IMPORTANTE - Acordo da aula de Genética

Gente,

Como ficou combinado na última aula de Genética, 19/09, a fim de evitar o excesso de informação no quadro, os alunos deverão imprimir ou xerocar a folha com o conteúdo da aula (documento que terá no máximo uma folha frente e verso para cada aula).

Os alunos já deverão estar com a folha em mãos no dia da aula, para acompanhar a explicação.

Uma cópia do documento será entregue na aula anterior a um aluno responsável por disponibilizá-la a quem quiser tirar cópia.

O documento será ainda enviado para o e-mail da turma, para quem preferir imprimi-lo.

A aula do dia 26/09 já está disponível no e-mail da turma: alunosvc@gmail.com

Espero conseguir alcançar as expectativas de vocês e fazer um trabalho cada vez melhor com a ajuda de todos.

Até logo,

Laís

Resumo de Genética

Texto daptado da Revista Superinteressante: http://super.abril.com.br/ciencia/codigo-seres-vivos-438120.shtml

Em 1869, o químico suíço Friedrich Mieschner encontrou, ao esmagar o núcleo de algumas células, uma substância diferente de todas as outras. Batizou-a de nucleína. Como não conseguiu descobrir para que servia, logo se desinteressou. Hoje se sabe que essa substância, o ácido desoxirribonucléico, mais conhecido pela sigla em inglês DNA, contém as instruções para a formação de todas as células de cada um dos seres vivos. Graças a ela, você é diferente do seu irmão, de um mosquito e de uma samambaia.
Quase um século se passou até que, em 1953, uma dupla de cientistas – o físico inglês Francis Crick, hoje com 85 anos, e o biólogo americano James Watson, de 71 anos – conseguiu mostrar exatamente como é o DNA e como ele se reproduz. A proeza foi o resultado de uma longa acumulação de novos conhecimentos, desde que o padre tcheco Gregor Mendel (1822-1884) descobriu, por meio do cruzamento entre diferentes espécies de ervilhas, os elementos hereditários hoje conhecidos como genes. Ele publicou suas conclusões numa revista científica, em 1866, mas ninguém notou sua importância até 1900. Naquele ano, numa coincidência notável, três cientistas que nem sequer se conheciam – o alemão Carl Correns (1864-1933), o austríaco Erich Tschermak (1871-1962) e o holandês Hugo de Vries (1848-1935) – obtiveram resultados similares e só então se deram conta da importância do trabalho de Mendel. Em 1909, o americano Thomas Morgan (1866-1945) descobriu os cromossomos e mostrou que os genes, enfileirados dentro deles, são os responsáveis pelos traços hereditários.
Os pesquisadores descobriram, nas décadas seguintes, que os genes são feitos de DNA e que estes, por sua vez, compõem-se de substâncias menores, os quatro nucleotídeos – representados pela bases nitrogenadas, adenina, guanina, citosina e timina. Estava aberto o caminho para a histórica descoberta de Watson e Crick. Com base em estudos do DNA feitos com raios X, os dois cientistas desvendaram a sua estrutura em forma de uma escada retorcida, que se divide ao meio, como um zíper, na hora de se reproduzir. Estava revelado o código da vida.

O vírus da Aids

Que já matou 14 milhões desde que foi percebida sua existência, em 1983, só foi identificado graças a uma descoberta feita pelo virologista americano David Baltimore, dezenove anos antes. Ele revelou, em 1964, o retrovírus. Essa criatura possui RNA como material genético, mas o converte em DNA assim que entra em alguma célula. Com isso, transforma as células que invade em aliados. Usando o achado de Baltimore, a Medicina desenvolve remédios cada vez mais eficazes contra a Aids.

Linha de montagem

Cada uma das proteínas que formam o corpo humano é produzida a partir de instruções recebidas de um gene específico. Esse processo acontece no miolo das células.

A substância que forma os genes dentro dos cromossomos, o DNA (ácido desoxirribonucléico) 1,é transformada em RNA (ácido ribonucléico) 2, que copia os genes como uma xerox. O RNA mensageiro 3, como ele passa a se chamar, atravessa a fronteira entre o núcleo e o citoplasma. Ali, os ribossomos 4 se encarregam de traduzir as mensagens genéticas, que se transformam numa cadeia de aminoácidos. Então, estes entram numa outra parte da célula, o retículo endosplasmático 5, e são convertidos nas proteínas que vão moldar o organismo e seu funcionamento.

Funções dos Aminoácidos

São as unidades fundamentais das PROTEÍNAS.

Todas as proteínas são formadas a partir da ligação em seqüência de apenas 20 aminoácidos.

Existem, além destes 20 aminoácidos principais, alguns aminoácidos especiais, que só aparecem em alguns tipos de proteínas.

Os aminoácidos são essenciais para a produção de mais de 50 mil proteínas e mais de 15 mil enzimas.

Os aminoácidos também influenciam em seu humor, concentração, agressividade, atenção, sono e desejo sexual.

Depois que uma proteína é consumida suas enzimas digestivas a quebram em aminoácidos. Os aminoácidos individuais são então usados para a criação de novas proteínas e enzimas.

Classificação Nutricional

Aminoácidos não-essenciais

Aminoácidos não-essenciais ou dispensáveis são aqueles que o corpo humano pode sintetizar.

São eles:alanina, asparagina, ácido aspártico, ácido glutâmico, serina.

Aminoácidos essenciais

Os aminoácidos essenciais são aqueles que não podem ser produzidos pelo corpo humano. Dessa forma, são somente adquiridos pela ingestão de alimentos, vegetais ou animais. São eles: fenilalanina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, treonina, triptofano, histidina e valina.

Aminoácidos essenciais apenas em determinadas situações fisiológicas

Aminoácidos condicionalmente essenciais são os aminoácidos que devido a determinadas patologias, não podem ser sintetizados pelo corpo humano. Assim, é necessário obter estes aminoácidos através da alimentação, de forma a satisfazer as necessidades metabólicas do organismo. São eles: arginina, cisteína, glicina, glutamina, prolina, tirosina.

Algumas de funções são:

1.      Fenilalanina – maior percursor da tirosina, melhora o aprendizado, a memória, o temperamento e o alerta mental. É usado no tratamento de alguns tipos de depressão. Elemento principal na produção de colágeno, também tira o apetite;

2.      Leucina – usado como fonte de energia, ajuda a reduzir a queda de proteína muscular. Modula o aumento dos precursores neurotransmissores pelo cérebro, assim como a liberação das encefalinas, que impedem a passagem dos sinais de dor para o sistema nervoso. Promove cicatrização da pele e de ossos quebrados;

3.      Isoleucina – essencial na formação de hemoglobina. É usado para a obtenção de energia pelo tecido muscular e para prevenir perda muscular em pessoas debilitadas;

4.      Metionina – precursor da cistina e da creatina, ajuda a aumentar os níveis antioxidantes (glutathione) e reduzir os níveis de colesterol no sangue. Também ajuda na remoção de restos tóxicos do fígado e na regeneração deste órgão e dos rins;

5.      Valina – não é processado pelo fígado, mas é ativamente absorvido pelos músculos, sendo fundamental no metabolismo dos ácidos líquidos adiposos. Influencia a tomada, pelo cérebro, de outros neurotransmissores (triptofano, fenilalanina, tirosina).

6.      Serina – importante na produção de energia das células, ajuda a memória e funções do sistema nervoso. Melhora o sistema imunológico, produzindo imunoglobulinas e anticorpos;

7.      Prolina – é o ingrediente mais importante do colágeno. Essencial na formação de tecido de conexão e músculo do coração, é facilmente mobilizado para energia muscular;

8.      Treonina – desintoxicante, ajuda a prevenir o aumento de gordura no fígado. Componente importante do colágeno, é encontrado em baixos níveis nos vegetarianos;

9.      Alanina – é o componente principal do tecido de conexão, elemento intermediário do ciclo glucose-alanina, que permite que os músculos e outros tecidos tirem energia dos aminoácidos e obtenham sistema de imunização. Ajuda a melhorar o sistema imunológico;

10.  Tirosina – precursor dos neurotransmissores dopamina, norepinefrina e epinefrina. Aumenta a sensação de bem-estar.

11.  Histidina – absorve ultravioleta na pele. É importante na produção de células vermelhas e brancas, sendo usado no tratamento de anemias, doenças alérgicas, artrite, reumatismo e úlceras digestivas;

12.  Glutamina – é o aminoácido mais abundante, essencial nas funções do sistema imunológico. Também é importante fonte de energia, especialmente para os rins e intestinos durante restrições calóricas. No cérebro, ajuda a memória e estimula a inteligência e a concentração;

13.  Asparagina - está envolvido no controle metabólico das funções celulares em nervos e tecido encefálico.

14.  Lisina – inibe vírus e é usado no tratamento de herpes simples. Ajuda no crescimento ósseo, auxiliando a formação do colágeno, a fibra protéica que produz ossos, cartilagem e outros tecidos conectivos. Baixos níveis de lisina podem diminuir a síntese protéica, afetando os músculos e tecidos de conexão. Este aminoácido, combinado à vitamina C, forma a l-carnitina, um bioquímico que possibilita ao tecido muscular usar oxigênio com mais eficiência, retardando a fadiga;

15.  Ácido Aspártico – reduz os níveis de amônia depois dos exercícios, auxiliando na sua eliminação, além de proteger o sistema nervoso central. Ajuda a converter carboidratos em energia muscular e a melhorar o sistema imunológico;

16.  Ácido Glutâmico – precursor da glutamina, prolina, ornitina, arginina, glutathon e gaba, é uma fonte potencial de energia, importante no metabolismo do cérebro e de outros aminoácidos. É conhecido como o "combustível do cérebro". Também é necessário para a saúde do sistema nervoso;

17.  Cisteína – em conjunto com outras substâncias, auxilia na desintoxicação do organismo, aumentando a eficiência do processo de recuperação e resistência a doenças. Por isso, ajuda a prevenir danos oriundos do álcool e do tabaco. Estimula a atividade das células brancas no sangue. É a principal fonte de enxofre em uma dieta. Auxilia também no crescimento dos cabelos, unhas e na conservação da pele;

18.  Triptofano – é utilizado pelo cérebro na produção de serotonina, um neurotransmissor que leva as mensagens entre o cérebro e um dos mecanismos bioquímicos do sono existentes no organismo, portanto oferecendo efeito calmante. Encontrado nas fontes de comidas naturais, promove sonolência, por isso deve ser consumido à noite;

19.  Arginina – pode aumentar a secreção de insulina, glucagon e GH. Ajuda na reabilitação de ferimentos, na formação de colágeno e estimula o sistema imunológico. É precursor da creatina e do ácido gama amino buturico (GABA , um neurotransmissor do cérebro). Pode aumentar a contagem de esperma e a resposta T-lymphocyte. Vital para o funcionamento da glândula pituitária, deve ser tomada antes de dormir. Ela aumenta a produção do hormônio do crescimento;

20.  Glicina – ajuda na fabricação de outros aminoácidos e é parte da estrutura da hemoglobina e citocromos (enzimas envolvidas na produção de energia). Tem um efeito calmante e é usado muitas vezes para tratar pessoas maníaco-depressivas e agressivas. Reduz a vontade de comer açúcar. Também é necessário para a conservação da pele e dos tecidos musculares;

Exemplos de outros aminoácidos:

Cistina – é essencial para a formação de pele e cabelo. Contribui para fortalecer o tecido de conexão e ações antioxidantes no tecido, ajudando na recuperação. Estimula atividade das células brancas no sangue e ajuda a diminuir a dor de inflamação;

Taurina – ajuda na absorção e eliminação de gorduras. Atua como neurotransmissor em algumas áreas do cérebro e retina. Colabora para uma melhor absorção da creatina pelo organismo;

Ornitina – ajuda aumentar a secreção de hormônio do crescimento. Em doses altas, ajuda no sistema imunológico, nas funções do fígado e na cicatrização;

Câncer - Artigo e Videos

Por quê temos câncer?
http://super.abril.com.br/saude/temos-cancer-447567.shtml


Um terço de nós, independentemente de alimentação, exercícios físicos ou bons hábitos, pode morrer de câncer. É uma situação que parece não fazer o menor sentido, e não só pelo sofrimento físico e emocional que a doença traz.

Afinal de contas, o câncer não passa de uma guerra civil no interior do próprio organismo: algumas células de repente resolvem se multiplicar de forma desordenada e descontrolada. É uma péssima idéia, inclusive para elas: mesmo que dominem o corpo, o único resultado dessa vitória é a morte do organismo – e delas, que afundam junto. Então, por que diabos essa bagunça toda acontece?

Porque, há mais de 600 milhões de anos, os ancestrais de todos os animais vivos hoje, inclusive nós, passaram a viver como um conjunto de muitas células. Essa é a principal explicação proposta pelos biólogos hoje e ganha força justamente por levar a evolução em conta.

Um dos grandes problemas para um ser de muitas células, como nós, é coordenar, tintim por tintim, a formação do organismo, que depende tanto da multiplicação celular quanto da morte celular programada. É só pensar nos espaços entre os dedos: se muitas células não tivessem se suicidado na hora certa, todos nós teríamos os dedos “colados”.

O processo envolve uma coreografia genética precisa: se, por algum motivo, o DNA de alguma das células programadas para morrer sofrer uma modificação inesperada, a célula em questão pode simplesmente se multiplicar fora de hora. E, pior ainda, pode fazer isso assumindo características que não têm nada a ver com o lugar do corpo onde está, ou então invadir outros órgãos em sua ânsia de virar muitas células. E nasce um tumor.

CÉLULA TRONCO “DO MAL”

O biólogo Oswaldo Okamoto, da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), conta que esse processo parece ser controlado por um tipo de célula-tronco – pois é, a mesma categoria que inclui as supostas células milagrosas buscadas por médicos para reparar órgãos.

Todas as partes do organismo precisam de células-tronco, que ficam num estado menos especializado, prontas a se multiplicar para corrigir uma lesão, digamos. O problema é que, se elas saem do controle, passam a usar seu potencial multiplicador para o mal, originando o câncer.

Isso explica por que é difícil eliminar a doença. “A volta de um tumor após o tratamento é freqüente porque seria preciso matar todas as células-tronco tumorais. Mas basta que uma centena delas sobreviva para trazer o câncer de volta”, afirma Oswaldo Okamoto.

Para completar a armadilha, há indícios de que alguns genes ligados ao câncer também são essenciais para curar ferimentos e retardar o envelhecimento. Precisamos deles para manter a saúde, mas eles também podem estar por trás de tumores. Pelo visto, para correr o risco de ter a doença, basta estar vivo.
7,6 milhões de pessoas morreram de câncer no mundo em 2007. Nos países ricos, a doença deve se tornar a principal causa de morte nas próximas décadas.

Quatro passos para a guerra civil

Veja como os tumores subvertem o funcionamento das células

1. Divisão

Existem regras precisas que regulam a divisão das células. Sem esse controle, um tumor pode iniciar seu nascimento.

2. Regressão

Além de proliferarem feito alucinadas, as células voltam a um estágio mais primitivo, incapaz de ter funções especializadas, deixando o corpo “na mão”.

3. Invasão

A proliferação chega a tal ponto que a massa tumoral rasga barreiras e adentra os tecidos vizinhos dela.

4. Metástase

O pior cenário para um tumor é a metástase: células da massa tumoral original “vazam” para a corrente sanguínea e chegam a órgãos distantes. O risco de morte é grande nesse caso.

Síntese de Proteínas - Vídeos

Aulas de Genética

As primeiras aulas de genéticas (origem da vida, evolução e introdução à genética, em quatro arquivos)foram enviadas para o email da turma: alunosvc@gmail.com, senha: aprovados. O formato é powerpoint (pptx e ppt), surgindo qualquer problema em abri-los, entrem em contato.

Apostila Genética e Zoologia no e-mail da turma!

Galera, mandei toda a matéria das nossas aulas dadas até hoje e da aula de amanhã para o e-mail alunosvc@gmail.com (senha: aprovados).

Beijos,

Laís

Origem dos animais na evolução

Espreitando no sangue de caracóis tropicais há uma criatura unicelular chamada Capsaspora owczarzaki. Esta espécie ameboide com “tentáculos” é tão obscura que ninguém a havia notado até 2002. Mesmo assim, em poucos anos ela passou do anonimato a foco do mundo científico. Acontece que ela é um dos parentes mais próximos dos animais. Por incrível que pareça, nossos ancestrais há um bilhão de anos eram bem semelhantes à Capsaspora.
A origem dos animais foi uma das transformações mais extraordinárias e importantes na história da vida. Eles evoluíram de ancestrais unicelulares até uma profusão de complexidade e diversidade. Hoje estima-se que sete milhões de espécies de animais vivem na Terra, desde vermes tubícolas no fundo do oceano a elefantes se arrastando pesadamente pela savana africana. Seus corpos podem conter trilhões de células capazes de se transformar em músculos, ossos e centenas de outros tipos de tecidos e de células.
O amanhecer do reino animal, cerca de 800 milhões de anos atrás, também foi uma revolução ecológica. Os animais devoraram os tapetes microbianos que haviam dominado os oceanos por mais de 2 bilhões de anos e criaram seus próprios habitats, como os arrecifes de corais.

A origem dos animais é um dos episódios mais misteriosos na história da vida. A transformação de um organismo unicelular em um coletivo de um trilhão de células exige uma enorme reestruturação genética. A espécie intermediária que poderia mostrar como a transição aconteceu está extinta.
“Estão faltando apenas os passos intermediários”, afirmou Nicole King, bióloga evolutiva da Universidade da California em Berkeley.
Pistas evolutivas — Para entender como os animais assumiram esta forma de vida peculiar, os cientistas estão reunindo diversas linhas de indícios. Alguns usam martelos de pedra para retroceder ao registro fóssil de animais dezenas de milhões de anos atrás. Outros estão encontrando assinaturas químicas de animais em pedras antigas. Ainda há um terceiro grupo examinando os genomas de animais e de seus parentes como a “Capsaspora” para reconstruir a árvore evolutiva dos animais e de seus parentes mais próximos. Surpreendentemente, eles descobriram que muito do equipamento genético para a formação de um animal já existia bem antes do próprio reino animal.

Foi apenas nos últimos anos que os cientistas chegaram a uma noção consistente do que são os parentes mais próximos dos animais. Em 2007 o National Human Genome Research Institute iniciou um projeto internacional para comparar o DNA de diferentes espécies e traçar uma árvore genealógica.
Os primos dos animais são um grupo diversificado. Ao lado da habitante de caracóis, a Capsaspora, nossos parentes mais próximos incluem coanoflagelados, criaturas semelhantes a ameboides que vivem em água limpa, na qual elas caçam bactérias.


Agora os cientistas estão tentando entender como um organismo unicelular como a Capsaspora ou um coanoflagelado se tornou um animal pluricelular.

Por sorte eles podem obter algumas pistas a partir de outros casos nos quais micróbios fizeram a mesma transição. Plantas e fungos evoluíram de ancestrais unicelulares, bem como dúzias de outras linhagens menos familiares, de algas pardas a fungos mixomicetos.
A pluricelularidade primitiva pode ter evoluído com certa facilidade. “Tudo que precisa acontecer é que os produtos da divisão celular se mantenham unidos”, disse Richard E. Michod, da Universidade do Arizona. Uma vez que organismos unicelulares passaram permanentemente para colônias, começaram a se especializar em funções diferentes. Esta divisão de trabalho tornou as colônias mais eficientes. Elas conseguiam crescer mais rápido do que colônias menos especializadas.

Em determinado ponto a divisão de trabalho pode ter levado muitas células dos protoanimais a perder sua habilidade de reprodução. Apenas um pequeno número de células ainda fabricava as proteínas necessárias para produzir descendentes. Assim, as células no resto do corpo poderiam se concentrar em funções como juntar alimento e lutar contra doenças.

“Não é um obstáculo”, afirmou Bernd Schierwater, da Universidade de Medicina Veterinária em Hannover, Alemanha. “É uma ótima maneira de ser muito eficiente”.

Reciclagem de células — Mas a multicelularidade também lançou novos desafios aos ancestrais dos animais. “Quando há morte de células num grupo, elas podem intoxicar umas às outras”, afirmou Michod. Nos animais as células morrem de forma ordenada, assim elas liberam relativamente poucas toxinas. E ocorre o contrário: as células que estão morrendo podem ser recicladas por suas companheiras vivas.

Outro perigo apresentado pela pluricelularidade é a capacidade de uma única célula de crescer às custas de outras. Hoje esse perigo ainda assombra: o câncer é o resultado de algumas células se recusando a jogar pelas mesmas regras que as demais no nosso corpo.

Mesmo simples organismos multicelulares têm defesas evoluídas contra esses trapaceiros. Um grupo de algas verdes conhecido como “volvox” desenvolveu um limite para o número de vezes que qualquer célula pode se dividir. “Isso ajuda a reduzir o potencial de células serem renegadas”, disse Michod.

Para descobrir as soluções que os animais desenvolveram os pesquisadores agora estão sequenciando os genomas dos seus parentes unicelulares. Eles têm descoberto uma profusão de genes que se acreditava existir apenas em animais.

Genes em comum — Para decifrar as soluções que os animais desenvolveram, os pesquisadores agora estão sequenciando os genomas de seus parentes unicelulares. Inaki Ruiz-Trillo, da Universidade de Barcelona, na Espanha, e seus colegas, estudaram o genoma “Capsaspora” procurando por um grupo importante de genes que codifica proteínas chamadas fatores de transcrição. Fatores de transcrição ativam e desativam outros genes e alguns deles são vitais para a transformação de um óvulo fertilizado no corpo de um animal complexo.

Na última edição de Molecular Biology and Evolution, Ruiz-Trillo e seus colegas relatam que a Capsaspora possui vários fatores de transcrição que se acreditava serem exclusivos dos animais. Por exemplo: eles encontraram um gene na Capsaspora que é quase idêntico ao gene animal Brachyury. Nos humanos e em muitas outras espécies animais o Brachyury é essencial para o desenvolvimento dos embriões, designando uma camada de células que se tornarão o esqueleto e os músculos.
Ruiz-Trillo e seus colegas não têm ideia do que a “Capsaspora” faz com um gene Brachyury. Neste momento eles estão fazendo experimentos para descobrir. Enquanto isso, Ruiz-Trillo especula que parentes unicelulares dos animais usam o gene Brachyury, junto com outros fatores de transcrição, para ativar genes para outras funções. “Eles têm de conhecer seu ambiente”, disse Ruiz-Trillo. “Eles têm de se unir a outros organismos. Eles têm de comer presas”.

Estudos de outros cientistas apontam para a mesma conclusão: muitos dos genes que se pensava serem exclusivos do reino animal estavam presentes nos ancestrais unicelulares dos animais. “A origem dos animais dependeu de genes que já estavam em seus lugares”, disse King.

King defende que na transição para animais plenos esses genes foram cooptados para controlar um corpo multicelular. Genes antigos começaram a exercer novas funções, como produzir a cola para manter as células unidas e que poderiam se transformar em tumores.

Esponjas — Por décadas paleontólogos procuraram pelos fósseis que registrassem esta transição até os primeiros animais. Ano passado, Adam Maloof, de Princeton, e seus colegas publicaram com detalhes o que eles sugerem que sejam os fósseis animais mais antigos já encontrados. Os despojos, descobertos na Austrália, datam de 650 milhões de anos atrás. Eles contêm internamente redes de poros, similares aos canais existentes em esponjas vivas.

As esponjas também podem ter abandonado traços antigos. Gordon Love, da Universidade da Califórnia em Riverside, e seus colegas perfuraram depósitos de petróleo na Austrália datando de pelo menos 635 milhões de anos atrás. Na mistura de hidrocarbonos retirados, eles encontraram moléculas do tipo do colesterol que hoje são produzidas apenas por um grupo de esponjas.


O fato de as esponjas aparecerem tão cedo nos registros fósseis provavelmente não é coincidência. Estudos recentes sobre genomas de animais indicam que elas estão entre as linhagens mais antigas de animais viventes – se não são a mais antiga. As esponjas também são relativamente simples se comparadas à maioria dos outros animais. Elas não têm cérebro, estômagos ou vasos sanguíneos.


Apesar de sua aparente simplicidade, elas possuem carteirinhas de membros do reino animal. Assim como outros animais, esponjas produzem óvulos e esperma, que geram embriões. Larvas de esponja nadam pelas águas para encontrar um bom lugar onde possam se estabelecer para a vida sedentária e crescer, tornando-se adultas. Seu desenvolvimento é um processo peculiarmente sofisticado, com células-tronco dando origem a diversos tipos de células.

O primeiro genoma de esponja foi publicado só em agosto. Ele ofereceu aos cientistas a oportunidade de comparar o DNA das esponjas com o de outros animais, bem como com o da “Capsaspora” e outros de seus parentes unicelulares. Os pesquisadores observaram cada gene no genoma da esponja e tentaram compará-lo a grupos de genes de outras espécies relacionados, conhecidos como famílias de genes.

No total eles encontraram 1.268 famílias de genes compartilhados por todos os animais – incluindo esponjas – mas não por outras espécies. Esses genes foram presumidamente transmitidos para os animais viventes de um ancestral comum que viveu há 800 milhões de anos. Via pesquisa deste catálogo, os cientistas podem inferir algumas coisas sobre como era esse ancestral. “Não eram apenas bolota de células amorfas”, afirmou Bernard M. Degnan da Universidade de Queensland. Na verdade eles já expeliam óvulos e esperma. Ele podia produzir embriões e apresentar padrões complicados no seu corpo.

Versatilidade e oxigênio — Entretanto, os animais não apenas desenvolveram corpos pluricelulares. Eles também parecem ter desenvolvido novas formas de gerar diferentes tipos de corpos. Os animais estão mais propensos a mutações que recombinam partes de suas proteínas em novos arranjos, processo conhecido como “domain shuffling”, que consiste numa recombinação de domínios proteicos. “O 'domain shuffling’ parece ser crítico”, afirmou Degnan.


Degnan e seus colegas encontraram outra fonte de inovação em animais em uma molécula chamada microRNA. Quando as células produzem as proteínas dos genes, elas fazem uma cópia do gene numa molécula chamada RNA. Mas as células de animais também fazem microRNAs que podem atacar moléculas de RNA e destruí-las antes que elas tenham chance de fazer proteínas. Dessa forma elas podem agir como outro tipo de chave para controlar a atividade dos genes.



Os microRNAs parecem não existir em parentes unicelulares de animais. Esponjas têm oito microRNAs. Os animais com mais tipos de células que evoluíram mais tarde também desenvolveram mais microRNAs. Os humanos têm 677, por exemplo.



Os microRNAs e o “domain shuffling” deram aos animais uma nova fonte poderosa de versatilidade. Eles ganharam os meios para desenvolver novas maneiras de produzir uma ampla variedade de formas – de grandes predadores a comedores de lodo.



Essa versatilidade pode ter permitido a animais primitivos se aproveitarem das mudanças que estavam ocorrendo ao seu redor. Cerca de 700 milhões de anos atrás a Terra saiu das garras de uma era do gelo mundial. Noah Planavsky, também da Universidade da California em Riverside, e seus colegas descobriram em pedras dessa idade indícios de um afluxo repentino de fósforo para os oceanos no mesmo período. Eles especulam que conforme as geleiras derreteram, o fósforo foi lavado da terra exposta para o mar e agido como uma dose concentrada de fertilizante, estimulando o crescimento de algas.


Isso pode ter levado à elevação rápida do oxigênio no oceano ao mesmo tempo.

Os animais podem ter sido preparados para usar oxigênio extra como forma de abastecer grandes corpos, usados para devorar outras espécies. “Era um nicho a ser ocupado”, disse Ruiz-Trillo, “e ele foi ocupado assim que o mecanismo molecular estava pronto

Vídeo - Síntese Proteica

Mutação: vítimas de Chernobyl

Oi gente,

Na aula passada, sobre mutação, fiquei de mandar o vídeo de Chernobyl. Como já havia avisado, as cenas são muito fortes e bem tristes, mas é importante conhecermos a realidade e sabermos os efeitos que a radiação nuclear pode ocasionar no DNA e na vida das pessoas.

Até a próxima aula,

Laís

Cientistas montam célula controlada por genoma fabricado em laboratório

Estudo abriria caminho para produção de bactérias artificiais sob medida. Grupo é liderado pelo polêmico J. Craig Venter, o ‘pai do genoma’.

Portal G1 - Ciência e Saúde 20/05/2010
http://g1.globo.com/ciencia-e-saude/noticia/2010/05/cientistas-montam-celula-controlada-por-genoma-fabricado-em-laboratorio.html

Cientistas do Instituto J. Craig Venter anunciaram nesta quinta-feira (20) o desenvolvimento da primeira célula controlada por um genoma sintético. Agora, esperam usar o método para compreender melhor o mecanismo básico que guia todas as formas de vida e para desenvolver bactérias sob medida que, por exemplo, produzam biocombustível ou ajudem a limpar vazamentos de petróleo. O instituto entrou com pedidos de patente para salvaguardar direitos de propriedade intelectual sobre algumas das técnicas desenvolvidas.

Entenda o que é genoma e como ele guarda 'receita' para construir um ser vivo

O grupo já havia sintetizado quimicamente um genoma de bactéria, e também já havia transplantado o genoma de uma bactéria para outra. Agora, o cientista Daniel Gibson e seus colegas (todos empregados no instituto criado pelo empresário-biólogo Craig Venter) juntaram os dois métodos para criar o que batizaram de “célula sintética” – ainda que apenas o genoma da célula seja sintético. "Nós chamamos de sintético porque a célula é totalmente derivada de um cromossomo fabricado em um sintetizador químico, com base em informações em um computador”, explicou Venter. "É uma ferramenta muito poderosa para tentar projetar o que desejamos que a biologia faça. Temos uma ampla gama de aplicações em mente"

 

O genoma sintético é uma cópia de genoma da bactéria Mycoplasma mycoides. Só que à cópia foram adicionadas sequências de DNA montadas em laboratório que serviram como marcas d’água para distingui-la de um genoma natural. O resultado, transplantado na bactéria Mycoplasma capricolum, deu “reboot” nas células receptoras. Na hora do transplante, 14 genes foram deletados ou rompidos, mas mesmo assim as M. mycoides se comportaram como M. mycoides normais, e só produziram proteínas próprias de M. mycoides.

 

“Se os métodos que descrevemos no artigo puderem ser generalizados, projeto, síntese, montagem e transplante de cromossomos sintéticos não serão mais uma barreira para o progresso da biologia sintética”, escrevem os pesquisadores. “É uma ferramenta muito poderosa para tentar projetar o que desejamos que a biologia faça. Temos uma ampla gama de aplicações em mente”, avisa Venter.

Uma das propostas de Venter (que ele vem propagandeando não é de hoje) é fazer sua "vida 2.0" produzir etanol (álcool) ou hidrogênio, como forma barata de obtenção desses combustíveis limpos. O cientista-empresário já foi acusado de estar criando a "Micróbiosoft" (em referência à Microsoft de Bill Gates), impedindo o uso livre da chamada biologia sintética e mesmo monopolizando a tecnologia.

Outros cientistas defendem a chamada "biologia sintética open-source" (de fonte aberta), na qual as informações para a construção de novos organismos ficariam disponíveis para uso gratuito de toda a comunidade científica.