quarta-feira, 13 de novembro de 2013

O primeiro embrião humano clonado

Com os avanços da biotecnologia, a clonagem de animais e plantas foi-se tornando uma ocorrência relativamente comum nos meios científicos e deixou a porta semiaberta para um polêmico assunto: a clonagem de seres humanos. No início de 2002 a comunidade científica foi informada de que um degrau nessa nova empreitada já fora galgado: Jose B. Cibelli, Robert P. Lanza e Michael D. West, da Advanced Cell Technologies, uma empresa de biotecnologia de Massachusetts (EUA), anunciaram na revista Scientific American que já haviam realizado os primeiros estágios da clonagem de embriões humanos. Segundo eles, o sucesso veio em 13 de outubro de 2001, após meses de tentativas. O plano original era induzir os embriões a dividir-se em esferas ocas de aproximadamente 100 células denominadas blastocistos, isolar delas as células-tronco humanas, que serviriam como estoque inicial para o cultivo de nervos, músculos e outros tecidos que poderiam vir a ser usados no tratamento de várias doenças. Não obtiveram êxito completo: apenas um dos embriões da experiência dividiu-se até chegar ao estágio de seis células. Mas, em outra experiência, os pesquisadores conseguiram induzir óvulos humanos a desenvolver-se partenogeneticamente (ou seja, segmentar-se sem fecundação) em blastocistos. As duas novidades foram anunciadas pelos cientistas como a alvorada de uma nova era. Assim, a meta da clonagem terapêutica começa a ficar ao alcance da ciência. Para iniciar as experiências com clonagem de embriões humanos, a alta cúpula da Advanced Cell Technologies decidiu – depois de obter a aprovação de seus especialistas quanto aos aspectos éticos e legais da questão – selecionar mulheres que desejassem contribuir com óvulos a serem usados nos procedimentos de clonagem e ainda coletar células de indivíduos a serem clonados (os doadores). O processo de clonagem parece simples, mas seu êxito reside na observância de várias minúcias, algumas das quais ainda não estão resolvidas. No caso do método de transferência nuclear, um óvulo maduro tem seu material genético sugado por uma agulha extremamente fina e depois recebe o núcleo da célula do doador (ou, às vezes, a célula inteira). O óvulo é então incubado sob condições especiais que lhe permitem dividir-se e crescer. A Advanced Cell Technologies selecionou doze doadoras de óvulos entre 24 e 32 anos que tiveram pelo menos um filho. Ao longo desse processo a empresa também realizou biópsias de vários outros indivíduos anônimos para isolar células denominadas fibroblastos, a serem usadas nos procedimentos de clonagem. Essas pessoas ou tinham saúde perfeita ou apresentavam distúrbios como diabetes ou lesões na medula, ou seja, gente que, em tese, se beneficiaria da clonagem terapêutica. Depois de algumas tentativas frustradas, os cientistas da Advanced Cell Technologies recorreram ao expediente usado pela equipe de Teruhiko Wakayama, em 1998, para criar os primeiros camundongos clonados. Nessa época Wakayama trabalhava na Universidade do Havaí e atualmente é integrante da Advanc ed Cell Technologies. Além de injetar o núcleo de fibroblastos da pele em óvulos previamente enucleados, como já fora feito, os cientistas introduziram em outros óvulos células do ovário chamadas cumulus, que normalmente alimentam os óvulos em desenvolvimento e podem ser encontradas aderidas aos óvulos após a ovulação. As cumulus são tão pequenas que podem ser injetadas por inteiro. No final foram empregados 71 óvulos de sete doadoras antes que fosse gerado o primeiro embrião clonado. Dos oito óvulos que receberam cumulus, dois se dividiram para formar embriões de quatro células, e um deles chegou a pelo menos seis células, antes que o processo de crescimento fosse interrompido. Os cientistas da Advanced Cell Technologies também investigaram se poderiam induzir óvulos humanos a dividir-se por partenogênese, dando origem aos primeiros estágios embrionários sem passarem pela técnica de transferência nuclear. As células-tronco produzidas a partir dessas células ativadas partenogeneticamente têm boas chances de não serem rejeitadas após um transplante, pois são muito similares às células do próprio paciente e não produziriam muitas moléculas estranhas ao sistema imunológico dessa pessoa. Tais células também provocariam para algumas pessoas dilemas morais menores do que ocorreria com células-tronco derivadas de clonagem de embriões. Nas experiências de partenogênese conduzidas na Advanced Cell Technologies, 22 óvulos foram expostos a substâncias químicas que alteraram a concentração de íons (átomos carregados eletricamente) nas células. Depois de 5 dias em cultura, seis óvulos desenvolveram-se no que eram aparentemente blastocistos, mas nenhum deles tinha claramente a massa embrionária interna de células que produz as células-tronco. Estas podem ser induzidas em laboratório a desenvolver-se numa variedade de células que poderão um dia ser injetadas em pacientes. O desenvolvimento dessas técnicas implica benefícios imensos aos portadores de doenças como mal de Parkinson, diabetes, distúrbios do sistema imunológico, mal de Alzheimer e doenças que envolvem o sangue e a medula. Ainda não se sabe se as células clonadas ou aquelas obtidas a partir da partenogênese são adequadas para uso terapêutico; porém, estudos em animais clonados demonstraram que os clones são sadios. Traduzido e adaptado por Sônia Lopes e Eduardo Araia de: “The first human cloned embryo”, escrito por Jose B. Cibelli, Robert P. Lanza e Michael D. West, com Carol Ezzell, em Scientific American, Janeiro 2002, p. 42-49.

Nomes científicos

Tradução de Noraly Shawen Liou Nomes científicos Link para o original: http://diglib1.amnh.org/articles/sci_names/sci_names.pdf Gordy Slack. America Museum of Natural History. 2002. Cerca de dois milhões de espécies de plantas e animais já foram descritos pela ciência. Isso representa apenas uma pequena porcentagem em relação à estimativa real: de dez a cem milhões de espécies ainda não foram catalogadas. Para eliminar a ambiguidade que surgiu com a atribuição de nomes a plantas e animais, Carl Linnaeus, médico e botânico do séc. XVIII, desenvolveu um rigoroso sistema de nomeação. Esse sistema de classificação atribui a cada tipo de organismo um reino, filo, classe, ordem, família, gênero e espécie. A unidade de classificação é a espécie, e cada tipo de organismo deve ser universalmente conhecido por um nome composto de duas partes (binomial), gênero e espécie. Esse binômio é geralmente derivado do grego ou latim, a escrita científica mundialmente usada na época. Os binômios são tradicionalmente escritos em itálico para mostrar que são nomes científicos e não nomes comuns. O nome do gênero é sempre com a letra inicial maiúscula, e o nome da espécie, em minúscula. A tabela demonstra como funciona a hierarquia de classificação: Tradução de Noraly Shawen Liou Reino Animalia Filo Chordata (Vertebrados) Classe Mammalia (mamíferos) Ordem Artiodactyla (Ungulados) Família Giraffidae Gênero Okapia Espécie johnstoni Os Okapia possuem vários nomes populares em muitas línguas diferentes, mas quando um cientista escreve Okapia johnstoni, todos os biólogos ao redor do mundo sabem, precisamente, a que tipo de animal ele está se referindo. Nos últimos dois séculos, o sistema de Linnaeus tem sido revisto em alguns pontos. Por exemplo, o sistema originalmente utilizava o número e o tipo de partes reprodutivas das plantas para dividi-las em diferentes categorias, ou taxons. Essa abordagem resultou em alguns agrupamentos antinaturais e foi substituída por outra, elaborada pelo naturalista inglês John Ray, e que se tornou popular. O sistema de Ray analisa as características morfológicas de todas as partes de um organismo e em todas as fases de seu desenvolvimento, para assim concluir a qual grupo ele pertenceria. Apesar disso, o sistema de classificação hierárquico de Linnaeus e sua nomenclatura binomial permanecem em uso e seu autor, considerado como o fundador da taxonomia moderna. A descoberta da natureza evolutiva da história da vida na Terra trouxe uma nova dimensão à ciência da taxonomia. Os cientistas modernos não querem só agrupar os organismos com base em suas características físicas, ou em susa morfologia, mas que esses Tradução de Noraly Shawen Liou agrupamentos reflitam as relações entre os diferentes organismos ao longo do tempo. A Filogenia é a ciência que estuda as relações evolutivas dos organismos e as expressa por meio de diagramas, chamados cladogramas, que mostram a similaridade genética entre as espécies. Hoje, quando uma nova espécie de mamífero é descoberta, os biólogos examinam sua morfologia, seu tempo de vida, comportamento, habitat e DNA, antes de determinar exatamente em qual posição ela deva ser colocada na Árvore da Vida. As técnicas da genética moderna às vezes surprendem ao mostrar organismos que parecem similares e que, no entanto, são remotamente relacionados. Por exemplo, os Okapia, que durante muito tempo pensava-se ser relacionado ao grupo das zebras, posteriormente, por meio de exame morfológico detalhado, descobriu-se ser parente próximo de outro grupo, o das girafas. No Museu Americano de História Natural e em outros museus e universidades do mundo, o projeto de Linnaeus de classificação e nomeação da diversidade da Terra continua em andamento. Conhecendo apenas uma porcentagem da biodiversidade, os biólogos tentam entender a vida, da mesma forma que os químicos tentam conhecer a química com apenas um quinto dos elementos da tabela periódica. © 2002 Museu Americano de História Natural Artigo relacionado: http://animaldiversity.ummz.umich.edu/site/animal_names/scientific _name.html. Acesso em nov. 2010.

segunda-feira, 26 de agosto de 2013

Novas especulações sobre a origem da vida

Cerca de 3,9 bilhões de anos atrás, uma mudança na órbita dos planetas enviou uma onda de grandes cometas e asteroides para o interior do sistema solar. Os violentos impactos causaram grandes crateras ainda visíveis na face da Lua, e a superfície aquecida da Terra coberta por rochas derretidas e oceanos formaram uma névoa incandescente. No entanto, as rochas que se formaram na Terra há 3,8 bilhões de anos, quase tão rapidamente quanto o bombardeio parou, contêm possíveis evidências de processos biológicos. Se a vida pôde surgir a partir da matéria inorgânica de modo rápido e fácil, por que não é abundante no sistema solar e além dele? Se a biologia é uma propriedade intrínseca da matéria, por que os químicos não são capazes de reconstruir a vida? As origens da vida na Terra são cercadas de enigmas e paradoxos. O que veio primeiro, as proteínas de células vivas ou a informação genética para fazê-las? Como o metabolismo dos seres vivos poderia começar sem uma membrana de revestimento para manter os elementos químicos juntos? Mas se a vida começou dentro de uma membrana celular, como os nutrientes entrariam na célula? As perguntas podem parecer irrelevantes, já que a vida começou de alguma forma. Mas para o pequeno grupo de pesquisadores que insistem em aprender exatamente como tudo começou, a frustração tem sido abundante. Anos de esforços, às vezes promissores, podem ter sido desperdiçados. Cientistas como Francis Crick, principal teórico da biologia molecular, sugeriu com entusiasmo que a vida pode ter se formado em outro lugar antes da formação do planeta. Entretanto, nos últimos anos, quatro avanços surpreendentes renovaram a confiança de que a origem da vida foi na Terra. Um deles é uma série de descobertas sobre como as estruturas celulares poderiam ter se formado naturalmente a partir de produtos químicos (ácidos graxos), Tradução de Noraly Shawen Liou provavelmente presentes na Terra primitiva. Esta questão surgiu de uma longa discussão entre três colegas para saber se foi o sistema genético ou a membrana celular que iniciou o desenvolvimento da vida. Eles finalmente concordaram que a genética e as membranas tiveram que evoluir juntas. Os três pesquisadores, Jack W. Szostak, David P. Bartel e P. Luigi Luisi, publicaram uma nota em 2001, declarando que para fazer uma célula sintética é necessário obter uma protocélula e uma molécula de DNA que desenvolvam juntas, sendo a molécula, encapsulada pela célula. Se as moléculas da célula fornecessem uma vantagem sobre as outras células, o resultado seria "uma forma sustentável, um sistema de replicação autônomo, de acordo com o que a evolução darwiniana determinaria", escreveram eles. "Seria realmente uma vida", acrescentaram eles. Um dos autores, Dr. Szostak, do Hospital Geral de Massachusetts, conseguiu avançar consideravelmente em suas pesquisas. Simples ácidos graxos, que existiam na Terra primitiva, espontaneamente formariam esferas de camada dupla, assim como a dupla membrana das células vivas de hoje. Essas protocélulas incorporariam novos ácidos e eventualmente se dividiriam. As células vivas geralmente são impermeáveis e possuem mecanismos elaborados para admitir apenas os nutrientes que necessitam. Mas o Dr. Szostak e seus colegas mostraram que pequenas moléculas podem entrar facilmente nas protocélulas. No entanto, se elas se combinarem em moléculas maiores, elas não conseguem sair. Se uma protocélula encapsular um pequeno pedaço de DNA e for “alimentada” com nucleotídeos, estes irão espontaneamente entrar na protocélula e ligar-se à ela ou a outras moléculas de DNA. Em um simpósio sobre Evolução realizado no Cold Spring Harbor Laboratory, em Long Island, o Dr. Szostak disse estar "otimista sobre a obtenção de um sistema de replicação químico" dentro de uma protocélula. Ele espera integrar o sistema de replicação de ácidos nucleicos com a divisão das protocélulas. Os experimentos de Szostak chegaram perto de criar uma divisão celular espontânea a partir de elementos químicos que provavelmente existiram na Terra primitiva. Mas alguns de seus ingredientes, como os nucleotídeos dos ácidos Tradução de Noraly Shawen Liou nucleicos, são muito complexos. Os químicos que estudam a química da vida em condições pré-bióticas, não encontraram uma forma para explicar como os nucleotídeos surgiram. Os nucleotídeos, constituídos por uma molécula de açúcar, como a ribose ou desoxirribose, em uma extremidade são unidos a uma base nitrogenada e na outra ao grupo fosfato. Os químicos pré-bióticos descobriram facilmente como adenina forma substâncias químicas simples, como o cianeto de hidrogênio, mas se frustram quando a adenina se mostra incapaz de se ligar naturalmente à ribose. John Sutherland, químico da Universidade de Manchester, na Inglaterra, relatou, na revista Nature, a descoberta de um caminho inesperado para a síntese de nucleotídeos a partir de elementos químicos pré-bióticos. Em vez de colocar a base e o açúcar separadamente das demais substâncias químicas que possam ter existido na Terra primitiva, o Dr. Sutherland mostrou como, em condições adequadas, a base e o açúcar poderiam constituir uma única unidade, e portanto, não precisariam estar ligados. Artigo relacionado: http://www.nature.com/news/2009/090612/full/news.2009.563.

NOVOS CONCEITOS DE REINOS DOS ORGANISMOS

Existem aqueles que consideram desprovidas de interesse as discussões sobre questões sem respostas inequívocas, experimentalmente comprovadas. Esse sentimento junto com o conservadorismo deve ser o responsável pela longa e incontestável dominância do sistema de classificação em dois reinos. Minha proposta é discutir o mérito de dois outros sistemas de classificação: o de Copeland (1956) e o de Whittaker (1959). Sistema de Dois Reinos O homem é terrestre e vê ao seu redor dois grandes grupos de organismos com diferentes adaptações para alimentação nesse meio – as plantas superiores, fotossintetizantes, e os animais superiores, que ingerem alimentos. Esses dois grupos são tão distintos quanto ao seu modo de vida e organização corporal que um conceito dicotômico é inevitável. Os conceitos de Reino Animal e Vegetal foram desenvolvidos pelos primeiros naturalistas sendo utilizados no sistema formal de classificação dos seres vivos desde Lineus. Musgos, liquens e algas macroscópicas aproximam-se claramente das plantas no seu modo de vida fotossintetizante e sedentário e foram então agrupadas com as plantas terrestres. Os fungos são sésseis e sua aparente capacidade de enraizar lembrava plantas. Pareceu então razoável designá-los parte do Reino das Plantas. Já a diversidade de vida unicelular desvendada pelo microscópio apresentou mais dificuldade. Algumas formas móveis e que se alimentam por ingestão foram, por isso mesmo, vistas como animais unicelulares ou protozoários. Outras, sésseis e fotossintetizantes, como plantas unicelulares. No entanto, restavam ainda muitos organismos nos quais características como imobilidade e mobilidade por flagelo ou pseudópodes, a capacidade de realizar fotossíntese e a de ingerir ou absorver nutrientes encontravam-se combinadas de diversas formas tornando difícil a separação dos organismos em Planta ou Animal. Também havia o caso das bactérias que podiam ser fotossintetizantes e móveis e que foram consideradas plantas por apresentarem parede celular. Os Reinos Animal e Vegetal nasceram de um processo em que organismos foram organizados em torno dos conceitos nucleares de planta e animal, derivados dos organismos superiores terrestres. Ficou reconhecido que o sistema de dois reinos apresentava problemas para tratar de organismos unicelulares, sendo que alguns desses grupos eram reivindicados tanto por botânicos quanto por zoólogos. O sistema parecia, no entanto, uma forma razoável de lidar com os seres vivos em duas direções evolutivas. Com o tempo o sistema pareceu não mais ser satisfatório e foram aparecendo novas propostas de classificação conforme as limitações do sistema tornavam-se mais evidentes. Limitação do sistema de Dois Reinos - Os protistas A limitação mais evidente do sistema é aquela relativa a organismos, dentre os unicelulares, que combinam características de plantas e animais. Devido à dificuldade de se separar de forma segura esses organismos em Planta ou Animal, diversos autores propuseram um terceiro reino de organismos primitivos. Hogg propôs para esses organismos o Regnum Primigenum e o termo “Protoctista”. Haeckel propôs o Reino “Protista” que seria composto apenas de organismos unicelulares. Embora a definição desse terceiro reino de organismos primitivos e o uso de “Protoctista” e “Protista” tenha variado, duas linhas principais podem ser apontadas. Ou esse reino compreende apenas os organismos unicelulares (incluindo os que formam colônias), como o Reino de Haeckel, ou inclui, além dos organismos unicelulares, organismos aos quais falta o tipo e o grau de diferenciação tecidual de animais e vegetais superiores, como fungos e a maioria ou todas as algas (Reino Protoctista de Hogg e Copeland). Diferentes interpretações podem ser dadas a Protista baseando-se no trabalho do próprio Haeckel. Protistas são concebidos como organismos unicelulares e como organismos que não formam tecidos verdadeiros. A eles são contrapostos os organismos com tecido verdadeiro do reino Histonia que inclui Metaphyta e Metazoa. Dessa divisão em organismos unicelulares e organismos com tecidos verdadeiros nasceu outra limitação. Esses reinos excluem um grupo intermediário formado por organismos que não apresentam uma diferenciação tecidual verdadeira, mas que são claramente multicelulares ou multinucleados como indicado pela diferenciação celular ou pela interdependência (esponjas); ou diferenciação somática de órgãos (algas superiores e musgos). Sugiro então que o Reino Protista reúna organismos que são unicelulares (coloniais ou não) que não formam tecidos. O reino alternativo, Protoctista, será concebido, como foi por Copeland, como um reino com organismos unicelulares, multicelulares ou multinucleados que não apresentam diferenciação tecidual, incluindo algas e fungos superiores. Sistema de Quatro Reinos de Copeland Os reinos definidos por Copeland são: 1) Reino Monera: organismos procariontes, unicelulares ou de organização colonial simples (bactérias e algas azuis); 2) Reino Protoctista (ou Protista para alguns): organismos eucariontes basais, podendo ser unicelulares, unicelulares coloniais, sinciciais ou multicelulares sem diferenciação de tecidos (algas, protozoários, e fungos); 3) Reino Metaphyta ou Embryophyta: eucariontes superiores, multicelulares com parede celular e plastos verdes, com tecidos verdadeiros. 4) Reino Metazoa eucariontes superiores, multicelulares, sem parede celular ou plastos; a maioria apresenta cavidade digestiva interna, movimentação por meio de fibras contrácteis, além de diferenciação avançada de células, tecidos e órgãos; passam no seu desenvolvimento pelos estágios de blástula e gástrula, são predadores típicos, e atingem alto nível de complexidade estrutural e funcional. Limitações do sistema de Copeland 1) Das três maiores formas de alimentação duas — fotossíntese e ingestão — dão um sentido evolutivo aos reinos das plantas e animais superiores. O terceiro — absorção — é ligado aos fungos superiores, mas não define uma posição certa; o modelo evolutivo desses organismos também não foi esclarecido. 2) O reino Protoctista perde em unidade e clareza de definição em relação aos três outros reinos. A forma de organização dos protistas é tão variada que esse reino mais parece uma confederação unindo todos os excluídos de Monera, plantas terrestres e animais multicelulares. Os filos definidos por Copeland dentro do Reino Protoctista são efetivamente uma divisão dos organismos eucariontes basais em grupos de linhas evolutivas pouco definidas. Na verdade, isso não é um problema do sistema de classificação de Copeland e sim um problema ligado ao fato de considerarmos os organismos vivos passíveis de serem classificados. Não existe uma forma correta de se separar organismos eucariontes basais e superiores, existem apenas diferentes formas com diferentes dificuldades. Sistema de Cinco Reinos Uma resposta diferente ao problema do sistema de quatro reinos é possível. Nesta solução: 1) fungos seriam aceitos como um terceiro grupo de organismos superiores, como as plantas e animais; 2) a linha divisória entre esses organismos e os protistas seria a transição da organização unicelular para a multicelular ou multinuclear; 3) as algas superiores seriam então incluídas no reino das plantas junto com as plantas superiores. Originalmente considerei Monera um sub-reino de Protista, mas hoje considero preferível uma separação total entre Monera e os protistas eucariontes. Os cinco reinos seriam: Monera, Protista, Fungi, Plantae e Animalia Escolhi como base para classificação, os três níveis de organização celular (procariótica (MONERA), eucariótica unicelular (PROTISTA) e eucariótica multicelular ou multinucleada. Para os multicelulares ou multinucleados, considerei três principais linhas evolutivas ligadas à nutrição, que expressam as divergências evolutivas entre os três reinos superiores: absorção para os fungos; fotossíntese para as plantas e ingestão para os animais. Limitações do sistema de Cinco Reinos 1) A distinção entre organização unicelular e multicelular ou multinucleada tornou-se a linha de divisão e ponto de dificuldade. O filo Chlorophyta inclui organismos unicelulares (coloniais ou não) e multicelulares, não se adaptando assim à definição de Plantae nem à de Protista. Os fungos ameboides (mixomicetos) também não se encaixam na definição de um único reino quando consideramos sua nutrição e organização e poderiam ser considerados um fungo aberrante, um protista excêntrico ou até mesmo uma planta muito peculiar. Eu havia sugerido que a divisão considerando a organização celular era melhor conceitualmente do que a divisão pelo grau de diferenciação tecidual. No entanto, as dificuldades práticas são tão grandes, se não maiores, do que as encontradas para separar os organismos considerando o grau de diferenciação tecidual. Pode-se encontrar diferentes opiniões tanto para uma como para outra linha de divisão, todas com mérito. 2) Mesmo excluindo algas multicelulares e Fungos, Protista ainda forma um grupo com direções evolutivas muito variadas. Alguns filos dentre os Protistas encontram-se mais próximos de filos dos três outros reinos do que de outros filos dentre os próprios Protistas. Os Protistas formam um complexo com enormes variações e conexões entre diferentes linhas evolutivas, apresentando polifiletismo indubitável. Conclusão Desde os primeiros naturalistas, as propostas para correções nas formas de classificação são consequência de um novo aporte de informações no que se refere às relações evolutivas entre os organismos. Existem vantagens em se considerar sistemas de reinos concorrentes. Nenhum desses sistemas é inteiramente satisfatório mas, com o tempo, pode ser que percebamos que um deles demonstra melhor as relações entre os seres vivos. Por enquanto, os sistemas merecem ser estudados com cuidado por biólogos para que seus méritos sejam avaliados e a carga de informação neles contida utilizada ou ainda mais incrementada. Os novos sistemas também são valiosos para o ensino pelo aporte de interesse e coerência que podem trazer a uma discussão sobre diversidade biológica. Não existem respostas inequívocas à escolha de um sistema de classificação, mas a questão é digna de discussão.

segunda-feira, 5 de agosto de 2013

"Célula artificial"

"Minha preocupação é que algumas pessoas concluirão que eles criaram uma nova forma de vida", diz Jim Collins, um bioengenheiro da Universidade de Boston. “Célula artificial”. Nicholas Wade. The New York Times. Publicado em 20 de maio de 2010. Link para o artigo original: http://www.nytimes.com/2010/05/21/science/21cell.html.

O pioneiro no estudo do genoma, Dr. J. Craig Venter, deu mais um passo em sua missão de criar a vida sintética ao sintetizar um genoma bacteriano e usá-lo dentro de uma célula. A inserção do DNA foi concebido para reproduzir a sequência genética de uma bactéria. Para testar o DNA, a equipe o inseriu em uma célula vazia de uma espécie de bactéria. Dr. Venter chama o resultado de "célula sintética" e apresentou a pesquisa como sendo um marco que abrirá caminho para criar micro-organismos úteis na produção de vacinas e biocombustíveis. Em uma conferência dada à imprensa, Dr. Venter descreveu a célula como "a primeira espécie autorreplicante do planeta cujo pai é um computador". "Este é um avanço filosófico, assim como tecnológico", disse ele, sugerindo que a "célula sintética" levanta novas questões sobre a natureza da vida. Alguns cientistas concordam que ele conseguiu uma façanha técnica ao sintetizar a maior quantidade de DNA até o momento - um milhão de pares de bases de comprimento - e em torná-la precisa o suficiente para substituir o DNA da própria célula. Outros consideram essa abordagem pouco promissora, pois pode levar anos para criar novos organismos, uma vez que já existem progressos na fabricação de biocombustíveis elaborados com a tradicional engenharia genética, pela qual os organismos são modificados geneticamente. O objetivo do Dr. Venter é, em primeiro lugar, conseguir o controle sobre o genoma de uma bactéria sintetizando seu DNA em laboratório e, em seguida, por meio da concepção de um novo genoma desprovido de suas funções naturais, equipá-lo com novos genes que possam regular a produção de produtos químicos funcionais. "A capacidade de reconstruir um genoma com suas próprias letras, inserindo diferentes genes, o torna um instrumento muito poderoso", disse Gerald Joyce, biólogo do Instituto de Pesquisa Scripps, em La Jolla, Califórnia. Em resposta ao relatório científico, o presidente Barack Obama pediu à comissão de bioética da Casa Branca para finalizar em seis meses um estudo sobre as questões suscitadas pela biologia sintética. Ele disse ainda que esse empreendimento levanta “preocupações reais", embora não as tenha especificado. Há três anos, Dr. Venter deu um primeiro passo rumo mostrando que o DNA original de uma bactéria poderia ser inserido em outra, assumindo o controle da célula hospedeira. No ano passado, sua equipe sintetizou um pedaço de DNA com 1.080 mil de pares de base de comprimento. Em relatório para o jornal Science, a equipe liderada por Daniel G. Gibson, Hamilton O. Smith e Dr. Venter, demonstrou que o DNA sintético assume o controle de uma célula bacteriana assim como o DNA original, fazendo com que a célula forme as proteínas específicas com as informações dadas pelo novo material genético. A equipe ordenou os pedaços de DNA de mil unidades de comprimento, fornecidos pela Blue Heron - uma empresa especializada na síntese de DNA - e desenvolveu uma técnica que transforma pedaços curtos em um genoma completo. O custo do projeto foi de 40 milhões de dólares, mais do que foi pago pela Synthetic Genomics, empresa fundada pelo Dr. Venter. Ele disse que tentaria o experimento com outros organismos já que a bactéria fora inadequada para a produção de biocombustíveis. A Synthetic Genomics tem um contrato com a Exxon para gerar biocombustíveis a partir de algas. A segunda, maior empresa privada de petróleo e petroquímica, está disposta a gastar até 600 milhões de dólares para que todas as suas metas sejam cumpridas. Dr. Venter disse que tentaria construir "um genoma com 50 a 60 parâmetros diferentes, viabilizando o crescimento de algas superprodutivas". Em suas viagens de iate ao redor do mundo, Dr. Venter analisou o DNA de muitos micro-organismos, principalmente de algas, e agora possui um banco de cerca de 40 milhões de genes. “Esses genes serão um recurso que permitirá às algas serem capazes de produzir substâncias químicas funcionais”, disse ele. Outros cientistas disseram que Dr. Venter não abriu novos caminhos, que ele apenas montou um grande pedaço de DNA. "Para mim, Craig exagera na importância disso", afirmou David Baltimore, geneticista do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech). Ele descreveu o resultado como "uma técnica vigorante", uma questão de escala, mas não um avanço científico. "Ele não criou a vida, só imitou", disse Dr. Baltimore. A abordagem do Dr. Venter "não é necessariamente o caminho" para a produção de micro-organismos funcionais, disse George Church, pesquisador do genoma da Harvard Medical School. Leroy Hood, do Institute for Systems Biology de Seattle, descreveu o relatório do Dr. Venter como "chamativo", mas comentou que os genes de baixo nível de expressão deveriam ser estudados antes da tentativa de fabricar um organismo inteiro. Em 2002, Eckard Wimmer, da Universidade Estadual de Nova York, em Stony Brook, sintetizou o genoma do vírus da poliomelite. Esse genoma, contendo um vírus vivo, infectava e matava camundongos. O trabalho do Dr. Venter é similar, exceto pelo fato de que o genoma do vírus da poliomielite possui somente 7.500 pares de bases de comprimento, e o genoma da bactéria é mais de 100 vezes maior. O grupo ambiental, Friends of Earth, denunciou o genoma sintético como "uma tecnologia nova e perigosa", completando que "o Sr. Venter deve parar suas pesquisas até que os regulamentos sejam decididos". O genoma sintetizado por ele é copiado de uma bactéria que infecta caprinos. Dr. Venter declarou que antes de copiar o DNA, extirpou 14 genes que poderiam ser patógenos e, mesmo que a nova bactéria escapasse, não causaria danos às cabras. Sua afirmação de que ele criara uma "célula sintética" alarmou as pessoas, que pensam que ele criou uma nova forma de vida ou uma célula artificial. "É claro que não é isso - seu ‘pai’ é uma forma de vida biológica", disse Joyce, do Instituto de Pesquisa em Biomedicina (Scripps). Dr. Venter copiou o DNA de uma espécie de bactéria e o inseriu em outra célula. A bactéria criada produziu todas as proteínas e organelas seguindo as especificações do DNA inserido. Por isso foi chamada de ‘célula artificial’. "Minha preocupação é que algumas pessoas concluirão que eles criaram uma nova forma de vida", disse Jim Collins, bioengenheiro da Universidade de Boston. "O que eles criaram é um organismo com um genoma sintetizado. Mas isso não representa a criação da vida a partir do zero ou a criação de uma nova forma de vida", afirmou ele.

 Artigos relacionados: “ ‘Artificial life’ breakthrough announced by scientists”. Victoria Gill. BBC News. May 2010. http://www.bbc.co.uk/news/10132762 “And man made life”. The Economist. May de 2010. http://www.economist.com/node/16163154

quarta-feira, 27 de fevereiro de 2013

Existe um ser vivo imortal em nosso planeta!

Estava buscando conteúdo para o blog quando achei este interessantíssimo no fórum do Portal das Curiosidades, vocês sabiam que existe um ser em nosso planeta que não morre (pelo menos não por causas naturais)? Ele envelhece e depois volta a ser um “bebê”, leiam abaixo e discutam nos comentários, achei muito legal isso.
A maioria dos seres vivos estão condenados a morrer de uma ou outra forma. Mas existe um animal neste planeta que é imortal, ele não pode morrer de velho. E isto não significa que não envelheça, é algo bem mais estranho e fascinante: quando ele chega a um determinada idade, rejuvenesce.

Trata-se de uma espécie de medusa chamada Turritopsis Nutricula, à que passo a chamar de Turrito por questões práticas. Turrito é um hidrozoário, ou seja, um animalzinho marinho de alguns poucos milímetros e quase transparente. É o único ser vivo que os cientistas consideram que conseguiu enganar à morte.

Os Turritos, quando atingem sua maturidade sexual, revertem completamente seu estado para uma nova puberdade. É como se pela manhã você acordasse como um bebê. Voltam quase ao zero. Não somente suas características sexuais mudam, senão que, por exemplo, perdem os quase 100 tentáculos e passam a ter uns poucos pares renovados.

De uma forma similar em que uma serpente perde sua pele sem deixar de ser ela mesma, estes Turritos se renovam completamente. Em outras palavras: cresce um novo corpo no interior dele mesmo, mas são sempre o mesmo indivíduo.

É o único caso conhecido de um animal metazoário capaz de reverter completamente a um estágio de imaturidade sexual, o estágio de colônia após ter alcançado a maturidade sexual é um estágio solitário. Ele realiza isto através de um processo celular de transdiferenciação. Teoricamente, este ciclo pode-se repetir indefinidamente, configurando-se em efetiva imortalidade.

Deixando de lado as questões técnicas da natureza, o assombroso é a “inventiva” da mesma, a enorme variedade, as tentativas incansáveis da vida por subsistir na contramão de toda a entropia do Universo.

Turrito não é a única fonte natural de estudos para atingir a imortalidade (ou o mais parecido a ela): no reino vegetal as sementes podem permanecer em suspensão animada durante séculos para depois reviver do nada, uma espécie de álamos que compartilham as raízes e o DNA que podem viver ao menos 80 mil anos.

quarta-feira, 30 de janeiro de 2013

A Antimatéria pesa mais que a matéria?

Os cientistas David Cassidy e Allen Mills, da Universidade da Califórnia, trabalham para criar uma espécie de versão da antimatéria da experiência da queda da maça, realizada por Isaac Newton. Para isso, eles utilizarão átomos de positrônio.

O objetivo dos cientistas é descobrir se antimatéria e a matéria realmente se comportam da mesma forma, como afirmam estudos da física atual.

A física sugere que as duas deveriam ter sido criadas em quantidades iguais no Big Bang. Mas até que ponto isso é verdade? Será que a antimatéria é mais pesada que a matéria?

Em 2011, cientistas conseguiram comprovar com precisão que a massa do antipróton é idêntica à sua contraparte visível, o próton. O resultado mostra que existe simetria entre as massas das partículas de matéria e antimatéria. Mas se é assim, porque o universo não apresenta antimatéria na mesma proporção da matéria?

Algumas incertezas ainda rondam essas pesquisas.

A antimatéria é invisível, pois seus átomos se desfazem em contato com qualquer quantidade infinitesimal de matéria, deixando apenas um rastro de energia e gerando outras partículas.

O átomo de antimatéria possui um antipróton de carga negativa envolto por pósitrons, que são como os elétrons, mas com carga positiva. A antimatéria seria, então, uma versão espelhada da matéria, preservando todas suas características, mas com sentido contrário. Assim, pelo princípio da simetria entre a matéria e a antimatéria, elas teriam o mesmo peso.

Juliana Miranda, Equipe do SitedeCuriosidades.com.