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quinta-feira, 13 de outubro de 2016
Imagens Microscópicas
Imagens de natureza já são lindas, agora imagens feitas com microscópios de coisas que não conseguimos ver são deslumbrantes. Essa semana eu vi uma série de imagens de uma coletânea de 2016 e são de tirar o fôlego. As minhas preferidas são de cristais porque são muito coloridas, mas todas são maravilhosas e eu quero tatuar em mim!
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terça-feira, 4 de outubro de 2016
Nobel Prize 2016 Fisiologia e Medicina: Yoshinori Ohsumi
Bom, pra começo de conversa, vamos falar que o ganhador do prêmio esse ano foi um BIÓLOGO! Quem disse que biólogos não ganham dinheiro? É só ganhar o Nobel. Enfim, vamos ao que interessa: o que fez esse prestigioso colega de profissão ganhar esse que é um dos maiores prêmios da ciência? Ele estudou o processo conhecido com autofagia e descobriu diversos genes envolvidos.
Autofagia é basicamente um
processo de reciclagem celular. Nesse processo, proteínas, lipídios,
carboidratos e até organelas inteiras são degradadas. Em 1992, quando Ohsumi
publicou seu primeiro artigo a respeito disso, já se conheciam os lisossomos e
se sabia que existiam rotas de degradação de proteínas através do lisossomo e
sem a participação deste. O que não se sabia eram os detalhes de como
acontecia, o que acontecia dentro dos vacúolos (representantes dos lisossomos
nas leveduras), quais proteínas ou genes eram responsáveis por esse processo, qual
a proporção de degradação vacuolar no processo de turnover de proteínas e o que estimulava esse processo. Todas essas
perguntas foram respondidas em um único artigo sensacional publicado pelo
Ohsumi em 1992. Ele não só desvendou boa parte do processo, como também
desenvolveu um protocolo para trabalhar não só com leveduras, mas com outros
tipos de células.
O que já se sabia? Que
algumas enzimas tinham um papel chave na degradação vacuolar das leveduras e
que privação de alguns nutrientes possivelmente aumentava a quantidade de
degradação de proteínas. Com essas informações, Ohsumi conseguiu montar um
experimento no qual ele expunha algumas linhagens de levedura a privação de
nutrientes e verificava se havia acúmulo de materiais no vacúolo.
Ele utilizou uma série de
diferentes meios de cultura deficientes em nitrogênio ou aminoácidos
específicos e verificou diferenças na formação de vacúolos. O meio com
deficiência de nitrogênio era onde havia maior formação de vacúolos. Em alguns
casos, após 3 horas, os vacúolos estavam tão cheios que já não era possível
verificar movimento dentro deles (figura 1).
Na avaliação microscópica
desses vacúolos, foi visto que o conteúdo era basicamente o mesmo do citoplasma
da levedura envolto em uma membrana mais fina que a de qualquer outra organela.
A dedução foi que esses organismos poderiam sequestrar o conteúdo
citoplasmático e evolve-lo com uma membrana. A conclusão foi que os corpos
dentro dos vacúolos foram formados através de um processo que ele denominou
autofagia. Esses corpos foram então denominados corpos autofágicos.
Foi verificado que tanto
deficiência em nitrogênio, quanto em carboidratos resultavam em acúmulo de
conteúdo nos vacúolos, mas com algumas diferenças morfológicas.
E após uma série de
experimentos com diferentes bloqueadores enzimáticos, eles perceberam que uma
das principais enzimas responsável pela degradação do conteúdo vacuolar era a
proteinase B.
E o que tudo isso afinal tem
de tão interessante e importante para ganhar um Nobel? É que a descoberta de
detalhes desse mecanismo celular levou a descobertas de novos medicamentos para
o tratamento de câncer, Alzheimer, Parkinson, Huntington, entre outras.
Diversos laboratórios vem tentando descobrir e aperfeiçoar técnicas para
induzir a autofagia (o que diminuiria o avanço de doenças causadas pelo acúmulo
de proteínas na célula, como Alzheimer) ou diminuir em determinadas células
(células cancerígenas, por exemplo, que tem algum defeito no processo
autofágico são mais propensas a morte celular – apoptose). Existem diversos
laboratórios que trabalham com esse assunto aqui no Brasil (inclusive um do meu
antigo professor Guido Lenz na UFRGS). Grandes descobertas ainda vem por ai,
mas tudo começou a andar com mais força graças ao ganhador do prêmio Nobel de
fisiologia ou medicina, o BIÓLOGO Yoshinori
Ohsumi.
Referências:
Referências Brasileiras:
segunda-feira, 3 de outubro de 2016
CRISPR/Cas9
Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats ou Conjunto de Repetições Palindrômicas Regularmente Espaçadas.
Essa parada ai com nome comprido é o novo queridinho do momento para quem trabalha com descobrimento de genes, doenças genéticas, transferência de genes, etc. E porque? Vou te contar a história dele pra você entender.
Em primeiro lugar, eu tenho que começar a explicar que o Crispr/Cas9 é um mecanismo de defesa de bactérias contra vírus. Podemos dizer que faz parte do “sistema imunológico” delas. Mas antes de explicar o que é, eu tenho que falar que esse mecanismo foi descoberto por três mulheres (sim, eu preciso falar isso porque não se dá muita ênfase a descobertas de cientistas mulheres ou de vez em quando rola um plagiozinho por um homem com ciúmes. O que nesse caso está acontecendo também e o processo tá rolando na justiça há algum tempo). Essas três mulheres são Jenifer Doudna e Jill Banfield, e a francesa Emmanuelle Charpentier.
Agora sim, o que são esses conjuntos de repetições palindrômicas regularmente espaçadas? São pequenas porções de DNA bacteriano (geralmente em plasmídeos) compostas por repetições de nucleotídeos e espaçadas por um espaçador de DNA. Esse espaçador de DNA são regiões de DNA viral inseridas após infecções anteriores e funcionam como um molde para guiar a proteína CAS9 e destruir o DNA de vírus em subsequentes infecções. Deixa eu desenhar que fica mais fácil.
O artigo original de 2012, publicado pela Science, descreve o mecanismo de defesa da bactéria e sugere que esse mecanismo simples pode ser utilizado para programar clivagens no DNA e poderia ser uma ferramenta útil para edição de genomas já que ele utiliza somente um molde de RNA facilmente manipulável. Daí pra frente o assunto foi tomando uma proporção enorme pela facilidade de manipulação desse sistema comparado com os outros existentes e pela economia. A taxa de sucesso dele é bem maior que outros sistemas de edição de genes por um preço bem mais em conta que permite a utilização por diversos laboratórios de pesquisa.
Desde 2012, uma série de utilizações para esse sistema já foram desvendadas. Diversos pesquisadores estão utilizando com sucesso o Crispr/Cas9 para descobrir genes causadores de doenças ou inserir correções em genes defeituosos, nocaute de genes de interesse, e por ai vai. Os estudos que utilizam esse sistema vão desde alimentos geneticamente modificados à cura de doenças como distrofia muscular, passando por mosquitos geneticamente modificados para ser resistentes ao vírus da dengue. Mas porque eu trago um assunto de 2012 para discutir? Por que esse ano foi concedido uma licença para um pesquisador suíço utilizar essa ferramenta de edição de DNA em embriões humanos. Isso foi algo esperado desde a descoberta desse sistema, mas também é algo para pensar, debater, discutir, pensar novamente e agir com muita cautela. A ideia desse pesquisador chamado Fredrick Lanner é estudar genes envolvidos nas primeiras fases de desenvolvimento do embrião além de ajudar a entender um pouco mais sobre células tronco embrionárias e suas propriedades. É uma pesquisa básica, mas difícil de fazer, pois envolve seres humanos e esbarra em diversas questões éticas e de segurança.
Mas não são só os embriões humanos estão causando discussões que envolvem a Crispr/Cas9. Na área da agricultura de OGM também temos algumas discussões a respeito desse tema, pois ele não está descrito nas leis que regulam e aprovam OGMs, logo temos uma brecha na regulamentação e não sabemos muito bem como lidar com ela (A culpa desse tipo de brecha também é do governo que ignora discussões científicas na hora de redigir leis, mas enfim). Um exemplo é o caso dos cogumelos criados por um pesquisador (Yinong Yang) dos quais ele retirou um pedaço de um gene que controla a produção de uma enzima que acelera a coloração marrom nesses cogumelos. Como resultado, ele obteve cogumelos que ficam brancos por mais tempo. A grande questão foi que ele não precisou passar por toda a inspeção relacionada a OGMs porque, diferentemente de outras plantas que tem o mesmo resultado, ele não implantou nenhum novo gene nos cogumelos com a intenção de nocautear o gene produtor da enzima, ele simplesmente retirou um pedaço desse gene. Essa prática não está disposta nas regulamentações, portanto o cogumelo não seria considerado um OGM. Só que ele é.
Esse é um assunto extremamente interessante que precisa de muitas discussões, pois envolve não somente um avanço extraordinário na ciência, mas também envolve ética em pesquisa, segurança e até onde é permitido chegar para termos conhecimento. Vou deixar aqui as fontes que eu utilizei e uma novidade a partir de agora que são pesquisas relacionadas ao assunto que estão sendo feitas no Brasil. Tem muita coisa boa sendo feita no quintal da nossa casa e precisamos dar valor aos talentosos cientistas da nossa terrinha e a todo conhecimento que eles podem nos proporcionar.
Referências:
Pesquisas
Brasileiras:
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