Aba


terça-feira, 31 de outubro de 2017

Que monstro é esse?


Foto: Escólex evertido de Taenia solium (solitária), aumento de 200X, microscopia confocal. Teresa Zgoda. Rochester Institute of Technology, Rochester, EUA. Foto obtida no site da Nikon Small World.

É um vampiro? É um goblin? É um zumbi comedor de cérebros? Não, esta é apenas a cabeça de um verme chamado Taenia solium, aumentada em 200 vezes. Mesmo assim, esse animal não deve ser menos temido do que qualquer monstro: ele é o causador das doenças teníase e cisticercose, que afetam os sistemas digestório e nervoso, respectivamente. Para evitá-las, é necessário evitar comer carne crua ou mal passada, e lavar bem legumes e verduras antes de ingeri-los.

Esta fotografia ficou em 4º lugar na competição Nikon Small World. Para ver o grande vencedor, confira o nosso Click do dia 17 de Outubro.

O Ciência na Medida deseja um Halloween cheio de gostosuras e travessuras a todos!👻🎃
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segunda-feira, 30 de outubro de 2017

AIDS: Será que a cura está próxima?

Por:
Cristiane Alves 
cris_desantis@yahoo.com.br
HIV, ou, Vírus da Imunodeficiência Humana é o agente causador da AIDS (do inglês: Síndrome da Imunodeficiência Adquirida), doença que enfraquece o sistema imunológico do paciente, isto é, interfere na capacidade do corpo em combater bactérias e vírus. Isso significa que o portador do vírus que desenvolver AIDS pode morrer por causa de um simples resfriado ou desenvolver doenças mais graves como tuberculose, pneumonia e câncer com maior facilidade, além de dificultar o tratamento das mesmas.
O sistema imunológico é uma barreira complexa, formada por diferentes células de defesa que são responsáveis pelo combate aos micro-organismos e, dentre estas células, estão os linfócitos T CD4+, alvos do HIV.
Do lodo esquerdo, esquema do ciclo do HIV, e do lado direito, imagem ilustrativa do HIV.
Pessoas infectadas com o vírus HIV - soropositivos - podem demorar anos para começar a apresentar os sintomas e desenvolver a doença - AIDS. Nesse período, podem infectar outras pessoas sem saber, através de relações sexuais sem preservativos, do uso compartilhado de agulhas e materiais perfuro-cortantes, da transfusão sanguínea ou durante a gestação, parto e amamentação.
O tratamento contra o vírus é realizado por meio de medicamentos - os antirretrovirais - que atuam na replicação/multiplicação do vírus, controlando assim a quantidade de vírus presente no paciente. Porém, esses medicamentos são muito "fortes" e podem causar efeitos colaterais como diarreia, náusea, vômito, manchas vermelhas pelo corpo, agitação e insônia. Estes efeitos, muitas vezes fazem com que alguns pacientes abandonem o tratamento.
Até o momento, apenas 1 paciente - o paciente de Berlim - foi definitivamente curado. A cura funcional, onde a quantidade de vírus circulante é tão baixa, que não existe mais a possibilidade de transmissão do vírus para outras pessoas, é o objetivo da maior parte dos tratamentos.
Em estudo recente, um estudante de doutorado do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) em parceria com a Louisiana State University, nos Estados Unidos, descobriu que a proteína Puchellina, obtida a partir de uma planta da flora brasileira, Abrus pulchellus tenuiflorus, é capaz de identificar e combater o vírus HIV.
Eles conjugaram anticorpos contra o HIV (HIV 924 anti-gp120 ou MAc 7B2 anti-gp41) com a proteína Puchellina e verificaram que o anticorpo+Puchellina identifica e elimina apenas as células T CD4+ contaminadas, o que pode trazer alívio para os efeitos colaterais causados pelos medicamentos tradicionais, e assim, evitar que pacientes abandonem o tratamento.
O estudo foi realizado em células contaminadas com HIV e está em fase inicial, mas os pesquisadores já indicaram que vão continuar os estudos e, em breve, esperamos ter boas notícias!
Flor da planta Abrus pulchellus tenuiflorus
Em outro estudo recente, um grupo de pesquisa da Stanford University, nos Estados Unidos, conseguiu sintetizar a Briostamina 1. A molécula é isolada a partir de um organismo marinho, Bugula neritinga, e é utilizada com grande sucesso em estudos clínicos de doenças como o câncer, Alzheimer e AIDS.
Até o momento, o principal limitante para o avanço nas pesquisas, era a disponibilidade da molécula. São necessárias 14 toneladas do organismo marinho para a produção de 18 gramas da substância!
Entretanto, tudo indica que o grupo norte-americano conseguiu sintetizar a molécula, e os estudos promissores podem mover adiante para a busca da cura destas terríveis doenças.
Bugula neritinga
Na Flórida (Estados Unidos), outro grupo de cientistas está muito próximo da cura funcional do HIV/AIDS. O foco da pesquisa está em uma outra molécula derivada de organismos marinhos, desta vez, da esponja Corticum simplex.
A molécula vinda da esponja, a dCA (didehydro-Cortistatin A) já foi sintetizada em laboratório e pode ser utilizada por pesquisadores sem restrições. Ela atua diretamente em uma proteína produzida exclusivamente pelo HIV, que está envolvida na formação do RNA viral, a Tat. Esta molécula foi utilizada em conjunto com os tradicionais antirretrovirais em camundongos infectados com HIV.
Foi observada uma redução drástica na quantidade de RNA viral nos camundongos, e após 19 dias sem tratamento, não houve o efeito rebote, ou seja, a quantidade de vírus não voltou a crescer nos camundongos infectados.
Até 2016, existiam 36,7 milhões de pessoas infectas pelo HIV no mundo, e 1 milhão de pessoas morreram em decorrência da AIDS.
No Brasil, entre 2010 e 2015, houve um aumento de 3% nos novos casos.
Após uma queda mundial no número de novos casos, alguns países estão voltando a apresentar um aumento no número de novos infectados pelo HIV.
Provavelmente, a razão para esse aumento é a falta de políticas públicas de prevenção somadas à falta de recursos financeiros.
E não podemos esquecer, que as gerações nascidas após meados dos anos 90, não passaram pelo trauma de assistir a seus ídolos, parentes e conhecidos definhando e morrendo de forma devastadora, durante o surgimento e alastramento do HIV/AIDS em todo o mundo durante os anos 80 e início dos 90, antes do surgimento e da acessibilidade dos pacientes aos potentes medicamentos, que mascaram a doença e melhoram a qualidade de vida.
Aqui, deixo um alerta: A cura para o HIV/AIDS pode estar cada vez mais próxima, graças as pesquisas da área, porém, uma cura definitiva ainda não existe. Por isso, nunca se esqueçam de sempre usar preservativos e nunca compartilhar agulhas!

Sobre a autora:  pós-doutoranda do Laboratório de Telômeros no Departamento de Genética do IBB-UNESP de Botucatu. Bióloga pelo IBB-UNESP de Botucatu, com Mestrado e Doutorado em Ciências Biológicas (Genética) pela mesma instituição, com período sanduíche na Universidade de Utah, em Salt Lake City e Cold Spring Harbor Lab, em Nova York, EUA.

Quer saber mais? Separei uma lista de filmes para entender melhor sobre a gravidade e a seriedade da AIDS/HIV:

The Normal Heart - Direção: Ryan Murphy – 2014
Holding Trevor – Direção: Rosser Goodman – 2007
As Horas (The Hours) – Direção: Stephen Daldry – 2002
Carandiru (Carandiru) – Direção: Hector Babenco – 2003
Por Uma Noite Apenas (One Night Stand) – Direção: Mike Figgis – 1997
Cazuza, o Tempo Não Para (Cazuza) – Direção: Sandra Werneck, Walter Carvalho – 2004
Um Lugar para Annie (A Place for Annie) – Direção: John Gray – 1994
A cura (The Cure) – Direção: Peter Horton – 1995
Kids – Direção: Larry Clark – 1995
Filadélfia (Philadelphia) – Direção: Jonathan Demme – 1993
Meu Querido Companheiro (Longtime Companion) – Direção: Norman René – 1990

Ficou curioso veja os link abaixo

Português:

http://unaids.org.br
http://giv.org.br/HIV-e-AIDS/O-Que-é-a-AIDS/index.html
https://drauziovarella.com.br/entrevistas-2/tratamento-da-aids/
https://www.vix.com/pt/ciencia/549498/cura-do-hiv-pesquisadores-brasileiros-acham-planta-que-pode-acabar-com-o-virus
http://jornal.usp.br/ciencias/ciencias-da-saude/proteina-extraida-de-planta-brasileira-pode-combater-celulas-com-hiv/
http://www.saudecomciencia.com/2017/08/trepadeira-abrus-pulchellus-tenuiflorus-HIV-pulchellina.html

Inglês:
https://www.nature.com/articles/s41598-017-08037-3
http://science.sciencemag.org/content/358/6360/218
http://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(17)31385-2
http://www.iflscience.com/health-and-medicine/researchers-discovered-functional-cure-hiv/
https://www.livescience.com/48015-berlin-patient-hiv-treatment.html
https://youtu.be/FDVNdn0CvKI

Figuras retiradas de:
http://www.radiochapeco.com.br/2016/11/30/ministerio-da-saude-apresenta-novos-dados-sobre-hiv-e-aids-no-brasil/
https://www.vix.com/pt/bdm/saude/pep-sexual-pode-evitar-aids-se-voce-transou-com-um-portador-do-hiv-veja-onde-conseguir-como
http://www.exoticsguide.org/bugula_neritina
http://nathistoc.bio.uci.edu/Ectoprocta/Bugula%20neritina/index.html
http://www.saudecomciencia.com/2017/08/trepadeira-abrus-pulchellus-tenuiflorus-HIV-pulchellina.html
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sexta-feira, 27 de outubro de 2017

Analisando o DNA na escola




Marielly Campos
marielly.94@hotmail.com



Os temas DNA e genética são abordados durante todo o ensino básico, com maior enfoque no 2º ano do Ensino Médio, mas há ainda um certo desafio para o professor ministrar estes conteúdos, pois são muito abstratos quando se comparados a outros temas dentro de Ciências e Biologia.

Para tornar estes assuntos mais próximos da vivência dos alunos, pode-se utilizar de exemplos e práticas acessíveis e lúdicas como por exemplo, vídeos, textos, cartilhas, livros, imagens etc., que auxiliam o professor no trabalho de ensino-aprendizado e para que os estudantes possam compreender melhor o tema abordado.

Capa da cartilha de eletroforese de ácidos nucleicos

Pensando nos temas DNA e genética, pode-se abordar o assunto eletroforese, que é uma técnica implementada por ArneTiselius em 1937, com o intuito de separar moléculas de acordo com seu tamanho. Com o passar do tempo, esta técnica foi introduzida na genética para a separação e visualização de fragmentos de DNA e na bioquímica para separação de vários tipos de moléculas, como as proteínas. O desenvolvimento da eletroforese possibilitou que a identificação molecular tivesse aplicação na detecção de doenças, em testes de paternidade e criminalística e na sexagem molecular.

Para tornar o assunto mais compreensível, pode-se utilizar a cartilha “Eletroforese de ácidos nucleicos: como montar seu próprio laboratório”, que tem como proposta a construção de uma cuba de eletroforese caseira, possibilitando ao professor construir seu equipamento de laboratório num preço acessível e demonstrar aos alunos técnicas de laboratório e visualização de fragmentos de DNA. A cartilha possui linguagem simples, passo a passo ilustrado da construção e utilização da cuba. Ainda traz um breve histórico, exemplos de aplicações e como extrair DNA em casa!

Imagem ilustrativa da cuba de eletroforese

Quer conhecer mais sobre nosso material e montar seu próprio laboratório? Acesse: https://drive.google.com/file/d/0Bz-D7dtcW_CNOGtlTVA1QjJkeVk/view?usp=sharing

Sobre a autora: Aluna do último ano do curso de Ciências Biológicas (Licenciatura) e professora do Ensino básico (Ciências e Biologia).


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quinta-feira, 26 de outubro de 2017

Abra Planária


Mas afinal, qual a grande novidade em partir uma planária ao meio?

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quarta-feira, 25 de outubro de 2017

Desvendando a clonagem

Por:
Cristiane S. Alves
cris_desantis@yahoo.com.br
 Alejandra Viviescas 
 mariale88@gmail.com
Você sabe o que é clonagem? Com certeza você já ouviu falar sobre ela, como por exemplo o exército de clones de "Guerra nas Estrelas”, os dinossauros do “Jurassic Park” que foram o assunto do nosso primeiro CSI aqui no blog, ou a ovelha Dolly, o primeiro animal a ser clonado. Talvez até já tenha fantasiado com a possibilidade de ter um clone seu, que possa ir à escola ou trabalhar no seu lugar enquanto você descansa o dia inteiro...

Mas vamos com calma, a clonagem é uma técnica muito utilizada nos laboratórios de pesquisa no dia a dia, mas esta clonagem não é a do tipo que você deve estar pensando, os cientistas não saem por aí duplicando animais e pessoas. Agora, vamos explicar o que é essa tal de clonagem, como funciona e como ela é feita:

A clonagem, ou tecnologia do DNA recombinante, é definida como o processo de gerar cópias idênticas de uma entidade biológica, seja esta um indivíduo, um órgão, uma célula ou um fragmento de DNA. Também podemos encontrar clones que ocorrem naturalmente, como as bactérias, fungos e algumas plantas que se dividem assexuadamente, gerando novos seres que são cópias idênticas aos quais surgiram, ou seja, são clones.

E no nosso caso? Os gêmeos idênticos ou univitelinos, seriam clones? Sim! São clones humanos, já que se desenvolveram a partir da mesma célula! E compartilham 100% da sua informação genética. Agora que você já sabe o que é um clone, vamos entender um pouquinho sobre o processo de clonagem e como os cientistas fazem para clonar o objeto de interesse na bancada do laboratório! Podemos citar três tipos principais de clonagem artificial:

Clonagem gênica, na qual se clonam fragmentos de DNA ou genes inteiros;
Clonagem reprodutiva, na qual se clonam animais inteiros;
Clonagem terapêutica, na qual se clonam células embrionárias para a geração de tecidos.

As clonagens terapêutica e reprodutiva são pouco utilizadas hoje em dia, são caras, têm baixo índice de sucesso e implicam em questões morais e éticas.

Já a clonagem gênica, é rotineiramente utilizada pelos laboratórios de pesquisa e pelas indústrias farmacêutica, biotecnológica e alimentar. Por isso, vamos focar em desvendar a técnica da clonagem gênica.

Se você quiser mais informação sobre as técnicas de clonagem reprodutiva e terapêutica acesse o link.

Desvendando a clonagem génica:

A clonagem gênica só é possível graças a dois princípios fundamentais da biologia: o primeiro, conhecido como o dogma central da biologia molecular: toda a informação genética está contida no DNA, que por sua vez passa (transcreve) a informação genética para o RNA, que irá ser traduzido na forma de proteínas, que são as responsáveis por realizar as diferentes funções nas células; o segundo princípio é a universalidade do código genético, o qual diz que a linguagem do DNA é a mesma para todos os organismos. Isso significa que podemos introduzir um DNA pertencente a um determinado organismo em um segundo organismo, e esse segundo organismo vai reconhecer o DNA do primeiro como sendo dele. Assim, a célula processa a informação genética externa do mesmo modo que processaria a informação interna.

De forma geral, a clonagem é realizada ao se inserir um gene ou fragmento de DNA de interesse em uma bactéria:

O primeiro passo é identificar o gene de interesse:

O segundo passo é isolar o gene de interesse do resto do DNA. Para isso, são utilizadas proteínas especiais, chamadas de enzimas de restrição, que agem como tesouras, cortando o DNA em lugares específicos:

Depois que os fragmentos estarem separados do resto do DNA, é necessário inserir o gene ou fragmento de DNA de interesse recortado dentro de outro DNA, que é capaz de se multiplicar dentro da bactéria. Estes DNAs especiais são chamados de vetores e existem naturalmente nas bactérias. Para poder colar o DNA, também é necessário recortar o vetor com a mesma enzima de restrição usada para cortar o inserto:

Nesse ponto, o vetor e o DNA de interesse recortado ainda são moléculas separadas. Para juntá-las, outra proteína, chamada DNA ligase, é utilizada. Ela é capaz de unir dois DNAs, fazendo com que sejam um só:

Depois que o DNA de interesse está dentro do vetor, ele pode ser multiplicado dentro da bactéria e usado para diferentes aplicações, como por exemplo na produção de fármacos.

O processo de clonagem também é conhecido como transgênia, pois o DNA de um organismo é colocado em outro organismo. Esse processo pode gerar inúmeros benefícios para a população, como no caso da insulina utilizada no tratamento da Diabetes.

Até algumas décadas atrás, os pacientes que necessitavam de insulina para o tratamento da diabetes, utilizavam insulina de animais -porco e boi- por possuírem estrutura muito similar à insulina humana. Mas, alguns pacientes podiam desenvolver reações alérgicas, comprometendo sua saúde. Então, no início da década de 90, o gene da insulina humana foi clonado em bactérias, e passou a ser produzido, comercializado e utilizada por pacientes em todo o mundo. Esse é apenas um dentre os inúmeros benefícios que a técnica de clonagem pode gerar para a população!

Sobre as autoras: Alejandra Viviescas é Bióloga e mestre en biologia pela universidade Nacional da Colômbia e estudante de Doutorado em Ciências Biológicas (Genética) pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Câmpus de Botucatu/SP. Cristiane S Alves é pós-doutoranda do Laboratório de Telômeros no Departamento de Genética do IBB-UNESP de Botucatu. Bióloga pelo IBB-UNESP de Botucatu, com Mestrado e Doutorado em Ciências Biológicas (Genética) pela mesma instituição, com período sanduíche na Universidade de Utah, em Salt Lake City e Cold Spring Harbor Lab, em Nova York, EUA.

Imagens originais retiradas de:  

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terça-feira, 24 de outubro de 2017

Ao infinito e além

Foto: Primeira foto do espaço. White Sands Missile Range / Applied Physics Laboratory. Para saber mais, confira esta matéria da revista do Smithsonian, que é o maior complexo de museus e centros de pesquisa do mundo (em inglês).


Há 71 anos atrás, em 24 de Outubro de 1946, cientistas americanos obtinham a primeira foto da Terra tirada do espaço. Os pesquisadores prenderam uma câmera a um míssil que fora capturado dos nazistas, e lançaram o conjunto para o alto. Após uma subida de cerca de 100 quilômetros e uma queda muito veloz, o filme da câmera foi resgatado, e pode-se visualizar, pela primeira vez, a Terra vista do espaço.

Já a foto mais distante da Terra até hoje foi capturada em 14 de Fevereiro de 1990 pela sonda espacial Voyager 1, que estava a  40 unidades astronômicas de distância do Sol no momento. A foto é conhecida como Pale Blue Dot (“Pálido pontinho azul”), um termo que foi cunhado pelo famoso cientista e escritor Carl Sagan.

Foto: Pale Blue Dot. A Terra é o pequeno ponto na meio da faixa marrom à direita. As faixas coloridas são resultados de dispersão de raios de luz. NASA/JPL-Caltech. Para saber mais, acesse esta página da NASA (em inglês).

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segunda-feira, 23 de outubro de 2017

A nanobiotecnologia e os dispositivos híbridos para transporte de moléculas

Por:
João Paulo Marcondes 
jpcastromarcondes@gmail.com
A nanobiotecnologia é uma ciência que se inspira em processos e estruturas biológicas para criar dispositivos híbridos, que combinam materiais biológicos e processados pelo homem. Estes dispositivos são bem pequenos (~1,5 cm x 1,0 cm) e dentro dos mesmos estão fixadas moléculas (proteínas, DNA, etc) ou até mesmo células. Assim, os processos que ocorrem dentro destes dispositivos envolvem a interação de moléculas, ou seja, estruturas com tamanho da ordem de nanômetros (1 cm = 1x107 nanômetros; veja figura abaixo).

Esquema demostrando o tamanho de diversos organismos, moléculas e átomos.

A nanobiotecnologia tem grande impacto na pesquisa científica e na área médica, permitindo, por exemplo, o desenvolvimento de biosensores com capacidade de detecção, separação e transporte de diversos tipos de moléculas, e que podem ser utilizados para o desenvolvimento de novos métodos para o diagnóstico e tratamento de doenças. Um exemplo bem interessante de sua aplicabilidade é na Engenharia de Tecidos, por meio da criação de nanoestruturas porosas revestidas por células e que podem ser, futuramente, utilizadas para a criação e substituição de órgãos.

Recentemente, pesquisadores das Universidades de Quioto (Japão), Massachussets (EUA) e Wisconsin–La Crosse (EUA) conseguiram aprimorar de maneira considerável um nanodispositivo de transporte autônomo de moléculas que é baseado no sistema de transporte de proteínas dentro da célula.

Como exemplo, podemos citar o transporte de neurotransmissores dentro de um neurônio, que ocorre por meio de vesículas que estão ligadas a proteínas motoras chamadas de cinesinas. As cinesinas geram uma força mecânica por meio da hidrólise do ATP, e se movem ligadas aos microtúbulos carregando as vesículas com os neurotransmissores (veja no GIF e na figura abaixo abaixo).

Transporte de vesículas contendo neurotransmissores pela proteína motora cinesina em associação com os microtúbulos.



Proteína motora cinesina, “caminhando” no microtúbulo.
O maior problema com os dispositivos anteriores é que não se tinha um controle da direção de movimento durante o transporte de tais moléculas.

Para resolver essa limitação, os pesquisadores utilizaram um nanodispositivo em que a cinesina (proteína motora) fica fixada em uma superfície de vidro com as extremidades de ligação aos microtúbulos voltadas para cima, além de estarem imersas em um microfluído. Assim, são os microtubulos que deslizam sobre as cinesinas, ao contrário do que ocorre nas células.

Com esta combinação, os cientistas conseguiram manipular de maneira controlada e autônoma a direção de movimento desses microtúbulos. Cada microtúbulo migra de uma determinada forma, de acordo com sua densidade (rígidos ou maleáveis) e carga elétrica. Além disso, estes podem estar associados a moléculas como o DNA, para dar especificidade quanto à molécula a ser transportada (veja nas figuras abaixo).

Esquema mostrando a cinesina (proteína motora) ligada a microtúbulos que se movem para regiões distintas da placa de vidro (nanodispositivo), sendo posteriormente coletados e separados em diferentes microtubos. 
Nanodispositivo mostrando as áreas de separação das moléculas, alinhamento dos microtúbulos e área de pouso (A) seguido de imagens sequenciais dos microtúbulos imobilizados na área de pouco após percorrerem diferentes trajetórias (B)

Portanto, o controle da direção de migração dos microtúbulos, sua capacidade de transporte de moléculas específicas, além da possibilidade de integrar no mesmo microfluído diferentes funções (transporte, separação e detecção de moléculas específicas) fazem com esta tecnologia possa ser utilizados como nanorobôs com aplicações amplas na nanobiotecnologia. Dentre as diversas aplicabilidades, podemos citar a criação de nanodispositivos que liberam drogas automaticamente para o tratamento de doenças e de biosensores inteligentes que detectam partículas específicas em determinada amostra biológica para o diagnóstico de doenças, dentre outras.

Sobre o autor: Biólogo, pesquisador e apaixonado por animais abandonados.


Ficou curioso? Acesse os links baixo:

Em português: 
https://www.institutoergon.com.br/download/as-metas-das-nanotecnologias-aplicacoes-implicacoes-151021035435.pdf
http://www.mctic.gov.br/mctic/opencms/tecnologia/tecnologias_convergentes/paginas/nanotecnologia/NANOTECNOLOGIA.html
https://super.abril.com.br/ciencia/fabrica-de-orgaos/

Em inglês:
http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2010/LC/c005241h#!divAbstract
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3056885/
http://www.nature.com/nnano/journal/v4/n3/abs/nnano.2008.393.html

Imagens originais retiradas e adapatadas de:
Histology and cell biology, St Louis, 2002, Mosby
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=13188271
Isozaki et al., Sci. Robot. 2, eaan4882 (2017).

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sexta-feira, 20 de outubro de 2017

CSI 005: Lucy



Por Nicole Orsi Barioni
nicole.orsiba@gmail.com



Os mitos sobre o cérebro permeiam a imaginação do público leigo e dos cineastas. Lucy, um filme lançado em 2014, é um excelente exemplo de como algumas ideias sobre o cérebro, por mais que sejam erradas, desfrutam do apelo popular, deixando muitos cientistas invejosos ao tentarem expor seu trabalho.




A premissa do filme é: Lucy (Scarlet Johansson) é usada para transportar drogas dentro de seu corpo, quando então fica exposta ao produto farmacêutico que ela carrega, o que leva ao aumento de sua capacidade cerebral. Isso lhe dá poderes de aprender idiomas rapidamente, manipular seus próprios genes, viajar no tempo, dentre outros. Lucy baseia-se na ideia de que nós normalmente usamos apenas 10% de nosso cérebro e que, de alguma forma, se pudéssemos desbloquear os outros 90%, teríamos super poderes (algo bastante apelativo!). Claro, Lucy, como muitos filmes de Hollywood, não pretende ser fundamentado em ciência e é destinado a entreter ao invés de educar.
Entretanto, existe um fato científico que talvez explique o mal-entendido:  nove em cada dez células (90%) do cérebro são células gliais. Estas células provém apoio, tanto nutricional quanto sináptico, portanto estão profundamente envolvidas em conexões neuronais superiores como memória e aprendizado, porém não se encarregam de conter estas informações, a conexão entre os neurônios é que o faz. Os outros 10% das células são representadas pelos neurônios. Desta maneira, as pessoas podem ter interpretado que tais células poderiam adquirir habilidades como as dos neurônios aumentando assim a “capacidade cerebral”. Porém, não é assim que funciona. É claro que podemos incrementar nossa inteligência através do aprendizado de coisas novas. Além disso, atualmente já existem várias evidências de que exercício físico auxilia na geração de novos neurônios na área cerebral responsável pela memória, o que antigamente acreditava-se que era impossível de acontecer. 

Imagem representativa   das interações entre os neurônios e diferentes células da glia: micróglia, astrócitos e oligodendrócitos.

Usando uma técnica chamada imagem de ressonância magnética funcional, neurocientistas podem identificar áreas do cérebro ativadas quando uma pessoa faz ou pensa em algo. Uma simples ação, como abrir e fechar a mão, necessita de muito mais de uma décima parte do cérebro. Mesmo quando se supõe que a pessoa não está fazendo nada, o cérebro está a todo vapor, controlando funções vitais como respiração e atividade cardíaca (e aí está uma desculpa para os preguiçosos de plantão!).

Vídeo com imagens 3D de ressonância magnética funcional

Portanto, não utilizamos apenas 10% do nosso cérebro, mas sim 100%. Existem bilhões células no cérebro humano, cerca de 10% são neurônios e 90% são células da glia e a interação entre eles é o que nos faz pensar. Após este esclarecimento, porém, uma outra dúvida surge: se usamos 100% do nosso cérebro, como então adquirimos novas habilidades. A resposta não está no número de neurônios, mas sim na conexão que existe entre eles (qualidade sobre a quantidade). As conexões neuronais não são fixas, elas são plásticas (podem ser modificadas). Quanto mais executamos uma certa tarefa, mais forte é a conexão entre os neurônios responsáveis por executar tal tarefa. De modo contrário, quando não utilizamos tal via, a conexão se enfraquece e, com o tempo, é descartada. Esta é a base do aprendizado (muito suor e dedicação!)

O tráfego de informação entre cientistas e a mídia necessita ser bilateral. Desta forma,  os cientistas deveriam tirar proveito do alcance que a mídia tem sobre o público leigo para difundir a ciência, assim como a mídia aproveita-se da fantasia que as descobertas científicas trazem!

Sobre a autora: Biomédica,  Mestre em Ciências Biológicas (Geral e Aplicada) pela UNESP. Admiradora do cérebro e seus mistérios. No momento atua como aluna de doutorado pela Universidade de Calgary (Canada) em Neurociências.

Referências:
1. Herculano-Houzel, S. The Neuroscientist 8, 98–110 (2002).
2. Beyerstein, B. in Mind Myths: Exploring Popular Assumptions About the Mind and Brain (ed. Della Sala, S.) 3–24 (Wiley, West Sussex, UK, 1999).
3. Neural Mechanisms of Exercise: Anti-Depression, Neurogenesis, and Serotonin Signaling.Yuan TF, Paes F, Arias-Carrión O, Ferreira Rocha NB, de Sá Filho AS, Machado S.
4. Physical exercise increases adult hippocampal neurogenesis in male rats provided it is aerobic and sustained. Nokia MS, Lensu S, Ahtiainen JP, Johansson PP, Koch LG, Britton SL, Kainulainen H.

Imagens retiradas de:
https://pt.wikipedia.org/wiki/Lucy_(filme)
http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/biologia/celulas-glia.htm

Leitura indicada:
https://pt.scribd.com/document/3681983/Cerebro-Nosso-Bio-VISITE-O-SITE-Suzana-Herculano-Houzel-neurociencias-mente-cerebro#


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quinta-feira, 19 de outubro de 2017

Leis da física




Quem não gostaria de comprovar as leis da física assim?

Imagem retirada de:
https://esquadraodoconhecimento.wordpress.com/
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quarta-feira, 18 de outubro de 2017

Minha querida pesquisa - Rafael Takahiro Nakajima



Rafael Takahiro Nakajima – Biólogo 
Mestre em Ciência Biológicas (Genética) 
Estudante de Doutorado UNESP  
Instituto de Biociências de Botucatu

Desde criança sempre me interessei por animais. Brincava com grilos, gafanhotos, aranhas, lagartixas, cachorros e adorava peixes!! Assim, entrei no curso de Ciências Biológicas visando trabalhar com animais, especialmente os peixes! Entretanto, no segundo ano da faculdade comecei a fazer um estágio com serpentes no CEVAP – Centro de Estudos de Venenos e Animais Peçonhentos da Unesp, Botucatu-SP, mas não durou muito tempo. Logo, comecei um novo estágio, mas agora estudando genética (ciência que estuda a hereditariedade, ou seja, a forma como as características são repassadas de geração para geração, bem como sua estrutura e funções) em peixes! Após terminar a graduação, pensando em ter novas experiências, ingressei no mestrado na área de Genética estudando uma enzima, RNA polimerase (enzima que produz uma fita de RNA a partir de uma fita de DNA). Essa enzima é responsável pela produção de RNA mensageiro (molécula constituída de compostos químicos: açúcares, bases nitrogenadas) em um contexto voltado para bioinformática (uso da informática na análise e modelagem de dados obtidos em pesquisa biológica). Hoje, faço Doutorado na UNESP, em Botucatu-SP, analisando o perfil proteico em uma espécie de peixe, Astatotilapia latifasciata, oriunda da África.
Mas por que uma espécie de peixe africano? O que é perfil proteico?
Em relação ao peixe, escolhemos esta espécie por ele ser utilizado como peixe ornamental e, principalmente, por apresentar um cromossomo (estruturas compostas por DNA associados a proteínas histonas em um arranjo complexo durante a divisão celular) a mais que o normal. Nós humanos, por exemplo, possuímos 23 pares cromossômicos e, quando apresentam uma alteração numérica, ocasionam aneuploidias (alterações no número de cromossomos), provocando doenças. No entanto, no peixe A. latifasciata, a presença de um cromossomo a mais não resulta em doenças e aparentemente não prejudica sua sobrevivência. Outro fato interessante é que há um aumento de indivíduos com este cromossomo extra, demonstrando haver uma hereditariedade, sendo passado dos pais para os filhos. Para que isso ocorra, este cromossomo extra deve conter alguma importância para o indivíduo.
Pensando nisso estudamos o perfil proteico destes peixes. Então vêm as perguntas: O que é o perfil proteico? Por que estudá-lo?
O perfil proteico é o conjunto de proteínas (macromoléculas compostas por aminoácidos) presentes em um órgão, tecido em um determinado momento. Estas proteínas são importantes porque geralmente elas exercem uma resposta final durante o desenvolvimento ou a um estímulo ambiental, por exemplo. Aí entra nossa dificuldade, conseguir extrair o conjunto de proteínas em um tecido específico em momentos iguais entre indivíduos diferentes e comparar a presença e a quantidade das proteínas.

Figura 1. Estruturas das proteínas. Estrutura primária ou linear: sequências de aminoácido; estrutura secundária ou helicoidal: interação entre os aminoácidos da estrutura linear; Estrutura terciária ou globosa: interações entre as partes da estrutura secundária; Estrutura quaternária: é a associação das partes da estrutura globosa formando uma macromolécula mais complexa. Fonte https://www.slideshare.net/brandaobio/protenasppt2
 
Conseguindo analisar essas proteínas poderemos identificar um possível papel do cromossomo extra que esta espécie de peixe apresenta justificando assim, sua transmissão para as proles (conjunto de filhos de um casal). Além disso, esta análise pode ser aplicada para a pesquisa em outros animais, insetos ou plantas, analisando não somente a relação com o número de cromossomos, mas também com doenças e possíveis tratamentos. Mas isso fica para um próximo artigo!


Sobre o autor: Formado em Biologia – licenciatura, Mestre em Ciências Biológicas (Genética) pela UNESP Botucatu. Atualmente sou membro do corpo editorial do jornal Ciência na Medida e aluno de Doutorado pelo programa de pós-graduação em Ciências Biológicas (Genética) pela UNESP – Botucatu.

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terça-feira, 17 de outubro de 2017

À flor da pele

Foto: Células de pele humana imortalizadas (queratinócitos HaCaT) expressando queratina marcada por fluorescência, aumento de 40X, microscopia confocal. Bram van den Broek, Andriy Volkov, Dr. Kees Jalink, Dr. Reinhard Windoffer e Dr. Nicole Schwarz. The Netherlands Cancer Institute, Amsterdã, Holanda.

Na penúltima quarta-feira (04/10/2017), a Nikon anunciou os vencedores de sua tradicional competição de imagens de microscopia, Small World. O 1º lugar foi dado a pesquisadores do Instituto de Câncer da Holanda, que retrataram de forma impressionante uma célula de pele humana expressando uma enorme quantidade de queratina (corada de amarelo). O estudo da expressão anormal de queratina é importante para avanços no diagnóstico do câncer de pele e para o entendimento da progressão de tumores.

Confira as outras fotos premiadas do Nikon Small World 2017 aqui (em inglês).

Conheça melhor os trabalhos desenvolvidos no Instituto de Câncer da Holanda aqui (em inglês).


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segunda-feira, 16 de outubro de 2017

Os vencedores do prêmio Nobel de 2017

Por:
João Zamae 
 joaozamae@gmail.com

Os Prêmios Nobel são um conjunto de prêmios internacionais anualmente concedidos em reconhecimento aos maiores avanços nas áreas de literatura, medicina, física, química, paz e economia. Sua entrega é feita anualmente, sendo que as nomeações ocorrem no mês de março e os premiados tem seus nomes revelados a partir da última semana de outubro. Abaixo apresentamos alguns dos vencedores deste ano, bem como as pesquisas desenvolvidas por eles.

Prêmio Nobel de Física:
Rainer Weiss (1/2 do prêmio), Barry C. Barrish (1/4 do prêmio) e Kip S. Thorne (1/4 do prêmio), ganhadores do nobel de física 2017.
Os cientistas Rainer Weiss (Físico do Instituto de Tecnologia de Massachussetts- Estados Unidos), Barry Barish (Físico do Instituto de Tecnologia da Califórnia- Estados Unidos) e Kip Thorne (físico, membro do Instituto de Tecnologia da Califórnia) foram contemplados pelo prêmio pela contribuição na construção do Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro Laser (LIGO) que permitiu a detecção das ondas gravitacionais, previstas por Albert Einstein há mais de 100 anos. Essas ondas podem ser produzidas por fenômenos de grande magnitude – como o choque entre dois buracos negros – que geram pequenas alterações no espaço/tempo. As ondas gravitacionais se expandem pelo universo à velocidade da luz, deformando-o como uma pedra deforma a superfície da água ao cair num lago.
O projeto LIGO reúne mais de mil cientistas do mundo inteiro, inclusive brasileiros.


Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro Laser (LIGO) (Esquerda) e esquema de geração de ondas gravitacional pela colisão de dois buracos negros (direita).



Prêmio Nobel de Química:
Richard Henderson (1/3 do prêmio), Joachim Frank (1/3 do prêmio) e Jaques Dubochet (1/3 do prêmio), ganhadores do nobel de química 2017.

Os vencedores foram Jacques Dubochet (cientista aposentado do Laboratório Europeu de Biologia Molecular, em Heildelber- Alemanha), Joachim Frank (biofísico da Universidade de Colúmbia nos Estados Unidos) e Richard Henderson (biólogo no Laboratório de Biologia Molecular do Conselho de Pesquisa Médica de Cambridge- Inglaterra). Juntos desenvolveram a técnina de microscopia crioeletrônica que permite aos cientistas observarem as moléculas no meio do seu processo orgânico e entenderem o que está ocorrendo dentro delas.
A técnica já foi utilizada para visualizar as estruturas do zika vírus e também o fenômeno da resistência bacteriana.
"Este método coloca a bioquímica em uma nova era. Pesquisadores poderão congelar biomoléculas no momento em que realizam seus movimentos e visualizar processos que nunca foram vistos antes, o que é decisivo para o entendimento da vida e para o desenvolvimento de remédios", explicou a Academia Real Sueca de Ciências após anunciar os vencedores do Nobel de Química.
Imagem das partículas do vírus da zika (Microscopia Crioeletrônica)

Prêmio Nobel de Medicina:
Jeffrey C. Hall (1/3 do prêmio), Michael Rosbash (1/3 do prêmio) e Michael W. Young (1/3 do prêmio) ganhadores do nobel de medicina 2017.

O trio de pesquisadores composto por Jeffrey C. Hall (geneticista e cronobiologista das Universidades do Maine e Brandeis- Estados Unidos), Michael Rosbash (biólogo da Universidade Brandeis e investigador do Instituto Médico Howard- Estados Unidos) e Michael W. Young (biólogo e geneticista da Universidade de Rockefeller- Estados Unidos) ganharam o prêmio por descobrirem os mecanismos moleculares que controlam o ritmo circadiano, na mosca da fruta (Drosophila melanogaster), isto é, os fenômenos biológicos que ocorrem ritmicamente por volta da mesma hora do dia, como o sono. Mecanismos similares explicam como as plantas, os animais e as pessoas sincronizam seus ritmos biológicos com as voltas do planeta Terra.

O prêmio nobel de medicina foi outorgado pelo descobrimento do gene period em moscas da fruta (Drosophila melanogaster), o que levou ao entendimento dos ritmos circadianos em vários organismos, incluindo os seres humanos.
Sobre o autor: Médico veterinário, especialista em oncologia animal, cursou residência e mestrado em patologia animal pela FMVZ-UNESP de Botucatu e atualmente é doutorando em oncologia pelo Programa de Patologia da FMB-UNESP de Botucatu, e membro do grupo ViriCan, onde investiga o uso de produtos naturais no tratamento dos cânceres.

Ficou curioso? Veja os links abaixo:
-Em português
https://brasil.elpais.com/brasil/2017/10/02/ciencia/1506930333_130980.html
http://revistagalileu.globo.com/Ciencia/noticia/2017/10/nobel-de-fisica-vai-para-cientistas-que-descobriram-ondas-gravitacionais.html
http://ultimosegundo.ig.com.br/ciencia/2017-10-04/nobel-quimica-2017-zika.html
-Em inglês
https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2017/press.html
https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2017/press.html
https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2017/press.html

Imagens Retiradas de:
http://www.dnoticias.pt/mundo/nobel-da-fisica-atribuido-aos-cientistas-rainer-weiss-kip-thorne-e-barry-barish-DB2120261
http://www.sciencemag.org/news/2016/02/gravitational-waves-einstein-s-ripples-spacetime-spotted-first-time
http://indianexpress.com/article/explained/nobel-prize-in-chemistry-2017-jacques-dubochet-joachim-frank-richard-henderson-molecules-of-life-captured-in-3d-4874713/
http://science.sciencemag.org/content/352/6284/467.full
http://en.mercopress.com/2017/10/03/nobel-prize-in-medicine-for-three-us-scientists-work-on-the-body-s-daily-rhythms
https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2017

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sexta-feira, 13 de outubro de 2017

CSI 001: Jurassic Park






Por Camila Cristina
cris_camila@yahoo.com.br




Hoje vamos investigar um dos clássicos!

No filme Jurassic Park: O parque dos dinossauros, vimos a jornada dos paleontólogos Alan e Ellie vão visitar uma ilha habitada por dinossauros criados a partir de DNA oriundo de um organismo pré-histórico. Durante o tour pelo parque, o idealizador do projeto mostra um vídeo explicando para os visitantes como os dinossauros foram criados. Essa cena aqui:



Depois de assistir ao filme você pode se perguntar: "Seria realmente possível clonar um dinossauro? Podemos extrair DNA apenas de uma gota de sangue?"



Primeiramente precisamos saber como funciona a clonagem, certo?! Clonagem, em biologia, é o processo de produção de indivíduos geneticamente idênticos e ocorre na natureza quando organismos, tais como bactérias, insetos e plantas, se reproduzem assexuadamente. Já na biotecnologia, clonagem refere-se aos processos usados para criar cópias de sequencias  de DNA (clonagem molecular), células (clonagem celular) ou organismos. Então, para gerar um organismo idêntico a outro, uma das técnicas utilizadas é a clonagem reprodutiva, tal como visto no filme. Nesse processo, os cientistas removem o material genético de um óvulo não fertilizado e o substituem pelo DNA de uma célula do ser vivo a ser clonado.  

Ilustração referente a técnica de clonagem.

E quanto a clonagem de um dinossauro? Isso é possível? A resposta mais lógica é não! Isso porque se houvesse essa possibilidade, provavelmente já teríamos realizado. De fato, não é possível fazer a clonagem de um dinossauro já que a chance de encontrar sangue de dinossauro é muito pequena e a fossilização em âmbar, tal como no filme, é um evento considerado muito raro. Além disso, o “tempo médio de vida” do DNA não é suficiente para “a sobrevivência dele” desde o período em que os últimos dinossauros caminharam na Terra, datada em aproximadamente 65 milhões de anos . Então, a resposta para nossa primeira pergunta é não, já que não foi possível, até o momento, encontrar material genético de dinossauro.

Mas vamos supor que encontrem uma gota de sangue, assim como no filme, conseguiríamos extrair material genético dessa amostra? Isso é possível e comumente realizado hoje em dia, principalmente na área forense. Para realizar a extração do DNA, pode-se utilizar kits que permitem destruir as  células e separar o DNA dos outros componentes celulares (proteínas, membrana, entre outros) . Porém, geralmente a quantidade de material genético extraído é muito baixa e, por isso, é necessário utilizar a técnica de PCR para obter-se um número suficiente de cópias do DNA extraído.

A Investigação CSI001 termina por aqui! Qual próximo filme ou série vocês querem investigar?! Mandem nos comentários as suas sugestões e dúvidas.


Dica:  Se estiver interessado em filmes que abordam a clonagem você vai gostar de A ilha (Dir. Michael Bay, EUA, 2005) e Blade Runner, o caçador de androides (Dir. Ridley Scott, EUA, 1982).

Sobre a autora: Biomédica e mestranda em Genética Humana e Médica pela UNESP de Botucatu.

Quer saber mais? Veja os links abaixo:

Imagem de: 


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quinta-feira, 12 de outubro de 2017

Explorando o método científico: material gratuito aborda o tema e nos faz pensar na Ciência do dia-a-dia

 



Por: Érica Ramos 
erica.ramos00@gmail.com

Durante a educação formal, o ensino de Ciências – que ocorre de maneira mais intensa no 2° ciclo do Ensino Fundamental – permite aos alunos iniciarem a construção de conhecimentos acerca da própria Ciência e seus desdobramentos. É nessa fase que os alunos começam a desenvolver o pensamento e o método científicos, que é a base dos conhecimentos compreendidos durante toda a fase escolar.

Mas o que é conhecimento científico? O que é Ciência?
Essas perguntas são fundamentais e estão relacionadas à maneira como a Ciência gera conhecimento (O que faz um navio flutuar? Porque o fermento faz o pão crescer? Como combater um vírus?). Para compreender melhor o mundo, os cientistas utilizam o chamado Método Científico, que é baseado em alguns passos descritos na Figura 1.


Figura 1: Fluxograma mostrando o passo a passo do método científico.

Em geral, é assim que funciona a Ciência. Mas é claro que nem toda hipótese pode ser testada. Por isso, existem diferentes tipos de investigação que buscam entender algo que o ser humano ainda desconhece. Contudo, para realmente compreender o Método Científico, é interessante aplicá-lo na investigação de algo ou pensar em como já o aplicamos em situações do dia-a-dia sem nem mesmo saber. 
Essa é a proposta do gibi “Ci&Cia: O que é essa tal de Ciência?”, um material didático de linguagem simples, gratuito, com a proposta de desmistificar o mundo da Ciência. Ele foi elaborado por alunos de graduação e pós-graduação da Unesp, além de professores da instituição. 
O personagem principal da história narrada no Gibi é Carlinhos, um menino simpático que descobre a Ciência e a vivencia, mesmo diante todas as dificuldades que ele enfrenta na vida. 
Esse material pode ser utilizado pelo professor na Educação Básica. Uma dica ao professor que deseja trabalhar com o gibi em sala de aula seria: utilizar o gibi após o debate do tema “Ciência, o que é e como se faz”, para a introdução de conceitos e a posterior realização de discussões e investigações experimentais.

O material está disponível para fazer download pelo link: http://www.youblisher.com/p/793968-Projeto-Ciencia-e-Cia/. Também há exemplares impressos que podem ser adquiridos pelo contato: cmartins@ibb.unesp.br ou eramos@ibb.unesp.br

Sobre a autora: Bióloga e Mestre em Ciências Biológicas (Genética) pela UNESP, apaixonada pelo tema Educação e, também, editora desta página de Divulgação Científica. No momento atua como aluna de doutorado na UNESP, na área de Genética.

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