Olá a todos!
Este sábado estarei de volta ao meu blog com mais cheirinhos de ciência.
Até lá.

ADN

A incontornável herança

O ADN - ácido desoxirribonucleico

Pela primeira vez na vida podemos intervir na concepção da vida!
Novas descobertas na genética aproximam-nos cada vez mais do que até há alguns anos atrás não passava de pura ficção científica.
A era da genética aproxima-se rapidamente!!!
A capacidade de clonar animais, cultivar órgãos e enganar a morte está agora ao nosso alcance.
Será que nos vamos duplicar, alterar os nossos genes e até nos atrever a conceber a imortalidade?
É a ciência a tentar revolucionar o mundo. Nos próximos 100 anos espera-se uma incrível compreensão da genética.
“Teremos a informação sequencial de muitas espécies e de muitos indivíduos diferentes. É talvez uma das descobertas mais importantes na história da humanidade. Com a chegada da nova geração de computadores super-rápidos, um grande número de cientistas pode agora explorar o espaço interno do nosso código genético como nunca antes foi possível. E com os microscópios que nos permitem ver o ADN com um nível de detalhe nunca visto e com o conhecimento que já detemos do genoma humano - a sequência de 3.000 milhões de base de ADN - o passo seguinte será compreendê-lo” – William A. Haseltine PHD, the human genom sciences.
No princípio surgiu a primeira forma de vida, o chamado antepassado original. Um ser unicelular que continha genes em pequenas cadeias de ADN. Tinha a capacidade milagrosa de fazer cópias de si própria. A molécula que formava o ADN desse antepassado original passou através de 3.000 milhões de indivíduos: em dinossáurios, árvores, chimpanzés e até em pessoas. Houve uma transmissão de características que não se perdeu de geração em geração. O mundo vivo tem uma variedade infinita porque sempre que o ADN se copia é mutado ou muda ligeiramente. A isto se chama evolução.

“O ADN é uma molécula com duas partes: quando se divide, as duas cadeias separam-se e criam outras duas”. “Não dá para perceber o que era antigo e o que é novo. Por isso é a mesma molécula. Este é um processo que ocorre há 4.000 milhões de anos. O ADN dentro de cada um de nós, deixa um rasto directo até à primeira molécula que existiu na terra há 4.000 milhões de anos e não se consegue dizer qual das duas moléculas é a original”. – William A. Haseltine PHD, the human genom sciences

Cada molécula de ADN forma uma escada em espiral com lanços compostos por quatro bases químicas em pares específicos: a Adenina emparelha com a Timina, a Guanina com a Citosina. Estes químicos ditam a formação de proteínas diferentes, que influenciam tudo, desde a cor dos olhos até ao QI.
As descobertas na mecânica da genética foram tais, que revolucionaram a condução de investigações criminais mesmo em casos muito antigos, com os envolvidos já mortos. Antigamente, quando não havia o conhecimento que há hoje sobre o ADN, muitas pessoas eram julgadas e consideradas culpadas por falta de provas que demonstrassem a sua inocência. Hoje, com o ADN, tudo é diferente. O ADN é uma testemunha silenciosa: não fala mas os cientistas podem descobrir os factos através do que as provas revelam.
Quando a amostra de ADN é analisada através de raios X, revela os padrões químicos que formam os lanços das escadas do ADN. Se as amostras de ADN de um suspeito forem semelhantes às encontradas no local do crime, não há margem de erro desde que a amostra não esteja contaminada ou danificada.
“as provas de ADN bem processadas com testes devidamente realizados são extremamente fiáveis. As probabilidades de ser ou não uma determinada pessoa são astronómicas e é uma forma definitiva de excluir pessoas em processos de investigação” – Steve Niezgoda, Mgr do FBI ADN program.

O ADN começou a ter um papel vital nas investigações forenses no início dos anos 80. Hoje é o procedimento policial padrão nos países mais desenvolvidos. Em todos os crimes violentos, os objectos da cena do crime são meticulosamente analisados em busca de vestígios de ADN.
O FBI considera as provas de ADN como a sua ferramenta mais forte e usa-a já duma nova forma. Em 1994 foi desenvolvido um programa informático chamado CODIS que fez aumentar as correspondências de ADN nos Estados Unidos.
“antes os laboratórios comparavam uma amostra conhecida com algo que encontravam no local do crime e concluíam: sim, a amostra conhecida coincide com a desconhecida ou não!” Podia ser uma bala, um cartucho ou uma impressão digital” – Steve Niezgoda, Mgr do FBI ADN program.
“hoje o processo é o mesmo mas o CODIS adiciona um extra uma vez que já não é preciso uma amostra conhecida para resolver um crime. Vamos ao local do crime e procuramos provas de ADN e, sem qualquer amostra conhecida, procuramos na base de dados e obtemos uma lista de possíveis dadores. Em minutos o CODIS consegue cruzar centenas de amostras de ADN de criminosos conhecidos com o ADN encontrado no local do crime. Quando há uma correspondência é o chamado “sucesso sem pista” uma vez que é o próprio criminoso que se denuncia através dos seus próprios genes.”
“o CODIS acabará por ser como as impressões digitais” embora se possa fazer muito mais com o ADN.
À medida que a tecnologia se torna mais acessível expande-se e um dia, quem sabe, bastará um simples clique para apanhar um criminoso.
L.G.

Fonte: Discovery Science. (2 de Março de 2009, 21:45h)

Clonagem

Os geneticistas foram além da reprodução sexual

A indústria de clonagem já é um grande negócio.
Empresas de biotecnologia apressam-se a patentear a tecnologia de clonagem. Do grupo de cientistas que domina a clonagem, o Dr. James Robl – Geneticista da Universidade de Massachusetts, detém o recorde de clones geneticamente alterados.
Há alguns anos não havia competição. "De repente, a possibilidade de clonar a partir de células que possam ser facilmente cultivadas e geneticamente modificadas, abriu a área para imensas aplicações com um elevado potencial comercial. Desenvolvemos uma técnica que pode ser a base de uma indústria que se prevê possa vir a valer no futuro entre 8 e 15.000 milhões de euros”.

Tudo começou com a ovelha Dolly e quando chegar o momento de escrever a história da nossa era, a criação desta pequena ovelha irá certamente sobressair. Dolly foi a o primeiro clone do mundo criado a partir duma célula adulta de um animal vivo. Antes da Dolly os geneticistas acreditavam que, quando uma célula se especializava, como por exemplo uma célula dérmica ou mamária, as instruções genéticas para criar outra vida eram desfeitas. Os criadores de Dolly obrigaram as células a hibernar, privando-as de alguns nutrientes. Esta privação fez com que o material genético celular recuasse no tempo, até a um estado em que pudesse criar vida novamente. Foi um momento que alterou a noção da vida e de como ela pode ser manipulada.
“Virou tudo ao contrário porque todos os dados sugeriam que esta operação funcionaria e de repente vemos que aconteceu. E obrigou a repensar todo o nosso sistema”.

Então como se faz um clone?
Inicia-se com a recolha de ADN em células fetais, células embrionárias ou mesmo da pele de animais adultos. Uma das técnicas de clonagem com mais sucesso acontece numa sala mantida a 43ºC - a mesma temperatura do útero de uma vaca. A criação do clone acontece numa placa Petri sob a potente lente dum microscópio.
Com os braços dum micro-manipulador o núcleo do óvulo é extraído, criando um ovo sem instruções genéticas, para mais tarde receber o ADN de outra célula. Um choque eléctrico estimula o material genético a criar vida. Mas para chegar ao nosso mundo os clones precisam ainda de uma "barriga de aluguer".
Uma vez implantados no útero da "barriga de aluguer", os clones em crescimentos são monitorizados. E apenas uma em cada noventa e cinco gravidezes resulta num clone que acaba por nascer. Enquanto isso, os geneticistas assumem o papel de mães nervosas e verificam o progresso do clone com ecografias de rotina.
De facto, os geneticistas foram além da reprodução sexual: inventaram uma nova forma de conceber vida e “assumem-se, não como criadores, mas como manipuladores por manipularem um sistema complexo e maravilhoso, em prol da humanidade” (Dr. James Robl ).
Estes “poderosos” até podem não se sentir “todos poderosos” no seu trabalho mas, tecnicamente, estão a criar novas formas de vida.
O ADN duma espécie pode agora ser adicionado ao de outra, produzindo-se assim animais geneticamente alterados: os transgénicos.

“Podemos fazer um grande número de seres idênticos mas também podemos fazer alterações genéticas. E podemos fazê-las já, com o pouco que já fizemos e com uma eficiência razoável. Passou-se do ponto em que era apenas um projecto de pesquisa para a comercialização. E dentro de poucos anos haverá certamente um grande número de clones disponíveis para compra” (Dr. James Robl ).

Existem já por isso, muitos animais que são potenciais fábricas de medicamentos. Os geneticistas experimentaram adicionar um gene humano ao ADN duma vaca. O objectivo era o de obter uma vaca feita por encomenda com medicamentos no seu leite para produzir leite já com proteínas humanas, as mesmas usadas para criar medicamentos raros e vitais para vítimas de queimaduras, doentes com fibroses císticas (funcionamento anormal das glândulas produtoras do muco, suor, saliva, lágrima e suco digestivo) ou hemofílicos (incapacidade de controlo de hemorragias).
A vaca transgénica pode tornar mais acessíveis estes medicamentos, que são normalmente dispendiosos e assim criar um negócio milionário. E não é só isto que se pode fazer com o leite de vaca humanizado. Já há vacas que produzem uma proteína humana no leite. No limite podemos prever a substituição de todas as proteínas do leite da vaca pelas do leite humano. Ao mugir uma vaca, retiramos leite humano.

Dr. Peter diz que “o potencial médico por si só é impressionante”.

Todos os anos há cerca de 55.000 pessoas em lista de espera para o transplante de um órgão que lhes possa mudar a vida. Os porcos transgénicos podem ser os futuros dadores. Mas antes de um transplante destes poder ser feito, há ainda muitos outros obstáculos a ultrapassar e um dos maiores é o perigo da introdução de vírus estranhos na raça humana uma vez que sempre que interferimos com a natureza, as consequências são uma surpresa.

Neal First, pai da Dolly e pai da clonagem, diz que: “colectivamente não queremos aprovar leis nem permitir situações em que as pessoas possam fazer algo inconsequente. Mas se um indivíduo precisa de algo, somos uma sociedade compreensiva e desde logo queremos ajudar.”

No seu laboratório da Universidade de Wisconsin, a sua equipa alargou as fronteiras de clonagem usando pedaços emprestados de vários animais e reprogramaram os óvulos da vaca para criar embriões de outros animais: clonagem por cruzamento de espécies.
Nesta situação, se a célula do dador for a de um porco ou de um primata nascerá um porco ou um primata e não o meio-termo como algumas pessoas pensavam. Será um porco ou um primata completo. First usa os óvulos duma espécie como recipiente universal do ADN da outra espécie.

Quando esta técnica de clonagem for aperfeiçoada alguns dos animais mais raros e em perigo de extinção poderão ser salvos como por exemplo, os pandas, os tigres siberianos ou o mico-leão-dourado.
Mas algo de ainda mais espantoso pode estar a desenhar-se no horizonte: alguns cientistas acreditam poder criar clones a partir dum ADN antigo, com o objectivo de ressuscitar espécies extintas. A confirmar-se, poderemos recriar um verdadeiro Parque Jurássico!!!
E já agora, será que nos podemos clonar a nós próprios?
É um tema controverso…

L.G.

Darwin & companhia

Os 200 anos de Darwin, os 150 anos do livro “Origens das Espécies”, os 200 anos da “Filosofia Zoológica” e os 180 anos do falecimento de Lamark.

O meu objecto de investigação para este artigo foi a exposição de Darwin, na fundação Calouste Gulbenkian, em Lisboa.
Vou abordar as questões de hereditariedade e da selecção natural das espécies. Tentarei, ainda perceber como é que os seres evoluem influenciados ou não pelas características herdadas pelos seus progenitores.
Quanto à exposição, devo dizer que Darwin foi o pretexto da exposição, embora não se tenham esquecido de retratar os descobrimentos e os estudos de Lamark e de Mendel.
O que se entende, pela exposição, é que estes três elementos, sem trabalharem juntos, acabam por ver os seus estudos entrelaçados nas descobertas que fazem sobre as especificidades das espécies, estimulando a ciência a explorar caminhos até então desconhecidos.
De forma a não confundir o leitor, optei por falar apenas sobre temas mais espcíficos, dos diversos que dispunha sobre Drawin.

Um grupo de naturalistas reuniu-se na sociedade Linenana de Londres, a 1 de Agosto de 1858. Naquele local ouviu-se a leitura de três textos de Russel, de Wallace e de Darwin. Os folhetos apresentavam uma teoria muito engenhosa, fundamentando o aparecimento e a perpetuação de variedades e formas específicas do planeta terra. Revelou-se assim a teoria da evolução pela selecção natural, que obteve relevância após Darwin ter publicado o seu livro “a origem das espécies”.

Darwin nasceu em Shesbury, Inglaterra, no seio de uma família privilegiada (rica). É filho de um médico muito bem sucedido e neto de Erasmus Darwin, um intelectual bastante reconhecido, que já tinha vislumbrado a importância do processo evolutivo antes do nascimento do neto.
O naturalista é reconhecido por ter colocado o princípio evolucionista no ambiente científico.
A evolução Darwinista é ao mesmo tempo filosófica e científica, sendo que ambas se complementam sem poderem existir uma sem a outra.
Os preconceitos filosóficos dos cientistas mais do que a falta de evidências, é que terão irrelevado as funcionalidades da teoria.
Darwin trouxe uma nova filosofia à biologia. Esta filosofia, coincide com o facto de 1809, ano do seu nascimento, ser também a data da publicação do livro “Filosofia Zoológica”, de Jean Baptiste Lamark ou Chevalier Lamark, onde este apresenta a sua teoria da evolução.

Quem foi Lamark?
É hoje criticado e desprezado por ser reconhecido como quem errou na teoria da evolução, mas as pessoas esquecem-se que foi ele o criador do termo “biologia”, para designar a ciência que estuda os seres vivos. Foi também Lamark que desenvolveu a paleontologia (ciência que estuda os fósseis) dos invertebrados.

É uma figura paradigmática, responsável pela formação de um corpo da doutrina evolucionista do séc. XIX. É uma pessoa completamente diferente de Darwin. Lamark era francês e provinha de uma família nobre mas de poucos recursos financeiros. Teve de trabalhar até à sua morte e foi desacreditado, ao contrário de Darwin que se pôde dar ao luxo de viver de rendimentos, dedicando-se integralmente à ciência, morrendo aclamado pelo mundo.
Darwin foi um privilegiado em relação a Lamark porque tinha mais meios e tempo para explorar a natureza até à exaustão, embora isso não signifique, na minha óptica, que fosse o melhor de todos em relação à exploração de conteúdos.
Se Darwin fosse melhor que todos os outros anónimos cientistas, a sua exposição, por exemplo, na fundação Gulbenkian não precisaria de ser complementada com as explorações, investigações e conhecimentos de Lamark ou de Mendel.
Mas também reconheço que é uma oportunidade para comemorar os 200 anos de Darwin, os 150 anos do livro “Origens das Espécies”, os 200 anos da “Filosofia Zoológica” e finalmente os 180 anos do falecimento de Lamark.

Darwin e a teoria da selecção natural

Darwin não teve a sua teoria validada por muito tempo. Segundo o seu estudo, as características pessoais seriam passadas de pais para filhos em porções iguais: a ser assim, um pai inteligente e uma mãe “burra” teriam um filho mediano. Se um indivíduo “superior” surgisse numa espécie, essa característica superior seria gradualmente diluída através da reprodução. Ora esta teoria trouxe um problema para a teoria da selecção natural pois a ser assim, um filho inteligente tinha que ser filho de pais inteligentes. Ora William Bateson, Inglês, e Hugo Vries, Holandês, provaram que a teoria de Darwin não era válida quando descobrirem que as espécies evoluem em passos bruscos e descontínuos, que Vries denominou por “mutações”.

Cruas ou apenas cozidas em água, num arroz, num guisado, envolvidas em azeite ou em manteiga, há quem também as acompanhe com tarte de carne. As ervilhas são legumes, grãos da família das vagens. E nascem todas iguais! Porque será?
É difícil falar de Darwin sem falar de Gregor Mendel sempre que quisermos falar da teoria da hereditariedade. Darwin e Mendel complementam-se. Mendel era um monge austríaco, conhecido como sendo pai da genética. Trabalhou com ervilhas para descobrir as leis da hereditariedade e revolucionou a biologia ao traçar as bases da genética.

Entre 1856 e 1863, Mendel cruzou e produziu híbridos de plantas com características distintas, por exemplo plantas altas com plantas anãs, ervilhas amarelas com ervilhas verdes. Com estas e outras experiências observou, surpreendido, que essas características não são diluídas nem resultam em meio termo, mas mantêm-se distintas: o rebento híbrido de uma planta alta e de uma anã era sempre alto e não de tamanho médio.
O mesmo ocorre nos humanos, um filho pai alto e de mãe baixa, nasce alto ou baixo e não intermédio. O gene mais forte é o que influenciará as características do filho. O mesmo acontece a um filho de pai com olhos azuis e mãe com olhos castanhos: terá olhos azuis ou castanhos e não uma cor intermédia. Há características que não se diluem e nem se misturam nas gerações futuras.
Mendel também descobriu, através da matemática, que as plantas, tal como os mamíferos, possuem dois progenitores, em que cada um contribui com características, alta ou anã, amarela ou verde, nas futuras gerações. As descobertas de Mendel e a biologia das células emergiam assim num novo estágio da genética. E com o melhoramento dos microscópios, os biólogos conseguiram observar a reprodução das células: a sua divisão em duas células idênticas, cada uma herdando metade dos cromossomas da célula mãe. L.G

Imagens filmadas na exposição de Darwin na fundação Calouste Gulbenkian, 2009.

Mico-leão-dourado, espécie em perigo crítico de extinção

a vida do salmão

Enquanto os canais abertos transmitiam o congresso do PS, a RTP2 fazia a diferença. Transmitia documentários construtivos que enriqueceram a minha cultura: O ciclo de vida do salmão e a vida dos ursos pardos foi o documentário que mais me interessou.
Por isso, falarei da vida do salmão porque a achei curiosa e porque, estou certa, muitas pessoas não a conheciam, tal como eu.

A vida do Salmão

Na fase final da vida do salmão acontecem coisas muito curiosas. O salmão nasce em águas doces e vive uma longa jornada entre águas doces e salgadas. Vive cerca de cinco anos. Na fase final da sua vida a, entre Novembro e Fevereiro, depois de 16 mil km percorridos, é chegado o momento de voltar ao local onde nasceu, se entretanto tiver conseguido escapar a uma rede de pesca ou à boca de um urso pardo, que o espera no topo dos rápidos dos rios.
O salmão é de tal forma obstinado, que salta para o topo dos rápidos com o objectivo de chegar ao local onde nascera e onde morrerá.
Chegado o momento de regressar ao local do nascimento, o salmão já nem se alimenta. É o momento de queimar as gorduras acumuladas durante os cinco anos de vida.

Quando o salmão chega ao local de desova

Depois de uma longa jornada de cinco anos, o salmão sobrevivente, macho ou fêmea, está exausto e faminto. Nos locais de desova, o seu corpo prepara-se para acasalar, passando de tom prateado para o vermelho. Ganha uma crista na cabeça com o aspecto de couve-flor e o seu corpo, principalmente a cabeça, está desgastado pela pressão exercida pela água, pois a sua velocidade, a caminho da desova, é desesperante. As reservas de gordura estão esgotadas na árdua viagem rio acima, mas o salmão mantém-se firme. Usa a proteína armazenada para completar a última etapa da sua vida. O seu corpo contorce-se, as maxilas torcem-se e inclinam-se expondo os dentes entalhados.

Enquanto isto, o urso pardo, que percorreu uma longa viagem até ao rio onde os salmões vão passar, alimenta-se deste peixe para acumular nutrientes, gordura e forças para sobreviver à hibernação que vai viver. O salmão é o “sangue” dos ursos pardos. Os seus nutrientes são fundamentais para os ursos. Mesmo já numa fase avançada de desgaste, quando a maior parte da gordura já foi consumida pela viagem, os ursos ainda o apanham porque a pele e a cabeça ainda possuem alguns nutrientes.

É o final do Outono e um salmão macho chega finalmente ao local onde nasceu. Uma fêmea reivindica uma porção do leito rochoso e defende-o ferozmente. Agitando o seu corpo, retira a gravilha excedente e recebe o seu parceiro. Para estimular a fêmea, o macho sacode-se junto a ela. A fêmea liberta mais ovos e depois o macho fertiliza-os. Só os ovos alojados em segurança entre as pedras irão eclodir dentro de três a quatro meses. Dos 4000 mil ovos libertados pela fêmea e fertilizados pelo macho, talvez dois salmões do pacífico sobreviverão e regressarão para desovar.

Os salmões fêmea e machos morrem logo a seguir à desova. O odor a morte espalha-se pelos ribeiros, mas este odor é também sinal de vida: os cadáveres vão encher de nutrientes os solos e alimentar assim os arbustos e as árvores junto dos rios.

Como em todas as espécies, também no salmão, a selecção natural garante a sobrevivência: só os salmões mais fortes conseguem regressar ao local de desova e transmitir os seus genes à geração seguinte.
L.G