Thursday, October 11, 2012

CHEMISTRY PRIZE NOBEL:2012



Help to understand the distance between a human and a robot, internal communication systems of both. For now, robots intercommunicate their internal mechanisms by electron fluxes and turn-off actions. While electrons raise the temperature of the internal environment of the robot, human brain avoids this overheating using recyclable chemical neurotransmitters. Snapshots communications between tens of thousands of billions of human body cells are made using chemical, electrical and others systems, supported by tiny receptors (sensors), that after feeling their environment adapt themselves to new situations and whose operation is becoming unraveled. The Nobel Prize in Chemistry 2012 was awarded yesterday to Robert J. Lefkowitz (Howard Hughes M Institute/Duke University Medical Center, Durham, USA). Lefkowitz, a frustrated cardiologist took on the task since 1968, to identify and unravel the functioning of cardiac beta-adrenergic receptors. Attaching radioactive iodine isotopes to adrenaline, he identified the exact place of cardiac cell receptors: beta-adrenergic, for the radiation emitted. Later, he extracted the receptors hidden in the cell wall. Needed to know how they worked.

And to Brian K. Kobilka (Stanford University School of Medicine, USA), hired by Leftkowitz. Since 1980s, Kobilka gave the mammoth task to isolate the gene encoding the β-adrenergic receptor in the human genome and to identify the structure of the b-adrenergic receptor. A task that lasted 20 years given the lipid affinity of the receptor, difficult to identify in preparations for X-ray crystallography. Analyzing the receptor (and other hormone receptors), Kobilka discovered that its structure was similar to rhodopsin of the human eye, which captures light, denominating since these receptors: G-protein coupling. As more than half of current drugs achieve their effect through receptors coupled to the G protein, it is expected future improvements in drugs (fewer side effects). Help these purposes an image captured by Kobilka in 2011: a beta-adrenergic receptor at the exact moment of transfer of hormone signals outside the cell into G protein inside the cell.

PREMIO NOBEL DE QUIMICA: 2012.

Ayudan a comprender la distancia entre un humano y un robot, los sistemas de comunicacion interna de ambos. De momento, los robots intercomunican sus mecanismos internos mediante flujos de electrones y acciones turn-off. Mientras los electrones elevan la temperatura del medio interno del robot, en el cerebro humano el recalentamiento se evita empleando neurotrasmisores químicos reciclables. Las instantáneas comunicaciones entre decenas de miles de billones de células corporales humanas se realizan mediante sistemas químicos, eléctricos y otros, sostenidas por pequeñísimos receptores (sensores), celulares, que tras sentir su medio ambiente se adptan a situaciones nuevas y cuyo funcionamiento empieza a ser desentrañado. El Premio Nobel de Quimica 2012, fue concedido ayer a Robert J. Lefkowitz (Howard Hughes M Institute/Duke University Medical Center, Durham, USA). Lefkowitz, cardiologo frustrado se dio a la tarea desde 1968, de identificar y desentrañar el funcionamiento de receptores beta-adrenergicos cardiacos. Adosando isotopos de Iodo radioactivo a la adrenalina, ubico los receptores celulares cardiacos : beta-adrenergicos, por las radiaciones emitidas. Mas tarde extrajo los receptores de su ubicación oculta en la pared celular. Faltaba saber como funcionaban.

Y, a Brian K. Kobilka  (Stanford University School of Medicine, USA), contratado por el equipo de Leftkowitz. Desde 1980s, Kobilka se dio a la ciclópea tarea de aislar el gene codificador del receptor β-adrenergico contenido en el genoma humano y a identificar la estructura del receptor b-adrenergico. Una tarea que duro 20 años dada la afinidad lipidica del receptor, difícil de identificar en preparaciones de cristalografía de rayos-X. Al analizar al receptor (y el de otros receptores de hormonas), Kobilka descubrió que su estructura era similar al de la rodopsina del ojo humano, que captura la luz, denominándose desde entonces a estos receptores :acoplamientos de Proteina-G. Como mas de la mitad de los medicamentos actuales logran su efecto a traves de receptores acoplados a la proteína G, se esperan mejoras futuras en los medicamentos (menos efectos adversos). Ayudara a estos fines una imagen capturada por Kobilka el 2011, del receptor beta-adrenergico en el momento exacto de trasferencia de señales de la hormona en el exterior de la celula a la proteína G en el interior de la celula.

Wednesday, October 10, 2012

NOBEL PRIZE IN PHYSICS 2012



First hand-held calculators (abacus, calculating machines), speed exceeded human abilities. Today's computers including the fastest, process 1s and 0s in uni-or bidirectional ways, seemingly having reached a limit in this regard. To have smaller and faster computers, we need to work with elementary particles (ions, photons), each making the role of 1s and 0s, working multidirectionally in microspherical spaces. Roger Penrose said 20 years ago that human brain worked under quantum rails. Yesterday won the Nobel Prize in Physics 2012: Serge Haroche (Collège de France/Ecole N Supérieure, Paris) and David J. Wineland (National Institute of Standards and Technology/University of Colorado Boulder, USA).

In his lab in Boulder/Colorado, Wineland, controlled individual ions (isolated from radiation), trapped in spaces surrounded by electric fields. Wineland used laser pulses to suppress thermal motions of the ions, placing the ion at its lowest energy state, making possible the control and measurement of ion quantum phenomenon. Also, a carefully lauched laser pulse can puts an ion in a superposition state: simultaneous existence of two different states (energy). Thus, energy states of ions in overlap can also be studied.

In his lab in Paris, Haroche mobilized individual photons within a small cavity contained between two superbright mirrors separated 3 cm each, built with superconducting material. Because mirrors were so reflective, single photon goes forward and back into the cavity by almost 1/10 of a second before disappearing or being absorbed. To monitor and measure the microwave photonic atoms Haroche used big atoms launched into the cavity one by one at a certain speed so that its interaction with the photonic microwave could be well controlled. As atoms move in and out of the cavity, interaction between the atom and photon produces a change in the quantum state phase (a wave) of the atom, so peaks and valleys of microwaves changed. This phase is measured when atom leaves the cavity, revealing the presence or absence of the photon in the cavity. It is hoped that this knowledge can bring about a new type of superfast computers based on quantum physics and extremely accurate clocks, accurate to 100 times higher than that provided by current cesium clocks.

PREMIO NOBEL DE FISICA

Las primera calculadoras manuales (abacos, maquinas de calcular), superaron en velocidad a las habilidades humanas. Las computadoras actuales incluyendo las mas veloces, procesan 1s y 0s en forma uni o bidireccional, pareciendo haberse arribado a un limite, al respecto. Para contar con computadoras mas veloces y mas rapidas, se necesita trabajar con partículas elementales (iones, fotones), haciendo cada una el papel de 1s y 0s trabajando multidireccionalmente, en espacios microesfericos. Roger Penrose planteo hace 20 años que el cerebro humano operaba sobre carriles cuanticos. Ayer ganaron el Premio Nobel de Fisica 2012 : Serge Haroche

(Collège de France/Ecole N Supérieure,Paris) y David J. Wineland (National Institute of Standards and Technology/University of Colorado Boulder, USA). En su laboratorio de Boulder/Colorado, Wineland, controlo iones individuales (aislados de radiaciones), atrapados en espacios rodeados por campos eléctricos. Wineland empleo pulsos de laser para suprimir los movimientos termicos de los iones, colocando al ion en su estado energetico mas bajo posibilitando el control y medición del fenomeno cuantico del ion. Asimismo, un pulso de laser cuidadosamente lanzado puede pone al ion en un estado de superposición : existencia simultanea de 2 estados (energéticos), diferentes. De este modo, los estados energéticos de iones en superposición también pueden ser estudiados.

En su laboratorio de Paris, Haroche movilizo fotones individuales al interior de una pequeña cavidad contenida entre 2 espejos superbrillantes separados 3 cm entre si, construidos con material superconductor. Por ser tan reflectivos los espejos superconductores, un solo foton va hacia adelante y atras al interior de la cavidad por casi 1/10 de segundo antes de perderse o ser absorbido. Para controlar y medir las microondas fotonicas, Haroche uso atomos especialmente preparados, lanzados a la cavidad uno por uno a determinada velocidad de modo que su interaccion con la micronda fotonica pudiese ser bien controlada. Como los atomos entran y salen de la cavidad, la interaccion entre el foton y el atomo produce un cambio en la fase de estado cuantico (onda), del atomo, de modo que picos y valles de la onda cambian. Esta fase es medida cuando el atomo abandona la cavidad, revelando la presencia o ausencia del foton en la cavidad. Se espera que estos conocimientos permitan construir un nuevo tipo de computadoras superveloces basadas en fisica cuántica y relojes extremadamente precisos, con una precisión 100 veces superior a la proporcionada por los actuales relojes de cesio.

Tuesday, October 09, 2012

2012:NOBEL PRIZE OF MEDICINE



Although,  the manipulation of cell nuclei in plants and animals, has several pioneers: Joachim Hammerling (1930/Max Planck/Marine Biology), for his work in the alga Acetabularia, Americans Robert Briggs and Thomas King (1952) were the first in transplants of nuclei in frogs. However, the 2012 Nobel Prize for Medicine has been awarded to another pioneer: 1) John B. Gurdon (Cambridge University, UK), who replaced in 1962 the immature oocyte nucleus of a frog by a mature nucleus coming from an intestinal cell of a tadpole. A modified egg that generated a normal tadpole, showing that the DNA of a mature cell retains all the information necessary to develop all the cells of a frog ie: the mature nucleus of a specialized cell can be reversed to an immature, pluripotent, functional state.

And to a a practical visionary: 2) Shinya Yamanaka, who in 2006 identified 4 basic genes that kept immature the nucleus isolated from embryonic stem cells grown in the lab. Yamanaka introduced these genes in various combinations to mature connective tissue cells, fibroblasts, from mice, reprogramming them to pluripotent, immature cells : induced pluripotent stem cells (iPS cells), capable of being converted subsequently into mature cell types, showing that mature cells are not intended to be in a specialized state forever. Such discoveries will give : i) a new vision of development of cells and organisms. II) Skin cells from patients with different diseases could be reprogrammed and examined to see why and how they differ from healthy cells. III) Possibility to be used in regenerative medicine: replacing damaged organs with our own body cells. IV) Study distinct diseases. V) To develop new diagnostic and therapeutic methods.

PREMIO NOBEL DE MEDICINA, 2012

Aunque la manipulación de nucleos celulares en vegetales y animales, tiene varios pioneros : Joachim Hammerling (1930/Max Planck/Marine Biology/), por sus trabajos en la alga Acetabularia, los americanos Robert Briggs y Thomas King (1952), fueron los primeros en realizar trasplantes de nucleos en ranas. No obstante, el Premio Nobel de Medicina 2012, ha sido otorgado a otro pionero :1) John B. Gurdon (Cambridge University,UK), por reemplazar en 1962 el nucleo inmaduro del ovulo de una rana por el nucleo maduro de una celula intestinal de un renacuajo. Un ovulo modificado que terminaría convirtiéndose en un renacuajo normal, demostrandose que el DNA de una celula madura retiene toda la informacion necesaria para desarrollar todas las celulas de una rana, es decir: el nucleo maduro de una celula especializada puede ser revertido a un estado funcional inmaduro, pluripotencial.

Y, a un visionario practico-intuitivo: 2) Shinya Yamanaka por identificar el 2006 4 genes basicos que mantenían inmaduros los nucleos de células madre aisladas de embriones, cultivadas en el laboratorio. Yamanaka introdujo estos genes en diferentes combinaciones a celulas maduras del tejido conectivo, fibroblastos etc, de ratones, reprogramandolas a celulas inmaduras, pluripotenciales : induced pluripotent stem cells (iPS cells), las que fueron capaces de convertirse ulteriormente en distintos tipos de celulas maduras, demostrándose que las células maduras no están destinadas a estar en un estado especializado para siempre. Tales descubrimientos permitirán : I) Tener una nueva visión del desarrollo de células y organismos. II) Las células de la piel obtenidas de pacientes con distintas enfermedades serán reprogramadas y examinadas para determinar en que difieren de células sanas.III) Posibilidad de empleo en medicina regenerativa: reemplazo de organos dañados por celulas corporales propias. IV) Estudiar distintas enfermedades. V) Desarrollar nuevos métodos diagnosticos y terapéuticos..