantes en el cuerpo humano. También permite su producción en cantidades masivas, las cuales serán necesarias en cualquier aplicación clínica.

Tal como señala Carol Ware, profesora de medicina comparativa y experta en células madre en la citada universidad, los andamios tridimensionales son un área activa de investigación. Aún no son utilizados comúnmente, pero serán cruciales para hacer que el uso de células madre embrionarias pase del laboratorio a la clínica.

Estudiar la Descomposición, Recurso Clave Para Reconstruir Organismos Fosilizados

Los investigadores, del Departamento de Geología de la Universidad de Leicester, han creado un nuevo método para extraer información de fósiles de 500 millones de años de antigüedad. A tal fin, estudiaron la manera en que se descomponen los peces, para así tener una idea más clara de qué aspecto debían tener nuestros antepasados marinos lejanos.

Interpretar fósiles se parece en algunos aspectos al análisis forense: Los expertos recogen todas las pistas disponibles para tratar de hacer una reconstrucción de algo que ocurrió en el pasado. Sin embargo, a diferencia de los forenses, los paleontólogos manejan cadáveres de formas de vida de hace millones de años, y están menos interesados en conocer la causa o el momento de la muerte. Lo que quieren averiguar es cómo era un animal antes de morir, y para ello, al igual que sucede con el análisis forense, conocer cómo se alteró el cuerpo con la descomposición después de la muerte, permite obtener importantes pistas sobre su anatomía original.

Según Rob Sansom, uno de los autores del estudio, esto es algo que a veces los paleontólogos pasan por alto, "probablemente porque emplear cientos de horas estudiando cadáveres hediondos de peces en descomposición no es algo que suela gustar". Pero los descubrimientos que es posible hacer siguiendo esta vía, recompensan los malos ratos pasados.

Los resultados de esta nueva investigación muestran que algunas de las características anatómicas típicas de los fósiles de vertebrados muy antiguos han quedado gravemente afectadas por la descomposición, y en algunos casos pueden haber sido devastadas por completo como consecuencia de la putrefacción.

Lo descubierto hace pensar que algunos de los fósiles más antiguos de nuestra parte del árbol genealógico evolutivo pueden haber correspondido a seres más complejos que lo estimado anteriormente.

Sabiendo cómo afectó a los fósiles la descomposición, las reconstrucciones de nuestros antepasados más antiguos serán científicamente más exactas.

Efectos Sobre el Motorista del Ruido Transmitido Por el Casco

El uso de un casco de protección es esencial para la seguridad de un motorista en caso de accidente, pero ¿podría, por otra parte, su uso habitual perjudicar la salud del sujeto y afectar a su manera de circular? Eso es lo que unos expertos están estudiando en un nuevo proyecto de investigación.

El estudio lo dirigen Michael Carley, del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Bath, y el Dr. Nigel Holt, del Departamento de Psicología de la Universidad Bath Spa.

Con la ayuda del Dr. Ian Walker, del Departamento de Psicología de la Universidad de Bath, el equipo hará mediciones en las carreteras para averiguar cómo el ruido se transmite a través del casco y cómo afecta a la audición del motorista y a su capacidad para concentrarse.

El ruido en el interior del casco a la velocidad de 110 kilómetros por hora, una velocidad que es legal en diversas vías de transporte, es superior al límite legal de ruido en los puestos de trabajo en los mismos países donde esa velocidad es permitida para las motos. Se trata pues de un nivel de ruido más que suficiente para causar lesiones auditivas graves.

El problema no está en el ruido del motor o en el del tubo de escape como podría parecer. El ruido proviene simplemente del flujo de aire incidiendo contra el casco.

El uso de tapones para los oídos no ayuda mucho, pues el ruido se transmite al oído interno desde los huesos del motorista. Esto se ha sabido desde hace al menos 20 años; sin embargo, se ha investigado muy poco sobre el ruido y sus efectos.

El estudio de laboratorio, se dividirá en dos partes: En la primera, se aplicarán vibraciones de bajo nivel a las cabezas de los voluntarios para examinar cómo el ruido se transmite a través de toda la estructura conjunta integrada por el casco y la cabeza.

La segunda parte incluye la reproducción de ruidos para que los participantes los oigan mientras se enfrentan a pruebas cognitivas. Conducir una motocicleta requiere mucha atención y concentración. Cualquier cosa que reduzca la eficacia del motorista controlando su moto puede conducir a que se produzcan más accidentes.

Se sabe que el ruido puede afectar a la percepción y a la cognición, pero, hasta ahora, nadie ha tratado de examinar cómo el ruido circulando en moto afecta al rendimiento de los pilotos.

Los Ultimos Neandertales Europeos Desaparecieron Hace 37.000 Años

El estudio, realizado por el profesor Joao Zilhao y sus colegas, se basa en su anterior investigación, en la que propuso que, al sur de la Cordillera Cántabro-Pirenaica, los neandertales sobrevivieron durante varios milenios después de ser sustituidos o asimilados por los seres humanos anatómicamente modernos en el resto de Europa.

Aunque este patrón de la "Frontera del Ebro" ha conseguido una gran aceptación desde que fue propuesto por primera vez por el profesor Zilhao hace unos veinte años, dos aspectos importantes del modelo han sido objeto de controversia: la duración exacta de esa frontera, y las causas subyacentes en la desaparición final de esas poblaciones de neandertales (la ecología y el clima, o la competencia con los inmigrantes humanos modernos).

El profesor Zilhao y sus colegas aportan ahora nuevas evidencias, del Auriñaciense tardío de Portugal, una cultura arqueológica asociada de modo incuestionable a los humanos modernos, que fija la antigüedad de los últimos neandertales del sur y el oeste de la península ibérica en no menos de unos 37.000 años.

Por tanto, esta nueva evidencia establece en cinco milenios la duración del refugio ibérico de los neandertales, y refuta la hipótesis de que algunas poblaciones de neandertales permanecieron en la zona de Gibraltar hasta hace 28.000 años.

Zilhao considera que el patrón de la Frontera del Ebro fue generado tanto por factores climáticos como demográficos, ya que coincide con un período de clima suave, durante el cual los bosques de robles y pinos se expandieron significativamente a lo largo de la zona occidental de la Península Ibérica. Cuando, debido al retorno de condiciones climáticas más frías, el reducto de los neandertales atrajo nuevamente la presencia de grandes manadas de herbívoros, y tras ellos sus cazadores humanos modernos, sobrevino la migración de éstos través de la Frontera del Ebro, y la consiguiente interacción entre ellos y los neandertales. Como resultado de eso, el último de los neandertales siguió el mismo proceso de asimilación o sustitución que motivó la desaparición de sus congéneres en otros lugares de Europa cinco milenios antes.

La datación fue realizada por expertos de la Universidad de Viena dirigidos por la profesora Eva María Wild, y de la Universidad de Oxford.

Sustancia Capaz de Reparar a una Enzima Util Para la Salud Humana

El mal funcionamiento enzimático es la raíz de muchos problemas graves de salud, pero rara vez los científicos logran repararlo. Una nueva investigación a cargo de especialistas de las universidades de Stanford e Indiana muestra cómo una molécula en particular, conocida como Alda-1, repara una mutación enzimática común que conduce a una reacción debilitante al alcohol, incrementa el riesgo de desarrollar algunos tipos de cáncer y muy probablemente promueve también ciertas enfermedades neurodegenerativas.
Lo más llamativo es la forma en que actúa la Alda-1. Aunque la estrategia típica en el desarrollo de fármacos es encontrar una molécula que se enlace a un lugar enzimático clave bloqueando el proceso de la enfermedad, en este caso la molécula en realidad cambia la forma de una enzima dañada y la revive.
En la investigación se ha desvelado este proceso, cómo esta pequeña molécula corrige la estructura de una enzima muerta y la reactiva.
Para el estudio, Daria Mochly-Rosen, profesora de Biología Química y de Sistemas en la Universidad de Stanford, y Che-Hong Chen colaboraron con Thomas Hurley, profesor de bioquímica y biología molecular en la Universidad de Indiana.
El equipo de Hurley utilizó una técnica de obtención de imágenes por cristalografía de rayos X para revelar cómo la Alda-1 repara la enzima.
El descubrimiento abre una puerta hacia la posibilidad de desarrollar una nueva clase de medicamentos.
La corrección de enzimas mediante fármacos se ha venido considerando como uno de los Santos Griales del desarrollo de medicamentos. Y, hasta ahora, buena parte de la comunidad científica creía que era un objetivo imposible de alcanzar.
Aunque los científicos que trabajan en el desarrollo de fármacos tienen estrategias para corregir otros tipos principales de proteínas responsables de enfermedades o molestias, no existe ninguna para las enzimas.
El mal funcionamiento enzimático está asociado con un mayor riesgo de padecer patologías como la enfermedad de Alzheimer, las complicaciones diabéticas y ciertos tipos de cáncer de esófago y boca, así como una reacción especialmente adversa al alcohol.

El Cromosoma Y Evoluciona a Gran Velocidad

El cromosoma Y es a menudo considerado una rareza genética. Es corto y porta pocos genes, la mayoría de los cuales está relacionada con rasgos asociados a la masculinidad. La mayoría de los cromosomas consta de secuencias de ADN altamente repetitivas de función desconocida.

Cientos de millones de años atrás, el cromosoma Y se separó de su "hermano", el cromosoma X, y se especializó en los rasgos masculinos. Los biólogos que estudian la evolución han teorizado, al respecto de dicha separación, que el cromosoma Y perdió rápidamente la mayor parte de sus genes a través de un proceso conocido como degeneración, y luego se sumió en un estado bastante estático.

Sin embargo, esta teoría era difícil de probar porque todos esos tramos repetitivos de ADN hacen que el cromosoma Y sea muy difícil de secuenciar.

Los biólogos evolutivos han creído durante mucho tiempo que el cromosoma Y de los mamíferos está esencialmente estancado, después de haber perdido la mayor parte de sus genes hace cientos de millones de años. Pero la nueva investigación, a cargo de un equipo dirigido por el director del Instituto Whitehead, y profesor de biología del MIT, David Page, parece invalidar esa teoría, pues muestra que el cromosoma Y en realidad evoluciona con rapidez y se remodela continuamente.

Por primera vez, los investigadores secuenciaron el cromosoma Y del chimpancé, permitiendo así la primera comparación de ese cromosoma humano con el de otra especie.

El análisis ha desvelado diferencias significativas entre los cromosomas Y de las dos especies, lo cual sugiere que dichos cromosomas han evolucionado más rápido que otros cromosomas durante los seis millones de años transcurridos desde que los humanos y los chimpancés surgieron de un antepasado común.

Los resultados del nuevo estudio ofrecen la primera evidencia de que un cromosoma Y es evolutivamente tan antiguo como el Y humano; y de hecho todavía está en evolución. Además, los cambios son de renovación, no de simple degeneración.

La nueva comparación de secuencias también puede ayudar a los científicos en sus estudios sobre la infertilidad masculina, que a menudo es causada por defectos en el cromosoma Y.

Andrew Clark (Universidad Cornell) y Jennifer Hughes (Instituto Whitehead) han Intervenido también en el estudio.

Reímos y Lloramos del Mismo Modo en Todas las Culturas

Unos investigadores dirigidos por la profesora Sophie Scott del University College de Londres han estudiado el grado de similitud que en individuos de culturas diferentes tienen los sonidos sin palabras asociados a emociones como la alegría, la ira, el miedo, la tristeza, el asco y la sorpresa.

La gran mayoría de nuestra configuración genética es igual en todos los humanos, lo cual implica que la mayor parte de nuestras características físicas son similares. También compartimos otros atributos, como el tener complejos sistemas de comunicación para transmitir nuestros pensamientos y sentimientos y para captar las intenciones de quienes nos rodean, y también es típico en humanos el que podamos expresar una amplia gama de emociones mediante el lenguaje, los sonidos sin palabras, las expresiones faciales y los gestos.

Sin embargo, el modo en que nos comunicamos no siempre es el mismo. Por ejemplo, las personas de culturas diferentes no sólo tienen idiomas distintos sino que en algunos casos el significado que otorgan a los gestos es también diferente.

La investigadora Disa Sauter (University College de Londres) estudió personas de Gran Bretaña y de los Himba, un grupo de más de 20.000 personas que viven en pequeños asentamientos en el norte de Namibia. En esos asentamientos muy remotos, donde fueron recolectados los datos para el estudio actual, los individuos llevan vidas completamente tradicionales, sin electricidad, agua corriente, formación académica, o contacto con personas de otros grupos.

Los participantes en el estudio escucharon un cuento corto cuya trama giraba alrededor de una emoción particular, por ejemplo, cuán triste estaba una persona porque un pariente había fallecido recientemente. Al final de la historia, oyeron dos sonidos, por ejemplo de llanto y de risa, y se les pidió que identificaran cuál de los dos reflejaba la emoción expresada en la historia. El grupo británico oyó sonidos hechos por los Himba y viceversa.

Las personas de ambos grupos encontraron que las emociones básicas (ira, miedo, asco, alegría, tristeza y sorpresa) resultaban las más fácilmente reconocibles. Esto respalda por tanto la noción de que las vocalizaciones no verbales de estas emociones son similares en todas las culturas humanas.

Interferir en la Vida Sexual de los Mosquitos Para Combatir la Propagación de la Malaria

Impedir a los mosquitos macho depositar con éxito su esperma dentro de las hembras podría evitar la reproducción de estos insectos, y ofrecer una posible nueva manera de combatir la malaria. Este enfoque ha sido investigado por un equipo de científicos, quienes presentan ahora sus conclusiones.

El nuevo estudio se centra en la especie que es la principal culpable de la transmisión del paludismo en África, el mosquito Anopheles gambiae. Estos mosquitos se aparean una sola vez en su vida, lo que significa que interrumpir su proceso reproductivo ofrece una buena manera de reducir drásticamente sus poblaciones en África.

Cuando se aparean, el macho transfiere esperma a la hembra y después transfiere una masa coagulada de proteínas y fluidos seminales conocida como tapón de apareamiento. Este tapón no se encuentra en ninguna otra especie de mosquito, y hasta ahora, muy poco se ha sabido sobre su utilidad y sobre el papel que desempeña en la reproducción del Anopheles gambiae.

El equipo de Flaminia Catteruccia, del Departamento de Ciencias Biológicas del Imperial College de Londres, ha mostrado que el tapón de apareamiento no es una simple barrera para impedir la inseminación por los machos rivales, como se ha sugerido previamente. El equipo de investigación ha descubierto que el tapón de apareamiento es esencial para asegurar que el esperma sea correctamente retenido en el órgano femenino de almacenamiento de esperma, a partir del cual la hembra puede fertilizar los huevos en el transcurso de su vida. Sin el tapón de apareamiento, el esperma no se guarda correctamente, y la fertilización no puede realizarse.

Quitar o sabotear de otros modos el tapón de apareamiento haría que la cópula fuese ineficaz. Este hallazgo podría usarse para desarrollar nuevas maneras de controlar las poblaciones de mosquitos Anopheles gambiae, en aras de limitar la propagación de la malaria.

Si en el futuro se logra desarrollar un inhibidor que impida a la enzima coaguladora hacer su trabajo dentro de los machos de estos mosquitos, y este inhibidor se puede esparcir fácilmente por los exteriores, por ejemplo en forma de aerosol como se hace con los insecticidas, entonces se podrá inducir con facilidad la esterilidad en mosquitos hembra en su propio entorno natural. Esto podría proporcionar una nueva manera de limitar la población de esta especie de mosquito, y podría ser un arma más en el arsenal contra el paludismo.

Nuevo Modo de Estudiar la Reparación de Daños en el ADN Causados Por la Luz Solar

Unos investigadores de la Universidad Estatal de Ohio han encontrado una nueva forma de estudiar cómo se mueven ciertas enzimas cuando reparan el ADN dañado por el sol, y este descubrimiento podría conducir algún día a nuevas terapias para curar la piel quemada.

La luz ultravioleta daña la piel al hacer que se formen enlaces químicos en lugares inadecuados de las moléculas de ADN en nuestras células. Normalmente, otras moléculas, más pequeñas, llamadas fotoliasas, reparan los daños. La quemadura solar se produce cuando el ADN está demasiado dañado para poder ser reparado y las células mueren.

Las fotoliasas siempre han sido difíciles de estudiar, en parte porque realizan sus operaciones en fracciones de segundo. El físico y químico Dongping Zhong de la Universidad Estatal de Ohio, y sus colegas, han usado pulsos extremadamente rápidos de luz láser para espiar a una fotoliasa mientras estaba reparando una hebra de ADN.

Ésta es la primera vez que se ha observado el movimiento de esta enzima sin adosarle antes una molécula fluorescente, lo que perturba sus movimientos. Los investigadores pudieron por tanto ver el movimiento genuino de la enzima mientras hacía su trabajo.

Ahora que los científicos han documentado con precisión los movimientos de una fotoliasa en el punto de reparación del ADN, se puede comprender mucho mejor este proceso en la escala atómica.

En la naturaleza, el ADN elude los daños potenciales de los rayos ultravioleta convirtiendo estos en calor. Las lociones de protección solar nos protegen reflejando en nuestra piel la luz del Sol, y también disipando como calor la radiación ultravioleta.

La quemadura solar tiene lugar cuando el ADN absorbe la energía de la radiación ultravioleta en vez de convertirla en calor. En parte, esto se debe a la posición aleatoria de la molécula de ADN dentro de nuestras células en el momento en que reciben los rayos ultravioleta. Cuando la energía ultravioleta es absorbida, se activan reacciones químicas que provocan las lesiones (enlaces químicos erróneos) a lo largo de la hebra de ADN.

Si las fotoliasas son incapaces de reparar completamente las lesiones, el ADN no puede reproducirse de modo apropiado. Las células muy dañadas simplemente mueren. Los científicos también creen que los daños crónicos producidos por el Sol crean mutaciones que llevan a enfermedades como el cáncer de piel.

El trabajo realizado en el laboratorio de Zhong es fundamental para conocer cómo interactúan esas moléculas. Otros investigadores podrán utilizar esta información para diseñar medicamentos que reparen los daños producidos por el Sol.

El Concepto de Control de Caos, Util Para el Andar de Robots Con Patas

Incluso los insectos, tradicionalmente considerados animales simples, pueden generar patrones de movimiento bastante diferentes con sus seis patas. Ellos emplean diversos modos de andar que dependen de si avanzan ascendiendo o descendiendo, despacio o rápido. Un equipo de científicos de Gotinga, Alemania, ha desarrollado ahora un robot andante que, dependiendo de la situación, puede cambiar flexible y autónomamente entre sus diversos modos de caminar.

El éxito de este enfoque de diseño radica en su simplicidad: Una red pequeña y simple con sólo unas pocas conexiones puede crear patrones de movimiento muy diversos. Para lograr esto, el robot usa un mecanismo para el "control del caos".

Este trabajo interdisciplinario ha sido efectuado por un equipo de científicos del Centro Bernstein para la Neurociencia Computacional, el Departamento de Física de la Universidad Georg-August y el Instituto Max Planck para la Dinámica y la Autoorganización.

En los humanos y los animales, los movimientos periódicos y repetitivos como los asociados a caminar o a respirar son controlados por pequeños circuitos neuronales llamados "generadores centrales de patrones" (CPGs, por sus siglas en inglés). Los científicos han venido usando este principio en el desarrollo de máquinas andantes. Hasta ahora, por regla general se requería de un CPG exclusivo para cada modo de andar. En un diseño así, el robot recibe la información sobre su entorno por medio de varios sensores, que le indican cosas como por ejemplo si hay un obstáculo delante de él o si sube por una cuesta; y, sobre la base de esta información, el cerebro del robot selecciona el CPG que controla la forma de andar apropiada para cada situación particular.

El robot desarrollado ahora por los científicos de Gotinga resuelve la misma tarea con un único CPG que genera formas de andar completamente diferentes y que puede cambiar entre éstas de una manera flexible. Este CPG es una diminuta red que consta de dos elementos. El secreto de su funcionamiento es el llamado "control del caos". Si se encuentra descontrolado, el CPG produce un patrón caótico de actividad. Sin embargo, esta actividad puede ser muy fácilmente controlada por las propias señales de entrada de los sensores, que modelan esa actividad caótica de tal modo que adquiera el patrón de marcha que se necesite en ese momento. Dependiendo de las señales de entrada de los sensores, se generan patrones diferentes de control, y así se establecen diferentes formas de marcha.