Los neandertales y los humanos modernos comparten el 99,5% de su genoma, según un estudio
Diversos grupos utilizan el grid computing aplicado a la
genómica EFE
Las secuencias genéticas del hombre de Neandertal y del hombre moderno comenzaron su evolución por separado hace aproximadamente 500.000 años, según estima un grupo de científicos, que ya han secuenciado un millón de letras del genoma de esta especie de homínidos, en un estudio que publica esta semana la revista británica Nature. Los neandertales son la especie extinta de homínidos más estrechamente relacionada con el hombre moderno, por lo que descifrar su genoma aportará una valiosa información sobre la evolución genética del ser humano, según ha explicado el director del estudio, el genetista Svante Paabo.
La investigación dirigida por Paabo, del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Leipzig (Alemania), se hace pública cuando se cumplen 150 años del hallazgo en el valle del río Neander (Neandertal en alemán) de los primeros fósiles de ese homínido. Desde hace 400.000 años, de cuando datan los restos fósiles de neandertales más antiguos, hasta su extinción hace unos 30.000 años, esos homínidos desarrollaron rasgos morfológicos que le hicieron cada vez más diferentes de los ancestros del hombre moderno que estaban evolucionando en África.
¿Hubo cohabitación?
El carácter de la interacción entre los neandertales y los hombres modernos, que se expandieron desde África hace entre 40.000 y 50.000 años y sustituyeron eventualmente a los neandertales así como a otros homínidos arcaicos, es aún objeto de debate. Aunque no hay prueba de cohabitación entre las dos especies en ningún yacimiento concreto, sí hay evidencias de solapamiento geográfico y temporal antes de la desaparición de los neandertales, según los autores del estudio. Además, algunos grupos tardíos de neandertales adoptaron rasgos culturales, como la decoración corporal, "potencialmente a través de interacciones culturales con los nuevos modernos humanos".
Tras someter a prueba a más de 70 muestras de diferentes yacimientos de Europa y Asia Occidental, entre ellos la cueva de El Sidrón, en Asturias, los científicos analizaron el fósil de un Neandertal de hace 38.000 años encontrado en la cueva de Vindija en Croacia, que estaba "excepcionalmente libre de contaminación del ADN del hombre moderno", según los científicos. Los expertos analizaron más de un millón de parejas bases de ADN, que suponen sólo un 0,03% de los 3.200 millones que componen el genoma completo del Neandertal, y compararon después los resultados con la secuencia genética del ser humano y el chimpancé.
Según el estudio, si el momento en que se produjo la separación entre los ADN de los humanos y los chimpancés se considera que se produjo hace 6,5 millones de años, el que corresponde a la divergencia entre la secuencia genética de humanos modernos y neandertales se cree que tuvo lugar hace una media de 516.000 años, ya que oscilaría entre hace 465.000 y 569.000 años. Ese divorcio entre los linajes del homínido y el hombre moderno depende, a juicio de los científicos, de la separación evolutiva entre el chimpancé y el ser humano, "que es una fuente de incertidumbre mucho mayor". El estudio indica que las poblaciones de neandertales pueden haberse expandido desde poblaciones de pequeño tamaño, al igual que ocurrió con el hombre moderno.
Terminado en dos años
"Esto puede ser una diferencia entre los homínidos y los simios, que no se expandieron de la misma forma a partir de pequeñas poblaciones", explica Paabo. Los autores del estudio se proponen descifrar por completo el código genético del Neandertal y esperan tenerlo listo dentro de dos años. "Esto nos permitirá, para cada secuencia diferente entre los genomas de los chimpancés y los humanos, decir si ocurrieron antes o después de que nos separáramos de los neandertales. Además, podremos ofrecer un catálogos de todos los cambios que son únicos del hombre moderno", indicó Paabo.
Richard Ed Green, otro de los científicos que ha participado en el estudio, destacó, por su parte, la importancia de lograr el genoma completo del Neandertal. "Podremos comparar las secuencias genéticas de los neandertales y los humanos para aislar los cambios genéticos que ocurrieron en los últimos cientos de miles de años de la evolución humana, que son los responsables únicos de los últimas modificaciones evolutivas del hombre moderno", explicó. Por ejemplo, "esos cambios podrían sustentar aspectos como la increíble capacidad que tenemos los humanos para transmitir información culturalmente", indicó.
Explosión primitiva en laboratorio: el experimento mundial más grande
Toda la información sobre el LHC en su propia web
El Gran Colisionador de Hadrones (en inglés LHC) en Wikipedia
Milenio.com
Al encender una máquina en 2007, los científicos esperan obtener no sólo gran cantidad de respuestas a preguntas básicas de la física, sino también lograr una comprensión más profunda del Universo.
Ginebra.- La explosión primitiva en el laboratorio sólo tiene un poco más de energía que el choque de dos mosquitos. Pero encerrado en un tamaño que es una millónesima del de un mosquito se despliega un calor infernal, que debe acercar a los investigadores al nacimiento del cosmos como nunca antes.
Para ello se desarrolló en Ginebra el experimento más grande que el hombre construyó jamás. En el acelerador de partículas subterráneo de 27 kilómetros de largo llamado “Large Hadron Collider” (LHC - Gran Colisionador de Hadrón) chocarán núcleos de átomos de hidrógeno con una violencia nunca antes alcanzada.
Se requieren aparatos del tamaño de edificios para captar los fragmentos de la colisión. Cuando la máquina del Laboratorio Eulas (CERN) sea encendida en el otoño (boreal) de 2007, los científicos esperan obtener no sólo gran cantidad de respuestas a preguntas básicas de la física, sino también lograr una comprensión más profunda del Universo.
Hasta la actualidad sigue siendo un enigma por qué después de la explosión primitiva quedó en realidad materia, a partir de la cual con el transcurso de los eones se pudieron formar las estrellas, los planetas, los árboles y finalmente también el hombre.
En el nacimiento del cosmos se deberían haber formado materia y antimateria en cantidades iguales, de tal manera que a continuación se deberían haber destruido mutuamente por completo. “La pregunta es finalmente: ¿Por qué existimos? Eso es totalmente misterioso”, dijo el físico alemán Siegfried Bethke, que participa en el detector ATLAS para el LHC. “En realidad no tendríamos que existir. Eso es motivo suficiente como para investigar”.
El despliegue para ello es inmenso: En funcionamiento, el LHC de 120 megavatios tiene el mismo consumo de energía que la ciudad de Ginebra, que tiene 160,000 habitantes.
Un campo magnético, 100,000 veces más intenso que el terrestre, obliga a seguir una trayectoria a los protones, que van casi a la velocidad de la luz. Toda la instalación cilíndrica, que se encuentra a hasta 150 metros debajo de la superficie terrestre, debe ser enfriada a hasta unos 271 grados Celsius bajo cero. “Eso es algo más frío que en el espacio exterior”, dijo el secretario general del CERN, Maximilian Metzger. Sólo en condiciones de muy bajas temperaturas, los 1.800 imanes especiales pueden generar la intensidad del campo magnŽtico necesario.
Como sustancia enfriante se utilizan unas 100 toneladas del gas noble helio, cuyo costo es de 40 euros (51,2 dólares) por kilogramo. Solamente el enfriamiento demora entre dos y tres semanas.
Hasta 300 billones de núcleos de hidrógeno (protones) circularán en el LHC. El rayo de protones debe ser controlado con exactitud, porque a pesar de que los veloces núcleos atómicos en el LHC juntos no pesan ni una milmillonésima de gramo, tienen aproximadamente tanta energía como un tren de carga de 800 toneladas a 100 kilómetros por hora.
“Cuando se pierde el rayo, se destruye la máquina”, explicó Verena Kain, del Centro Control del CERN, que manejará el acelerador de partículas. En total varios miles de científicos participan en el experimento.
Toda la instalación cuesta 4,000 millones de euros (5,120 millones). Sólo el anillo acelerador costó 3,000 millones de euros.
La máquina de la explosión primitiva producirá cada segundo 600 millones de colisiones de partículas. Cuatro detectores gigantes subterráneos, ALICE, ATLAS, CMS y LHCb, registrarán las huellas de los fragmentos de la colisión, en los que los físicos buscarán nuevos fenómenos de materia, energía, espacio y tiempo.
ATLAS, con 46 metros de largo y 25 metros de altura -como un edificio de cinco pisos- es el detector de partículas más grande del mundo.
Sin embargo, las mediciones de las colisiones de las partículas no pueden ser almacenadas en su totalidad. El caudal de datos será filtrado en el propio detector. “Buscamos sólo un buen registro en 10 billones de instantáneas”, explicó Bernd Panzer del centro de cálculos del CERN. Aproximadamente se almacenará un CD-ROM por segundo, lo que representa a unos 15 petabyte en el año, una cantidad comparable con toda la información en la World Wide Web.
El CERN solo no puede procesar todos estos datos. Por este motivo, los investigadores crearon el GRID, una infraestructura que reúne a computadoras en todo el mundo para conseguir la capacidad informática necesaria.
Para aprovechar además del capacidad ociosa de los ordenadores privados, los físicos lanzaron el proyecto LHC@home. Una computadora participante recibe a través de Internet un conjunto de datos, realiza los cálculos cuando no está trabajando y a continuación envía de regreso el resultado. De esta manera, cada computadora que tiene acceso a Internet puede participar un poco en el viaje de descubrimiento de la explosión primitiva.
La UEx organiza una mesa redonda y un taller sobre las aplicaciones de la tecnología GRID
Cibersur.com
La computación GRID trata de utilizar recursos de computación dispersos, conectados en una red, para resolver problemas de gran escala, problemas de tal nivel de complejidad, que no pueden ser resueltos por los Supercomputadores actuales más potentes. Uno de los proyectos GRID más conocidos, aunque no el primero, es el proyecto SETI lanzado a finales de los 90, con el objetivo de búsqueda de inteligencia extraterrestre, mediante análisis de ingentes cantidades de datos. Problemas de todo tipo, desde investigación sobre plegado de proteínas, física de partículas, biomedicina, están encontrando una ayuda inestimable en las tecnologías GRID.
Esta jornada-taller pretende mostrar a los grupos de investigación de nuestra comunidad la potencia de la tecnología GRID, así como las herramientas necesarias para poder aplicarla de forma efectiva. La mesa redonda que se celebrará el 7 de noviembre en el Centro Universitario de Mérida, mostrará una panorámica general de la tecnología y también los recursos disponibles en nuestra región, al servicio de todos los investigadores que los necesiten. En ella participarán Juan Manuel Sánchez Pérez, Universidad de Extremadura, Miguel Cárdenas Montes, CETA-Ciemat, Germán Galeano Gil, Junta de Extremadura, Francisco Fernández de Vega, UEx, y Carlos García Orellana, UEx.
Del 8 al 10 de noviembre en el Centro Universitario de Mérida se celebrará un taller de trabajo con tecnologías GRID, donde se realizará una introducción al uso y ampliación de estas tecnologías a los problemas que a diario enfrentan los investigadores, y que requieran grandes recursos de computación. El número de plazas para el taller es muy limitado (20 plazas). Las solicitudes de inscripción deberán dirigirse directamente a la cuenta de correos: jlguisado@unex.es
Los ponentes en este taller serán: Miguel Cárdenas, Manuel Rubio, Raúl Ramos, y F. J. Pérez, de CETA-Ciemat, Jesús Casado, del Ciemat, y José Luis Guisado, Francisco Chávez y Carlos García, de la UEx.
Esta actividad está patrocinada por CIEMAT, Proyecto EELA y la Universidad de Extremadura.
