Francis en el Journal of Feelsynapsis #8: “La caza del bosón de Higgs”

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En el último número del Journal of Feelsynapsis, #8 de febrero de 2013, aparece mi nuevo artículo “La caza del bosón de Higgs,” páginas 38 a 48. Está basado en “mi conferencia sobre el “Bosón de Higgs” en los X Encuentros con la Ciencia, Málaga,” 19 diciembre 2012. Espero que te guste. Permíteme un extracto introductorio.

“Imagina la escena de un crimen. Falta el asesino. No hay cadáver. Pero hay múltiples huellas de un trágico suceso. La policía científica tiene que recopilar todas las pruebas para reconstruir lo ocurrido, descubrir al criminal y dónde está el cuerpo de la víctima. Para ello utiliza el conocimiento adquirido durante más de un siglo de historia.

Muchos artículos de divulgación sobre el bosón de Higgs están acompañados de bellas imágenes de vivos colores que muestran los resultados han permitido descubrir esta partícula en los experimentos del LHC (Gran Colisionador de Hadrones) en el CERN (Centro Europeo de Investigación Nuclear). Un buen ejemplo es el suceso mostrado en la figura 1, que se publicó el 4 de julio de 2012. Descubrir dónde se esconde el Higgs en este tipo de figuras es como reconstruir la escena de un crimen. Para lograrlo los físicos usamos el conocimiento adquirido durante los últimos 80 años de física de partículas.

El suceso mostrado en la figura 1 fue registrado en el experimento ATLAS del LHC el 18 de mayo de 2012, a las 20:28:11. En el Fill #2644 se inyectaron en el túnel 1380 paquetes de protones en cada haz. Cada paquete tenía 137 mil millones de protones. Cada segundo se cruzaron 20 millones de veces los paquetes de protones y en cada cruce se produjeron entre 30 y 50 colisiones individuales, llamadas vértices. Un “cerebro” artificial, el sistema de disparo (trigger), que analiza en tiempo real cada cruce, seleccionó este suceso como uno de los 400 que se pueden guardar en disco duro cada segundo. Un análisis posterior utilizando los ordenadores de la red de computación reveló que este suceso podía esconder un bosón de Higgs.

Saber si el suceso de la figura 1 corresponde a un Higgs es como tirar una moneda y que salga cara o cruz, hay una probabilidad del 50%. Los dos sucesos de este tipo observados por ATLAS [el 14 de julio de 2012] tienen una probabilidad del 25% de ser ruido de fondo (background) o de ser dos Higgs. Por tanto, saber con absoluta seguridad si en la figura 1 se oculta un Higgs es imposible. Obviamente, si sólo se contara con este único resultado no se podría afirmar que se ha descubierto una nueva partícula.”

Para leer más sigue este enlace a JoF #8…

La posible relación de la epigenética con la heterogeneidad intratumoral en el cáncer

Dibujo20130201 Non-synonymous SNVs that are enriched in 2nd and 4nd recipients

Ya hemos hablado en este blog de lo heterogéneas que son las células dentro de un tumor malignos (heterogeneidad intratumoral) en “el cáncer es único y diferente en cada paciente,” 21 ene 2013. La inestabilidad genética inherente al cáncer se cree que produce una heterogeneidad genética y una jerarquía de diferenciación celular en las diferentes poblaciones del tumor. Un nuevo artículo en Science sugiere que puede haber otros mecanismos adicionales, quizás relacionados con la epigenética. Kreso et al. han estudiado la “evolución” de una célula de 10 tumores colorrectales humanos diferentes, las han clonado y luego las han xenoinjertado en ratones. Las mutaciones en 42 genes que se han observado presentan un patrón muy diferente, casi aleatorio, en los diferentes xenoinjertos. Estas variaciones son mayores de lo esperado según los modelos matemáticos y estadísticos de la heterogeneidad genética. Conforme más profundizamos en la dinámica de los tumores más complicados resultan. Nos lo cuentan Andriy Marusyk, Kornelia Polyak, “Cancer Cell Phenotypes, in Fifty Shades of Grey,” Science 339: 528-529, 1 Feb 2013, que se hacen eco del artículo técnico de Antonija Kreso et al., “Variable Clonal Repopulation Dynamics Influence Chemotherapy Response in Colorectal Cancer,” Science 339: 543-548, 1 Feb 2013.

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La “evolución” por selección artificial de la cresta en la cabeza de las palomas

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Las palomas domésticas tienen como ancestro común a la paloma bravía (Columba livia) que anida en las paredes rocosas, por lo que en inglés se la llama “paloma de las rocas.” Se publica en Science un genoma de referencia para la paloma bravía que se utilizado para estudiar la filogenia y “evolución” por selección artificial de los diferentes tipos de paloma doméstica (algo que será del agrado de todos los colombofílicos). En relación a la cresta que presentan algunas razas en la cabeza, se cree que el gen EphB2 es el candidato más firme para caracterizar este rasgo en el fenotipo. El nuevo estudio mediante genómica comparada muestra que la cresta es un rasgo adquirido que el ancestro no tiene, un rasgo constructivo, lo que coloca a la paloma doméstica como animal modelo prometedor para el estudio genético de la aparición de rasgos constructivos y derivados en el fenotipo. El artícul0 técnico es Michael D. Shapiro et al., “Genomic Diversity and Evolution of the Head Crest in the Rock Pigeon,” Science, AOP Jan 31 2013 [DOI].

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Un vídeo del BSC sobre el corazón latiendo gana un concurso de la revista Science y la NSF

Este vídeo de Guillermo Marín, Fernando Cucchietti, Mariano Vázquez y Carlos Tripiana, afiliados al Barcelona Supercomputing Center, ha ganado el  2012 International Science Visualisation Challenge, concurso de la revista Science y la NSF (National Science Foundation) de EEUU. El vídeo titulado “Alya Red: A Computational Heart” presenta una simulación por ordenador tridimensional de un corazón latiendo. Aunque está en inglés, como debe ser, puedes elegir subtítulos en español, ¡qué lo disfrutes!

Más info en Special Feature on 2012 International Science & Engineering Visualization Challenge, Science, Feb 1, 2013, y Video winners, Science 1 February 2013.

Espectacular vídeo de cómo un bacteriófago T7 infecta a una bacteria E. coli

Ian Molineux (Facultad de Ciencias Naturales de la Universidad de Texas en Austin) y sus colegas han logrado visualizar mediante criotomografía electrónica cómo un virus T7 camina por la superficie de una bacteria E. coli, la reconoce, se fija en su superficie y penetra a través de su membrana doble fosfolipídica. El virus T7 tiene una especie de antenas plegadas en su superficie que es capaz de desplegar en la membrana celular para caminar sobre ella y encontrar un lugar óptimo para la infección. Tras infectar a la bacteria con su ADN, el tubo de inyección colapsa y la membrana de la célula infectada se sella. El artículo técnico es Bo Hu, William Margolin, Ian J. Molineux, Jun Liu, “The Bacteriophage T7 Virion Undergoes Extensive Structural Remodeling During Infection,” Science 339: 576-579, 1 February 2013 (el artículo ya apareció online el 10 de enero). La información suplementaria (de acceso gratuito) no tiene desperdicio.

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