viernes, 25 de noviembre de 2011

Lemmings: de la tundra al gel de agarosa, pasando por el monitor

El trabajo de los biólogos moleculares - y demás fauna que habita los laboratorios de biología, genética o similares -viene condicionado por un importante factor: la mayoría de nuestras herramientas son invisibles a simple vista. El ADN y las proteínas en solución son transparentes, más aún a las concentraciones que utilizamos y en esos tubitos diminutos que miden por microlitros (millonésimas de litro, recordemos las escalas). A decir verdad, el ADN es una molécula tan grande, y con una forma tan alargada, que si tienes un buen mogollón se convierte en un moco viscoso. Pero esa es otra historia, que seguramente podría dar para otro post.

Vayamos al grano (que mira que me cuesta, por Darwin): dependemos de técnicas indirectas que nos muestren con qué narices estamos trabajando. En el caso del ADN, para saber que lo que hemos amplificado mediante la técnica de PCR (me viene al pelo el post anterior del amigo Banchsinger) es el trozo correcto, necesitamos colocar un poquito de ese ADN en una sustancia gelatinosa y someterlo a corriente eléctrica. Debido a que los ácidos nucleicos tienen carga eléctrica negativa, avanzará a través de dicha sustancia en una única dirección, y sólo migrará más o menos rápido dependiendo de su tamaño. Al realizar esta “carrera” junto a una muestra de ADN que contiene trocitos de tamaños conocidos, a modo de patrón, podemos por comparación deducir que nuestra muestra tiene el tamaño deseado. Este proceso se conoce como electroforesis; en concreto, los ácidos nucleicos migran en geles de agarosa y para visualizar el resultado se utiliza una sustancia llamada bromuro de etidio, que se intercala en la molécula de ADN y al ser iluminada con luz ultravioleta brilla (como veis, otra técnica indirecta). Finalmente, uno ve una foto como ésta y distingue sus bandas "luminosas" correspondientes a cachos de ADN sobre un fondo negro que es el gel, algo tal que así:


Los agujeritos de arriba (pocillos) es donde se coloca el chorrito de solución con el ADN, y al aplicar la corriente la muestra avanzará hacia delante (el gel se corre horizontalmente; "abajo" en la foto es "delante" en el gel).


Para no gastar tinta cuando recopilamos nuestros resultados y los pegamos en la libreta de laboratorio día tras día, le "damos la vuelta" a los colores y solemos trabajar con imágenes que quedan de esa guisa:



Cualquier biólogo "normal" verá esta imagen y dirá "ajá, un gel de agarosa con bandas de ADN de distintos tamaños y un par de marcadores". Pero el que golpea las teclas, además de eso, no pudo evitar ver lo siguiente:



Una fracción de lectores comprendidos en una franja de edad similar a la mía ahora mismo está - espero - riendo con complicidad; pero otros tantos estarán desconcertados pensando que definitivamente he perdido la chaveta. No entraremos a discutir esto, pero para tranquilizar a los lectores estupefactos explicaré que este tonto montaje está basado en un juego de ordenador muy famoso en los años 90 protagonizado por unas entrañables criaturas llamadas "lemmings". Estas criaturas aparecen en cada nivel del juego y proceden a andar en una misma dirección sin cambiar su rumbo independientemente de lo que encuentren en su camino, sea esto una roca insalvable, un pozo en llamas o un abismo sin fondo. El jugador debe dar órdenes a los lemmings para que realicen determinadas acciones (trepar, cavar, construir escaleras, explotar... sí, explotar) que redunden en alcanzar la meta de cada nivel y permita a sus congéneres seguir una misma ruta de salvación.

Arriba, la portada original del exitazo original. 
Y abajo, la pinta que tenía uno de los niveles más sencillos del juego (sacado de aquí aquí).

Podríamos terminar aquí el post, pues está ya explicado de sobra el parecido entre el gel de agarosa y los cuadriculados niveles de plataformas que constituían el divertido juego. Pero entonces este no sería el blog científico-lúdico que es. Por tanto, me veo obligado a establecer una última conexión entre el citado videojuego y el mundo de la biología y la naturaleza. Lo cual es bien fácil.

lemmings2 Fotos de lemmings
¡Pero qué cosica más mona! ¡Cómo va a querer suicidarse, hombre!
(esta y más imágenes enternecedoras aquí)

Resulta que el juego está basado en un animal auténtico: el "lemming" es un roedor habitante de regiones septentrionales de climas fríos, y es famoso precisamente por lo mismo que  los protagonistas del videojuego: los lemmings crían como locos, y según las leyes de los ecosistemas, en determinados periodos la población de individuos puede superar con creces los recursos del nicho ecológico en que se crían. En esos casos, los lemmings comienzan a expanderse por los límites de sus territorios, atraviesan ríos, bosques y lo que encuentren en su camino para conseguir nuevos lugares donde alimentarse y seguir criando. Y en el curso de esta carrera por la supervivencia, los lemmings llegan a despeñarse por acantilados insalvables produciendo el único caso conocido de suicidio en masa en el mundo animal. Esta última característica es la que seguramente movió a los autores del juego a bautizar su criatura de esta manera, tal vez incluso iniciaran el proyecto de animales suicidas inspirados directamente en los simpáticos (algunos dirán que estúpidos) roedores. Pero hay un detalle importante: es mentira. Los lemmings no se suicidan.

No es la primera vez que la cultura popular se ve enriquecida por descubrimientos científicos llamativos, que rápidamente pasan a ser malinterpretados y tristemente perpetuados. La naturaleza proporciona numerosísimos ejemplos de fenómenos curiosos y divertidos en sí mismos, así que su difusión de la manera más correcta posible es toda una responsabilidad de la que nos beneficiamos todos. En el caso que nos ocupa, vemos un ejemplo fascinante de retroalimentación bidireccional donde los diferentes ámbitos del conocimiento y el arte se superponen, complementan y matizan. El supuesto suicidio de los lemmings se popularizó y quedó fijado en el imaginario colectivo a causa de un documental en el que se grabaron las brutales imágenes del despeñamiento de los roedores. Esas imágenes son las úncias registradas de dicho fenómeno, y resulta que su veracidad está cuestionada. Los numerosos biólogos que han estudiado estos animales están de acuerdo en que los lemmings no cometen suicidios en masa, aunque sí sean intrépidos exploradores sin miedo a obstáculo alguno. Lo gracioso de toda esta historia es que, como digo, el flujo de la información a veces termina llevando a ampliar nuestros conocimientos: servidor de ustedes fue un devoto del jueguecito de marras, un buen día vio en un documental las imágenes del suicidio de los lemmings, y hasta la fecha no se había planteado si era o no verdad. Documentándome para escribir algunas líneas que acompañasen a mi montaje, descubrí la falsedad del documental y así el círculo se ha cerrado.

No sé si habré conseguido con esta (absurda) reflexión que algún lector mire de manera distinta sus geles de agarosa, que otros hayan aprendido un poco acerca de las técnicas de manipulación de ADN, los de más allá hayan sentido un impulso nostálgico de recuperar un juego de infancia, o finalmente que alguien haya despejado sus dudas acerca de si los lemmings se suicidan de verdad o no. Pero nadie me puede negar que he intentado dejar todos los cabos bien ataditos.

NOTA: debo agradecer y agradezco de corazón al compañero Pablunchu por realizar unas PCRs tan espectaculares y prestarme la foto para engendrar este surrealista post.


14 comentarios:

  1. Los que tenemos unos añitos recordamos no solamente el juego y los buenos momentos pasados con él (bueno, con ellos, pues anda que no hubo secuelas XD), tanto que incluso en Navidad nos dedicábamos a salvar bichos de pelo verde a ritmo de villancico (Xmas Lemmings) y llegamos a verlos en "3D".

    La verdad es que la historia de los roedores suicidas y las posibles explicaciones a este comportamiento (que si ciclos de abundancia de comida y la pertinente reproducción en masa conllevaban que la superpoblación de lemmings despertase en ellos el instinto del sacrificio por el bien de la colectividad, que misteriosamente algunos de ellos no parecían afectados por el instinto...) es digna del criptozoólogo más fetén, no porque estos bichejos sean como el Yeti o el monstruo del lago Ness, sino porque al ritmo que nos los pintaban pronto serían seres cuasi extintos.

    Me ha encantado la entrada, especialmente ese montaje con las fotos del PCR y el juego. Desde luego, hay que ser friki... :P

    Por si se te dan bien las manualidades, aquí va una idea. ;)

    ¡Un abrazo!

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  2. Jefe, su frikismo... no tiene fin... no se como aún me sorprende...

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  3. Me ha gustado mucho. Me temo que aún soy joven para haber jugado a ese juego, pero debo reconocer que en algún momento me he imaginado mis geles como una escalera donde unos patacos podrían jugar y saltar jeje. Me uno a la opinión de Banchsinger y le tacho de friki de honor, presente en mis frikadas diarias.
    No se si mañana seré capaz de ver bandas de tamaño en lugar de pantallas de juegos.
    Felicidades una vez más.

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  4. Jajajajaaj se me han saltado las lágrimas al ver el gel de agarosa 'transformado'

    :) gracias por el buen rato y por enseñarnos cositas de paso!

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  5. Me encanta jajajajajaja.

    Fernando Cervera

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  6. No falla,la semana pasada expliqué la electroforesis en el tema de técnicas de estudio en biología, ahora enlazaré este post. Las fotos son buenísimas y la explicación también.
    Yo jugaba a Duke nuke pero nunca he sido muy bueno con los cursores, cosas de zurdo contrariado.

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  7. Dejando de lado la frikada (estás como una chota), ¿no se podría montar un PCR haciendo algo como esto?

    http://jap.aip.org/resource/1/japiau/v96/i11/p6831_s1?isAuthorized=no

    o parecido. Ains. Qué pena no tener más tiempo o algún esclavo/becario para investigar esto.

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  8. Eulez, esto:

    http://jap.aip.org/resource/1/japiau/v96/i11/p6831_s1?isAuthorized=no

    para hacer una PCR no creo que se puede usar, una PCR es algo totalmente diferente de una electroforesis. Pero si por equivocación querías decir electroforesis... estoy convencido que con las debidas modificaciones podríamos ver macromoléculas de DNA girando al son de un campo magnético bajo el objetivo de un microscopio... Aunque de momento no se muy bien para que lo podríamos usar... de cualquier manera, de ahí a poner autopistas intracelulares y hacer pagar peaje a las proteínas, no hay mas que un paso.... pasa por el ministerio de fomento...

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  9. Si bueno, está la técnica de MIPA ¿no?

    No me acuerdo de los detalles, tendría que buscarlo (es que cuando aprendo cosas nuevas, olvido las antiguas). El hecho de hacer girar serviría (con ayuda de alguna sustancia creo recordar, depende de la técnica) para medir mejor las propiedades de las macromoléculas (su tamaño). En algún artículo de esos explicaba los detalles. No sé si eso estaba patentado o se utiliza habitualmente.

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  10. Eulez,

    Eso del MIPA es otra cosa. Lo que hacen ahí es usar unos anticuerpos unidos a unas bolas magnéticas. Estos anticuerpos reconocen a un patógeno, una bacteria dañina en la orina pero que no está en mucha cantidad, por eso estos bichos son difíciles de detectar. Así que lo que hacen es mezclar los anticuerpos-bolita-magnética con la orina. Los anticuerpos se pegan a las bacterias dañinas. Cuando aplican el campo magnetico concentran todos los anticuerpos magnéticos unidos a las bacterias, y entonces ya pueden hacer una PCR para ver si se trata del patógeno en cuestión, y cuantificar cuantos hay.

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  11. Vale. ¿Y esto?

    http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17285677
    http://www.pages.drexel.edu/~mk489/pdf/labonachip08.pdf

    "Although the sensitivity achieved using magnetic nanoparticles is comparable to PCR-based assays, the direct capture protocol is faster than PCR when the bacterium count is low since it obviates the need for pre-enrichment of bacteria through culturing. "

    http://www.caister.com/molecular-biology-blog/2011/09/magnetic-nanoparticles-in-biological-applications.html

    Joer.

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  12. Qué fuerte, a raíz de una parida se ha llegado a discutir punteras modificaciones de la técnica de PCR: gracias amigo eulez por darle caché al asunto. Como decía, la técnica está tan estandarizada y sale tan cómodo y barato, que a no ser que uno quiera hacer auténticas virguerías, con la PCR vamos que chutamos. Pero esas aplicaciones con partículas magnéticas me parecen de lo más interesante... habrá que investigarlas.

    Trotalomas, flipado me he quedado con la foto que adjuntas: muchas gracias, me siento menos enfermo cuando veo lo que se curra la peña...

    Gracias a los demás comentaristas por vuestro positivismo, y Pedro ten cuidado o tus alumnos van a pensar que estás al menos tan mal como los que perpetramos este blog XD

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  13. Somos los alumnos de Pedro , 13:50 de la tarde y sí , pensamos que Pedro es igual de friki que vosotros y encima , nos machaca con vuestras entradas.
    PD: Gracias por vuestro post.
    Estrella , Raimon , Celia , Borja , Carmen y Bárbara.

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  14. Por cosas como estas siempre defenderé el humor a ultranza: de un post científico-lúdico como este salen discusiones sobre técnicas punteras, alumnos interesados. Varias generaciones unidas por la ciencia, que bonito (lágrima).
    Eso sí, la capacidad de unir biología molecular, videojuegos y desmitificaciones biológicas, aderezado con su estilo particular... uno de los posts "clásicos" que dan fama a este nuestro blog

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