DNA o ADN?

divendres, 27/03/2015

Si hi ha una molècula famosa i que tothom pot identificar per la seva forma és l’àcid desoxiribonucleic. La doble hèlix és, a més de funcionalment brillant, estèticament impecable. No és estrany que la seva forma surti en la majoria de logos de coses relacionades amb ciències de la vida. Però hi ha un tema que acostuma a ser motiu de dubtes i que aquí al blog m’han preguntat en més d’una ocasió.

Li hem de dir ADN o DNA?

El mateix problema el tenim amb l’àcid ribonucleic. Tant el trobem escrit ARN com RNA. I pels que això dels idiomes ens interessa una mica, resulta lleugerament desconcertant. En aquests casos cal anar a les institucions encarregades de vetllar per l’idioma i veure que hi diuen.

En el cas del català, quan miro al DIEC trobo que l’entrada “àcid”, a la 40 accepció parla de l’àcid desoxiribonucleic i al final de l’explicació afegeix que “…és conegut per la sigla DNA o ADN”. En principi sembla que no posa inconvenient a cap de les dues. Però per termes especialitats i tecnològics, tenim el Termcat, que aclareix molts dels dubtes en neologismes i paraules tècniques de tota mena. Aquí ja entra més al fons de l’assumpte i diu que: “Es recomana l’ús de sigles DNA i RNA en textos científics, atès que són fàcilment identificables dins la comunitat científica internacional. Les formes ADN i ARN són preferibles, però, en un àmbit divulgatiu”. El mateix trobo a la neoloteca de la UB: “La sigla ADN té un ús divulgatiu. En àmbits especialitzats se sol utilitzar la sigla anglesa DNA.”

Entesos. Les dues són correctes, i segons l’àmbit tries una o altra. Incidentalment, en castellà trobo una cosa similar. La Real Academia de la Lengua inclou les dues. DNA envia a ADN, que envia a ácido desoxirribonucleico. L’ordre em fa pensar que potser prefereix la forma romanitzada ADN, però no ho se del cert. La discussió potser és perquè son sigles i no símbols.

El raonament em sembla correcte, però aquesta vegada, (i reconeixent la meva ignorància en termes lingüístics), opino que és preferible emprar sempre la forma internacional, per dos motius.

El primer és per coherència. Les molècules tenen una nomenclatura ben establerta. Per això hi ha la IUPAC, la Unió Internacional de Química Pura i Aplicada, que entre altres coses estableix el nom de les molècules. Els estudiants de química acaben odiant la IUPAC, però és l’equivalent a l’IEC o la RAE en noms químics. I el DNA és una molècula. Si la IUPAC diu que s’ha de dir DNA, és DNA en tots els idiomes del món. Igual que per al trifosfat d’adenosina en diem ATP (i no TFA).

Però hi ha un altre detall. En el cas del RNA, resulta que n’hi ha de molts tipus. El ribosòmic rRNA, el missatger mRNA, el de transferència tRNA,… Tots aquests no tenen problema. En català, o en castellà, i romanitzant les sigles seria ARNr, ARNm, ARNt. Però també tenim el RNA d’interfència petit que en anglès és siRNA (small interference RNA) però que romanitzat també s’acostuma a escriure ARNsi i no ARNpi, tot i que en algun indret l’he trobat.

Noteu que romanitzem una part del nom (ARN) i deixem en anglès l’altra part (si)? No sembla lògic.

Però a més, probablement aniran apareixen més tipus de RNA que tots portaran les sigles en anglès i això portarà més embolics. De fet, ja els porta. Per exemple, seguint amb el RNA petit d’interferencia (siRNA) si volguéssim romanitzar-ho i escriure ARNpi tindríem un problema ja que actualment ja existeix un piRNA (Piwi-interacting RNA). La solució ha sigut parlar de piwi-ARN, però tot plegat és complicar innecessàriament les coses.

De manera que, digueu-me purista, però prefereixo fer-ho fàcil i parlar de DNA i RNA. Per descomptat sense discutir-ho massa ja que, recordem-ho, les formes ADN i ARN estan acceptades i, per tant, són igual de correctes.

(Per descomptat, si passa algun lingüista per aquí i vol corregir alguna cosa, soc tot orelles…)

Curriculum vitae

dijous, 26/03/2015

En qualsevol activitat humana, la idea general que es té des de la distància acostuma a ser una simplificació monumental de la realitat. Això passa en totes les feines, i el cas dels científics no és una excepció. De fet arriba un punt en que l’excepcional és que l’investigador es dediqui a investigar.

Una de les principals feines que te un investigador és aconseguir diners per la recerca. Per això cal sol·licitar projectes a les convocatòries que es fan des de diferents instàncies. Demanem diners al ministeri d’economia, al ministeri de salut, a la Generalitat, a la Marató de TV3, a les institucions europees, a les associacions d’afectats per diverses malalties, a fundacions privades, al NIH americà, els països amb els que es fan col·laboracions de recerca…

Semblaria que hi ha molts llocs on demanar diners, però en realitat només aconsegueixen ser triats un petit percentatge dels que s’hi presenten i, amb honroses excepcions, concedeixen relativament pocs diners. Especialment des que va començar la crisi. Això fa que molts investigadors no investiguin sinó que es passin el dia omplin formularis de convocatòries, redactant informes i mirant de trobar fonts de finançament alternatives.

El cas és que cada vegada que presentes una sol·licitud has d’omplir un munt de paperassa. Hi ha la part del projecte estrictament científic, és clar. Explicar el tema de recerca, la hipòtesi que planteges, els objectius que vols aconseguir, la metodologia que faràs servir, els resultats previsibles, la manera com ho donaràs a conèixer i detallar quants diners demanes i en que te’ls gastaràs. Tot perfectament comprensible.

Ah! Però també has d’aconseguir el permís del comitè ètic d’experimentació animal o clínica (que requereix omplir un altre munt de paperassa). Necessites el vist i plau de la institució, l’aprovació del comitè de recerca, els models d’autorització dels pacients i un munt de signatures i segells. De nou, tot és raonable.

I finalment, has d’adjuntar el currículum dels investigadors.

Això del currículum vitae (el CV), sembla que no hauria de tenir problema. Has de posar les dades personals, la formació acadèmica, la situació laboral i tot seguit els teus mèrits, que són les publicacions científiques que has fet, els congressos on has presentat, els congressos que has organitzat, els projectes que t’han concedit, els llibres que has escrit, les tesis doctorals que has dirigit, els premis que t’han donat i els altres mèrits que creguis que has de presentar.

No passa res, perquè a mida que vas progressant en la carrera vas afegint línies al teu CV i et limites a actualitzar-lo. Evident, oi?

Doncs no.

Per algun motiu incomprensible, cada vegada que demanes un projecte (recordeu que en demanem molts) acostumen a demanar el CV en un format determinat i específic. Potser volen que posis només les publicacions dels últims cinc anys. Potser ho volen tot emplenant caselles, potser volen que primer posis el títol de l’article i després els autors, però potser ho volen al revés. Potser volen el nom complert de tots els autors o potser només volen les inicials. Potser volen que posis els diners que et van donar en cada projecte anterior o potser només volen el nombre d’investigadors que hi van participar…

Això representa que una de les principals feines del investigadors és… posar en format el seu CV. Fàcil al principi, però si ja portes molts anys de carrera parlem de molta feina. Una feina que moltes vegades encarreguen a becaris. Formar i pagar a investigadors perquè es dediquin a això no és una mica absurd? I tant! Però és el que hi ha.

Algú va decidir fa un temps muntar un CVN. Un Curriculum Vitae Normalitzat que hauria de servir per totes les convocatòries. Una idea excel·lent, però per desgràcia, els que organitzen les convocatòries sembla que no se n’han assabentat i moltes vegades no serveix.

Penseu que tot plegat és una exageració? Ahir va dimitir la Directora de Centro Nacional de Biotecnologia perquè els han denegat projectes degut a que… el format del CV dels sol·licitants no estava en el format correcte. Pots tenir una idea brillant de com curar el càncer, obtenir energia solar o descontaminar un riu, però si el teu CV té sis pàgines enlloc de quatre et quedes sense diners per la recerca i sense possibilitat de rectificar.

La societat està mostrant una inquietant tendència a estar pendents no de desenvolupar medicaments pel càncer, sinó de presentar uns currículums en un format impecable. No. En alguns indrets potser no acaben d’entendre la utilitat de la ciència…

El vídeo és tant, però tant, encertat!

Enfront la mort

dimecres, 25/03/2015

Un dels trets característics i particulars dels humans sembla ser el fet de ser conscients de la mort. Identifiquem la mort en els altres i ens angoixem, deprimim, espantem i entristim al pensar en la nostra. Fins on sabem, som els únics animals que podem fer-ho i això va jugar un paper important en l’albada de la humanitat. Des dels temps més remots hem trobat restes de rituals funeraris que només tenen sentit en grups ja organitzats en forma de societats emocionalment cohesionades.

És interessant el fet que els neandertals també tenien els seus rituals. Pintaven els cossos dels morts i els dipositaven junt amb amulets i diversos objectes que, probablement, tenien algunes funcions religioses. Compartir aquest sentiment enfront la mort suggereix que ja existia en l’avantpassat comú entre sapiens i neandertal o bé que va sorgir de manera independent en els dos llinatges i, per tant, estaria associat a determinat nivell de capacitat intel·lectual.

El sentiment davant la mort també ens recorda els nostres orígens, en petits grups de caçadors-recol·lectors a les sabanes africanes. Des de sempre els humans hem sentit la mort de les persones properes, hem respectat la dels desconegut i ens hem alegrat amb les dels enemics. Resposta viscerals i primitives que, gràcies a la civilització, anem modulant amb més o menys èxit.

Ahir, la mort es va fer present de moltes maneres. En menys d’una hora em van arribar la notícia de l’accident de l’avió i la notícia de la mort, per càncer, d’una companya. Algú amb qui ja no podré anar a prendre les cerveses que ens havíem promès mil vegades ni podrem seguir fent bromes sobre com ho faríem per trobar la cura del càncer. Hi ha dies que no saps com gestionar emocionalment, i ahir va ser un d’aquests.

Mentre anava seguint les notícies a twitter vaig topar amb els missatges que feien referència als catalans morts, als programes de tele que s’havien cancel·lat i a l’idioma en que es donaven les notícies. Misèria humana, previsible d’altra banda però compensada de llarg per les mostres de solidaritat i de respecte (i també de rebuig als missatges d’alguns cretins). Però també n’hi havia alguns que em van fer pensar en com arrosseguem unes respostes emocionals gravades als circuits neuronals des de fa mil·lennis.

Al parlar de les víctimes de l’avió es feia referència a la nacionalitat. Que si espanyols, que si catalans, que si alemanys, que si turcs,… Algú va criticar aquest fet, fent notar que tots eren persones i que ho hem de lamentar per igual, siguin d’on siguin. El comentari era indiscutiblement cert i no hi ha cap argument racional per discutir-lo. Però m’adono que no puc evitar sentir més unes morts que altres. Per molt que la part racional de la meva ment insisteix en que totes les vides humanes mereixen el mateix respecte i sentiment, soc conscient que com més propers siguin a l’indret on visc, com més propers els percebi, més identificat m’hi sento. El drama humà és idèntic al que va passar amb l’accident de l’avió de Malàisia o amb el de l’avió derivat a Ucraïna, però aquells accidents em semblaven llunyans i, tot i lamentar-los, la meva empatia amb les persones que el van patir no té res a veure amb la experimentada ahir amb les víctimes d’aquí. Molt menys encara, amb la mort de la meva amiga.

Per això sembla normal que indiquin quantes víctimes hi havia de cada comunitat. A cada país ploraran per tots, però sobretot pels seus. Un sentiment que serà més intens als pobles respectius i, no cal dir-ho, a llocs com les escoles on van perdre els companys. Els diversos sentiments davant la mort són molt difícils de racionalitzar. Després de tot, entristir-te per la mort de persones que ni tan sols coneixes és una d’aquelles característiques que ens defineixen com humans.

Or a les femtes

dimarts , 24/03/2015

La notícia és alhora curiosa, escatològica i intrigant. I com sempre, el titular és cridaner però inexacte. Llegeixo que “L’or a les femtes val milions i podria salvar el medi ambient”, o que “Els excrements britànics podrien contenir 500£ milions d’or, plata i platí”. Ostres! Or a les caques? I es plantegen seriosament obtenir-lo? I ben mirat… com hi arriba l’or? Realment caguem or?

Doncs com sempre, tot és qüestió de dosis. Estrictament podem dir que sí. Que a la femta hi deixem anar una petita quantitat d’or. Però encara que sembli sorprenent, els detalls resulten molt més interessants.

La història és que un grup de químics han analitzat les restes sòlides de les plantes de tractament d’aigües per buscar restes de metalls pesants. Primer detall important; no són únicament les caques sinó tots els sòlids arrossegats per les xarxes de clavegueram. La femta és la part important, però no la única. El material que han analitzat no l’han recollit de la tassa del vàter sinó que són els llots que queden a les depuradores.

I el que han trobat és un grapat de metalls pesants més o menys interessants i que, amb les tècniques adequades es podrien reciclar. Hi havia metalls pesants, terres rares, elements estratègics i metalls preciosos. Pel que han dit, les quantitats són equivalents a les d’un dipòsit mineral mínim. Un dipòsit mineral és una concentració anòmala d’un mineral o element metàl·lic de mida i qualitat suficient perquè en circumstàncies favorables, sigui considerat amb potencial econòmic. Per tant, potser val la pena mirar-s’ho bé. No deixa de ser un sistema de reciclatge com qualsevol altre.

Però de seguida m’he preguntat com arriba aquest or, o aquests metalls valuosos, al cos. En les anàlisis que han fet ja responen en part. Hi ha un grup de terres rares i elements menors (Lantà, Neodimi, Gadolini, Europi, Luteci i altres) que no semblen enriquits respecte del que hi ha a la natura. Per tant conclouen que arriben a l’interior del cos amb la pols que respirem o que entra per la boca o que es diposita sobre la pell. Restes del terra directament.

En canvi altres ja mostren un cert enriquiment respecte del que és natural i això ja suggereix que és l’activitat humana la que acaba per portar-los dins nostre. Són metalls com el Platí el Pal·ladi o el Ruteni. També n’hi ha molts que estan en forma de col·loides, que de nou ens remet a processos industrials.

Però tot això no és estrany. Els sabons, els perfums, la roba, els pintallavis, els aparells tecnològics, la crema solar, tot el que ens envolta està fet amb molts metalls que, en quantitats minúscules, acaben per entrar dins el cos o per quedar enganxats a la superfície. Després, amb la femta o simplement amb la dutxa, acabaran a la xarxa de clavegueram.

I l’or? Sabem que al cos humà hi ha uns 0.2 mil·ligrams d’or i encara no esta clar si fa alguna funció o és un simple contaminant. A part si t’han pintat les ungles amb pa d’or o has begut una copa de cava amb or. Hi ha qui les fa aquestes coses. Però sense exagerar tant, l’or es fa servir com a colorant en pastisseria (és el colorant E175, i millor no abusar d’ell). Sigui com sigui, en les anàlisis han trobat que, a les restes sòlides de les depuradores, els metalls més valuosos (Or, Coure, Plata, Ferro, Zinc, Cadmi, Titani i altres) tenen un valor d’uns 280 dòlars per tona de residu.

Una ciutat d’un milió d’habitants deixa anar tretze milions de dòlars anuals en forma de metalls valuosos als llots de les depuradores. Uns llots que d’entrada ens costen diners, ja que al estar concentrats resulten tòxics pel medi ambient i és un problema de gestió per decidir que fem amb ells. Cal tractar-los i situar-los en abocadors controlats. Per tant, si els sistemes d’obtenció de metalls valuosos són eficients, potser val la pena pensar-s’ho!

El volcà que li va costar el cap a un rei

dilluns, 23/03/2015

El Grímsvötn és un volcà, o millor dit un sistema de volcans i llacs coberts per gel, de més de cent quilometres de llarg al sud d’Islàndia. Aquests sistemes volcànics fan un tipus d’erupcions molt espectaculars ja que al estar coberts per gel i aigua, quan hi ha una erupció, el gel es fon, l’aigua es filtra per les escletxes i entra en contacte amb el magma, generant uns immensos núvols de vapor d’aigua, sofre, cendres i un grapat de productes volcànics més. Això ens ho va recordar no fa gaires anys, l’erupció del Eyjafjallajökull, quan va enviar prou cendres a l’atmosfera per comprometre el tràfic aeri del nord d’Europa durant uns dies.

Però malgrat l’espectacularitat, aquella va ser una erupció menor comparada amb la que va tenir lloc l’any 1783. Aquell estiu, al Grímsvötn es va generar una fissura per on va començar una de les erupcions volcàniques de més impacte a la història moderna. La fissura es va batejar amb el nom de Laki i va estar vomitant lava i cendres durant uns quants mesos. Prou temps com per causar la mort de deu mil habitants de la illa. Considerant que en aquell temps només hi vivien cinquanta mil persones, el volcà va matar el 20 % de la població.

Però la causa de les morts va ser indirecta. Els islandesos van morir de fam i fred quan les cendres del volcà es van dipositar sobre el terreny, deixant una gruixuda capa de cendres sulfuroses que va anihilar els terrenys de pastura, els ramats i les collites. L’aigua va quedar contaminada i el país es va tornar quasi inhabitable en bona part.

Els efectes no es van limitar a Islàndia. El núvol de cendres va cobrir tota Europa i la va sumir en un estiu fred, un hivern glacial i una pèrdua de collites devastadora que va abocar la població a la fam i la desesperació durant tres o quatre anys. Les cendres caigudes els camps no desapareixen de la nit al dia, i els conreus perduts no es recuperen immediatament. Per tota Europa s’havia escampat un núvol tòxic fet de més de cent vuitanta milions de tones de diòxid de sofre. A més, tantes partícules en suspensió van generar pluges torrencials i tempestes extremes durant uns quants anys.

Tot plegat va crear una marcada crisi que va anar creixent fins generar un altre tipus d’erupció, en aquest cas social. La dècada del 1780’s França era el país més poblat d’Europa, amb un sistema centralitzat marcat per la incompetència del poder central, un govern arruïnat, unes tensions socials cada vegada més marcades i un ventall de noves idees que s’anaven estenent entre la població. La situació era complicada, però l’erupció del volcà islandès va ajudar a precipitar-ho tot ja que va causar la pèrdua de les collites i la migració de milers de camperols famolencs a la ciutat en busca de feina.

Allò va ser un medi de cultiu ideal per l’esclat, el 1789 de la Revolució Francesa. La finalització de la monarquia, el canvi de paradigma sobre el poder, la igualtat, fraternitat i llibertat i tot el que va aportar aquella revolució a la història de la humanitat.

En certa manera les forces geològiques que van generar la fractura del Laki i la corresponent erupció van contribuir a fer rodar el cap del rei Lluis XVI.

Eclipsi i marea

divendres, 20/03/2015

Sí. Avui hi ha eclipsi de Sol. Un fenomen espectacular i poc freqüent que enfosquirà una mica la llum durant una estona. També tindrem tots els consells sobre com observar-lo (no sigueu rucs i eviteu mirar al sol directament!!) i podrem seguir-ho per internet. Aquí es veurà força bé si els núvols ho permeten, però serà més al nord on l’eclipsi serà complert. Però tot plegat ens pot fer oblidar que avui hi haurà un altre fenomen remarcable.

Una marea viva de mil parells de nassos.

Les marees són el canvi del nivell de l’aigua dels mars degut als efectes de la gravetat del Sol i de la Lluna. L’explicació precisa inclou més factors, però com aproximació, pensar en la gravetat de la Lluna atraient l’aigua del mar ja permet fer-nos una bona idea de com va la cosa.

La gracia és que en realitat hi ha dos cossos celestes estirant gravitatoriament de l’aigua dels mars. Una és la Lluna i l’altre és el Sol. El Sol està molt més lluny però és molt més gran i al final els efectes són similars. Això fa que segons com estiguin orientats la Terra, el Sol i la Lluna, els efectes de marea siguin diferents. Dues vegades cada més resulta que els tres cossos estan orientats de manera lineal. És quan hi ha lluna nova o lluna plena. Aleshores les forces gravitacionals es combinen i el resultat és molt més marcat que quan la Lluna està de costat respecte del Sol.

Que passa quan hi ha un eclipsi? En les marees vives, diem que el Sol, la Lluna i la Terra estan orientats en línia recta. Això es correcte si ho mirem “des de sobre”, però si ho mirem “de costat” veurem que la Lluna pot estar per sobre o per sota del pla de la Terra amb el Sol. Ara bé, si hi ha un eclipsi, vol dir que en aquell moment es situa perfectament en línia entre la Terra i el Sol en tots els sentits. En aquests cassos la suma de l’efecte gravitatori de la Lluna i del Sol és el màxim possible

Un altre factor a tenir en compte és l’època de l’any. Durant els equinoccis el pla en el que orbita la Lluna queda més ben encarat al Sol que en cap altre moment de l’any. Aleshores es parla de marees equinoccials, més intenses que les de la resta de l’any.

I encara un altre detall. L’òrbita de la Lluna no és una circumferència perfecte sinó una el·lipse, de manera que la distància entre la Terra i la Lluna no sempre és la mateixa. Evidentment, quan la Lluna està en el perigeu (el punt més proper a la Terra de la seva òrbita) els efectes gravitatoris són més intensos i les marees més grans.

Doncs avui tenim tots aquests factors combinats. Un eclipsi en ple equinocci i amb la lluna al perigeu. Per això, la marea d’avui serà especialment marcada. A la Mediterrània no es noten gaire però en alguns indrets el canvi de nivell del mar pot ser espectacular. Més de catorze metres de diferència a Normandia, al famós mont Saint Michel.

En realitat encara podria haver-hi un factor que ho faci més gran i tot. Una borrasca atlàntica. Les borrasques són zones on la pressió atmosfèrica baixa i en el cas de les grans tempestes, la baixada de pressió pot ser molt marcada. Amb una pressió atmosfèrica baixa, el nivell del mar podria pujar encara més i tot. Avui, però, hi ha anticicló a la zona de l’Atlàntic de manera que aquest últim factor no se sumarà a la resta. Tot i així, entrarem a la primavera amb una marea viva que serà remarcable.

Buscant la SUSY desesperadament

dijous, 19/03/2015

L’any 2012, els responsables del gran col·lisionador d’hadrons, l’LHC, van anunciar que havien detectat una partícula compatible amb el bosó de Higgs. Un any després concedien a Higgs i Englert el premi Nobel de física per haver proposat el que aquest descobriment havia confirmat. Va ser un moment molt emocionant ja que descobrir si existia o no el bosó de Higgs era un dels principals objectius del LHC. I la pregunta va ser evident. Després de la descoberta, que en fem del gran accelerador de partícules?

Doncs moltes coses. Tot i que el Higgs era l’objectiu més immediat, una màquina tan formidable com aquella, amb els seus 27 quilòmetres de circumferència, una fabulosa infraestructura i uns equips científics de primer nivell s’ha d’aprofitar per molt més. Per això la van aturar durant un parell d’anys i la van actualitzar amb vistes a nous reptes. Ara està a punt de posar-se de nou en funcionament amb el doble de potencia del que tenia inicialment i un nou objectiu:

Buscar la SUSY.

Els físics mai estan contents i ara que ja han completat el model estàndard que explica perfectament les partícules elementals i la manera com interaccionen entre elles, han decidit que és lleig i que en volen un de més bonic. Sembla una broma, però si alguna cosa sabem de la natura és que en les seves arrels amaga molta bellesa, equilibri i simplicitat. El model estàndard no és massa elegant. Explica el que hi ha, però no el motiu que fa que sigui així.

Per exemple, sabem que hi ha dos tipus de partícules, les que formen la matèria son els fermions (com els electrons o els quarks) i les que s’encarreguen de les interaccions son els bosons (com els fotons o els gluons). De cada tipus sabem que hi ha tres famílies (tres quarks, tres bosons febles, tres leptons carregats…), però no sabem el perquè. Podrien ser dues, quatre o vint-i-vuit, però resulta són tres i algun motiu deu haver.

I un altre problema que fa lleig el model estàndard és que conté molts paràmetres fonamentals que no sabem d’on surten. Per quin motiu la massa de l’electró és la que és? Per quin motiu la constant d’acoblament fort (sigui el que sigui això) té el valor que té? Hi ha vint-i-cinc paràmetres que sabem quan valen però no el motiu. I això és empipador.

Per anar més enllà els físics han tirat d’un dels seus passatemps preferits. Buscar simetries. L’Univers és ple de simetries i a ells els encanta trobar-les i immediatament trobar fenòmens que les trenquin. La teoria que suposadament permetria aclarir bona part dels problemes i la lletjor del model estàndard és la teoria de la Supersimetria, en anglès abreviada com SUSY per SUper SYmmetry (i que, inevitablement, dóna peu al joc de paraules amb el títol de la pel·lícula.

Aquesta supersimetria preveu que cada partícula que coneixem té una altra partícula simètrica associada. Una “super-companya” amb propietats especulars. Així, cada bosó tindrà un super-fermió associat i cada fermió tindrà el seu corresponent super-bosó. Amb això doblarem el nombre de partícules, però sembla que podrem entendre moltes coses de l’Univers. Des de la matèria fosca fins als valors de les constants universals. Tot això sempre que es pugui confirmar d’alguna manera.

La manera òbvia és detectar alguna d’aquestes super-partícules. De moment no n’hem trobat cap, cosa que indica que han de ser molt grans (amb molta massa) i per això han dotat de més potència al LHC. Ara estarà generant col·lisions espectaculars durant molt temps i entre tota la pila de dades que reculli esperen identificar els senyals corresponents a algunes d’aquestes super-partícules que obririen la porta a la super-simetria i de pas a la teoria de super-cordes.

I no tinc cap dubte que aleshores els físics s’empescaran la manera d’anar encara un esglaó més enllà.

Novetats sobre l’origen de la vida

dimecres, 18/03/2015

L’origen de la vida és un dels grans temes pendents de la biologia. La Terra existeix des de fa uns quatre mil cinc-cents milions d’anys i sabem que ja hi havia formes de vida fa tres mil set-cents milions d’anys. En poc menys de mil milions d’anys va sorgir la vida i la pregunta és, com va anar això?

La idea general és que inicialment, reaccions químiques “senzilles” van anar generant molècules més i més complexes fins que algunes van començar a mostrar capacitat per fer còpies de si mateixes. A partir d’aquest moment, hi hauria errors a les còpies de manera que algunes serien més eficients i tindrien més èxit mentre que altres no funcionarien tant bé i desapareixerien. Simple selecció natural a nivell molecular.

La clau era trobar les molècules que poguessin fer copies de sí mateixes. El DNA no podia ser ja que necessita proteïnes per copiar-se. Les proteïnes no fan copies de sí mateixes. Els lípids eren necessaris per generar membranes però tampoc catalitzen reaccions ni s’autocopien. Però quedava el RNA.

El RNA ha sigut durant molt temps com el germà pobre del DNA. Es considerava que servia per fer còpies del DNA i transportar-les del nucli al citoplasma, però poca cosa més. La cosa, però, va canviar quan es van descobrir els ribozims (per RNA i enzims), molècules de RNA que tenien la capacitat de controlar reaccions químiques. Això era un gran pas ja que es pensava que la capacitat d’actuar com enzims estava restringit a les proteïnes.

De seguida es va especular amb la possibilitat que el RNA fos la molècula inicial que va començar a fer copies de sí mateixa. El RNA està fet per una llarga seqüència de quatre molècules diferent unides consecutivament i l’ordre en que s’uneixin permet emmagatzemar informació. El cas és que en una sola molècula de RNA hi havia les dues característiques requerides. Podia transportar informació i podia actuar com un enzim catalitzant reaccions. D’aquí va sorgir la hipòtesi del “món de RNA”. Un món on la química pre-biòtica estaria dominada pel RNA i que posteriorment va ser substituït per l’actual món de DNA.

El problema era entendre com s’havien generat els blocs que formen el RNA. Les bases nitrogenades adenina, citosina, timina i uracil amb les que començar a generar les llargues molècules de RNA. Un primer pas el van fer fa uns anys quan van demostrar que en determinades condicions, que es podien donar a la Terra primitiva, es podien fabricar a partir de coses més senzilles, com el cianoacetilè i el glicolaldehid o el gliceraldehid, junt amb una mica de fosfat inorgànic.

Anàvem ben encaminats, però fins i tot aquests compostos eren relativament complexos i requerien una explicació. Sempre cal anar una mica més enllà i sembla que ara han tornat a fer un pas important. Acaben de descriure com es poden generar els elements bàsic per fabricar proteïnes, lípids i RNA (això és aminoàcids, glicerol fosfat i bases nitrogenades) a partir, simplement, d’àcid sulfhídric, àcid cianhídric i llum ultraviolada. És el que han anomenat “protometabolisme cianosulfídic” (maca la parauleta!). En realitat, Joan Oró ja havia demostrat fa anys que l’adenina es podia fer a partir de cianhídric. La diferència és que aquesta vegada han multiplicat el nombre de compostos que es poden generar fins tenir tots els necessaris per la vida.

El material de partida difícilment pot ser més simple i sabem que està present en cometes i meteorits que van impactar durant molt temps a la Terra. Que les molècules amb que es va formar la vida vinguessin de l’espai agradarà als amants de la teoria de la panspèrmia, encara que sigui en la versió química i no biològica del terme.

En realitat les reaccions que generen aquests compostos no poden haver passat totes al mateix lloc. Les condicions per formar aminoàcids, per exemple, són diferents de les necessàries per generar lípids o nucleòtids. Però aquest és un problema menor. Les peces bàsiques de la vida es devien formar en diferents indrets i la pluja o el vent els podien portar fàcilment fins llacunes on es trobarien totes i les combinacions podien començar.

No ho havia pressa ja que tenien mil milions d’anys per anar fent intents.

Vol dir això que ja hem resolt el misteri de l’origen de la vida? Doncs encara no, però el que ja sembla clar és que un origen basat en reaccions químiques simples a partir de materials purament geològics permet imaginar un escenari totalment plausible. No és el mateix sospitar que podria haver passat que saber que podria haver passat.

En tot cas, en el camp de la biologia començaran a haver-hi discussions apassionats en poc temps.

Humà, amb una mica de bacteri i de fong.

dimarts , 17/03/2015

Un racista, aquell que parla de la puresa de la seva raça, és la cosa més patètica del món. Entre altres coses, perquè des del punt de vista genètic, som qualsevol cosa menys “purs”. Suposo que ja els ha d’empipar el fet d’estar emparentat amb ximpanzés, orangutans i similars. Però en realitat això és quedar-se curt ja que només cal retrocedir uns quants milions d’anys per veure que estem emparentats amb la resta de mamífers. I si seguim anant enrere en el temps trobem parentesc amb qualsevol ésser viu, incloent vegetals.

Algú podria parlar aleshores de la ”puresa” de la seva línia evolutiva. Més que res perquè hi ha qui té la mania de la puresa, tot i que això no sempre està massa clar el que és ni quins avantatges comporta. Però sembla que tampoc es pot presumir d’això ja que tots portem en la nostra herència genètica un grapat d’informació provinent de donatius ben insospitats.

La setmana passada es va publicar un treball on analitzaven la presència de gens “foranis” al genoma dels animals. Són gens que s’han afegit al nostre genoma per el mecanisme anomenat “transferència horitzontal de gens” i que bàsicament és un sistema en el que el gen de, posem per cas, un bacteri acaba incorporant-se al genoma d’un altre organisme, com ara un mamífer.

La transferència horitzontal era coneguda entre bacteris des de fa molts anys. Els bacteris es poden intercanviar gens fins i tot entre espècies relativament diferents. Però que això mateix passés entre bacteris i cucs, insectes o mamífers ja semblava menys clar. Però el cas és que al fer l’anàlisi, han trobat aquests gens i en una quantitat més important de la que es pensava i fent funcions importants relacionades amb el metabolisme, amb activitats antioxidants o amb el funcionament cel·lular. Alguns tant importants com el que determina el grup sanguini del sistema ABO.

Molts d’aquests gens son bacterians, però altres tenen un origen més inesperat, com ara plantes i fongs. Fa gràcia pensar que en algun moment de la evolució, alguns gens de fongs es van incorporar al genoma dels animals i allà s’hi van quedar. Va ser fa molt, ja que hi ha espècies molt allunyades filogenèticament que comparteixen aquests gens i això suggereix que la transferència es va fer abans que se separessin les línies evolutives.

El cas és que ningú pot dir que és un humà “pur” ja que això no existeix. No fa massa es va descobrir que portem un percentatge de gens neandertals, que no deixen de ser humans, però ara resulta que també portem gens bacterians, vegetals i fúngics. Cap problema, però als qui no agrada el mestissatge s’ho haurien de replantejar. Nosaltres, i tots els organismes de la Terra, som fruit del mestissatge més treballat, elaborat i mantingut imaginable.

Com pot parlar algú de puresa de raça si estem fets, en part, amb alguns gens provinents de plantes, bacteris o fongs? No es estrany que aquests siguin els mateixos que no creuen en l’evolució. Son els que si la realitat els espatlla la ideologia, intenten negar la realitat.

L’oceà de Ganimedes

dilluns, 16/03/2015

L’aigua és la clau de la vida. Almenys de la vida tal com la coneixem a la Terra. Per això els biòlegs s’entusiasmen cada vegada que es detecta aigua en algun cos del sistema solar. La presència d’aigua no és garantia de trobar vida, però la seva absència ho fa molt més difícil. Fa anys es pensava que l’aigua era una característica destacada del planeta Terra, però mica a mica hem anat descobrint que és molt més comú del que pensàvem i ja s’ha trobat aigua a molts planetes i satèl·lits. El que podem destacar de la Terra és que l’aigua està en forma liquida. A la resta d’indrets abunda més el gel.

Però fins i tot amb aquesta limitació tampoc som tan especials ja que s’ha trobat aigua líquida en alguns satèl·lits. Bé, trobar-la potser és una paraula excessiva. S’ha deduït la presència d’aigua líquida en alguns satèl·lits de Júpiter i de Saturn. El més conegut era Europa, que sota una capa de gel que el cobreix completament, hi ha un mar d’aigua líquida. En realitat allà hi ha el doble d’aigua que a la Terra. A Encelat, el satèl·lit de Saturn també s’han vist guèisers d’aigua, de manera que, de nou sembla que hi ha aigua líquida sota el gel. I el que més en té és Tità, un altre satèl·lit de Saturn que, de nou sota el gel, conté fins onze vegades més aigua que la Terra.

A Plutó també hi ha aigua, aquesta sembla que tota gelada, i fins i tot a indrets aparentment secs com Mart, la Lluna o Venus hi ha racons amb aigua. Però el que s’ha afegit a la llista de llocs amb oceans líquids és un altre satèl·lit de Júpiter: Ganimedes.

Aquest és el més grans dels satèl·lits. No de Júpiter sinó de tot el sistema solar. Que hi havia un oceà sota la superfície gelada es sospitava des de feia anys. Quan l’any 2000 la sonda Galileu va passar per allà i va mesurar el seu camp magnètic va trobar unes dades estranyes que es podrien explicar si hi hagués un oceà salat a l’interior. Però les dades no eren sòlides i es van mantenir com una possibilitat interessant però que requeria ser verificada.

Dons la verificació l’ha fet el telescopi espacial Hubble (quantes alegries ens ha donat aquest aparell). El que ha fet ha sigut mirar les aurores que es formen a l’atmosfera del satèl·lit. Ganimedes és l’únic satèl·lit que té magnetosfera i la seva presencia genera, igual que a la Terra o a altres planetes, aurores boreals i australs. El que passa és que Ganimedes orbita al voltant de Júpiter, el planeta gegant i amb la major magnetosfera del sistema solar. Això té efectes sobre la més petita de Ganimedes, i fa que les aurores es desplacin a mida que es modifica la distància al planeta.

La clau és que el desplaçament de les aurores serà diferent en funció de si al nucli del planeta hi ha un oceà d’aigua salada. I les observacions són coherents amb la presencia d’un gran mar salat sota el gel de la superfície. El calor per evitar que es congeli sembla que provindria del nucli del satèl·lit, on hi ha materials radioactius que generen calor. I com de gran és aquest oceà encara no ho saben del cert. El problema és que pot ser un oceà de cent quilòmetres de fondària amb 5 grams de sal per litre, però també podria ser deu vegades més petit i deu vegades més salat.

En tot cas hi ha dues coses interessants. La primera és que tenim un nou indret amb aigua líquida al sistema solar. Més indrets perquè els biòlegs s’entretinguin especulant sobre l’existència de vida extraterrestre. I l’altra és la constatació del enginy dels humans, que podem deduir la presència d’un oceà amagat sota cent quilòmetres de gel només analitzant el moviment de les aurores de l’atmosfera.