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As gigantes do genoma

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Você sabia que o genoma de algumas espécies pode ser muito maior que de outras? No universo das planta, isso significa que o tamanho do genoma de uma espécie pode ser duas mil vezes maior que o genoma de uma outra espécie vegetal. Essa extraordinária variação no tamanho do genoma das plantas intrigou pesquisadores de vários países, que decidiram estudar plantas do gênero Fritillaria (Liliaceae). Esse gênero de plantas abriga espécies com um genoma de tamanho extremamente grande, sem que isso seja devido a duplicações do próprio genoma. O genoma dessas plantas diploides varia entre 30,15Gb e 85,38Gb! Impressionante, não é?

A duplicação do genoma inteiro de uma planta (também conhecida como Whole Genome Duplication) é um fenômeno que leva à existência de plantas poliploides, que possuem mais de dois conjuntos completos de cromossomos. Porém, há outros mecanismos que podem levar a um genoma de enorme dimensão, como a propagação de DNA repetitivo e de elementos transponíveis.

Em um artigo publicado esta ano na New Phytologist, pesquisadores revelaram que o motivo pelo qual o genoma de espécies de Fritillaria é tão grande: o segredo é a falta de deleção de DNA repetitivo, e não apenas um resultado da propagação de algumas famílias gênicas abundantemente repetitivas. Para chegar a tal conclusão, os autores realizaram sequenciamento do DNA genômico de espécies de Fritillaria e identificaram familias gênicas repetitivas usando ferramentas de bioinformática. A compreensão de como algumas plantas podem ter um genoma de tamanho tão gigantesco poderá certamente nos ajudar a desvendar mais detalhes da evolução genômica de muitas espécies vegetais, e a entender como toda essa quantidade de DNA é orquestrada para a replicação, expressão gênica e outros processos celulares.

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Referência bibliográfica

Kelly et al (2015). Analysis of the giant genomes of Fritillaria (Liliaceae) indicates that a lack of DNA removal characterizes extreme expansions in genome size. New Phytologist. doi: 10.1111/nph.13471.

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Coisas que o tempo nos revela: a cronobiologia, as plantas e as descobertas que nos fascinam

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Você já parou para pensar que seu tempo é dividido em blocos de 24 horas? Esse tempo é aquele que a Terra precisa para completar um giro em torno de si mesma, e esse mesmo tempo de 24 horas regra a vida de quase todos os oganismos viventes no planeta.
Ao longo da evolução, surgiram independentemente em várias linhagens mecanismos moleculares que ajudam o corpo a se regular aos ciclos de 24 horas da Terra. A esse mecanismo damos o nome de relógio biológico, e o ritmo de 24 horas é chamado ritmo circadiano.
É interessante notar que várias linhagens tenham desenvolvido de formas diferentes uma maneira de controlar todo o metabolismo animal e vegetal! Nos seres humanos, há um órgão responsável por sincronizar as células do nosso corpo: os núcleos supraquiasmáticos. Em plantas, descobriu-se recentemente que a vasculatura funciona como um tecido sincronizador de diversas partes do vegetal: parte aérea e raízes, mas também diferentes células da parte aérea. Faz sentido pensar que possuir um mecanismo que lhe permita estar sincronizado com o ambiente em que vivemos pode conferir uma vantagem evolutiva, né? Imagina se nós tivéssemos ritmos de 36 horas, com a Terra tendo um ritmo de 24 horas… seria uma bagunça!
Nas plantas, o relógio biológico é composto de três “partes”: um oscilador central, vias de entrada (que recebem estímulos do ambiente) e vias de saída (que regulam o metabolismo em diversos níveis). O funcionamento do relógio é um assunto muito complexo, que tem intrigado cientistas da área de fisiologia molecular vegetal. Às vezes temos a impressão que tudo influencia o relógio e que o relógio pode influenciar tudo, uma vez que a regulação do metabolismo e as vidas de entrada e saída do relógio se interconectam em vários pontos.
Como manter então a fisiologia de um organismo relativamente estável, estando num ambiente instável, sujeito a variações das condições biótica e abióticas? Uma revisão recente sobre o assunto mostrou a que ponto estamos de compreender o funcionamento do relógio e como ele ajuda a regular o metabolismo vegetal. Desde a assimilação de carbono (quando as plantas absorvem CO2 do ar e transformam em compostos de carbono como o açúcar, por meio da fotossíntese), até à regulação da absorção de micro e macronutrientes no solo: tudo isso está de alguma forma controlad pelo relógio! A figura a seguir, retirada de um artigo publicado este ano na revista Frontiers in Plant Science, mostra como é complexa essa regulação.

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(Retirada de http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fpls.2015.00299/full)

As siglas nos retângulos são nomes de genes do oscilador central do relógio, enquanto as flechas mostram como esses genes se regulam entre si. Se você olhar bem, os retângulos forma um círculo, mostrando quais genes são “usados” (ou expressos) ao longo do dia, no sentido horário. A parte amarela superior da figura mostra processos fisiológicos que a planta realiza durante o dia, enquanto a parte inferior mostra aqueles que acontecem de noite.
O relógio biológico das plantas está também relacionado a outros processos, como tempo de floração, percepção de estações do ano, senescência (envelhecimento e morte). Se você quiser se informar mais, que tal assistir a este vídeo curtinho que conta mais um pouco sobre como as plantas percebem o tempo?

http://ed.ted.com/lessons/how-plants-tell-time-dasha-savage

Fontes:
Haydon M, Román A & Arshas W (2015). Nurrient homeostasis withon the plant circadian network. Frontiers in Plant Science, doi10.3389/fpls.2015.00299.

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Sobre as mulheres na ciência e o “Caso Marie Curie”

Esta semana me deparei com um livro numa banquinha de obras usadas, durante o almoço. O título me chamou atenção e, sem pensar duas vezes, comprei o livro, que se chama “Sobre o ‘Caso Marie Curie’: a radioatividade e a subversão de gênero”. Apesar de não pretender fazer uma resenha do livro, vim compartilhar algumas reflexões que ele semeou em mim.

image O autor se propõe a analisar a história da ciência de um ponto de vista diferente daquele sempre dado ao casal Curie. Marie Curie foi uma cientista polonesa naturalizada na França e casada com o físico Pierre Curie. Estamos falando da Europa do final do século XIX, em que, como descreve Pugliese, a sociedade via as mulheres como diferentes e incomparáveis aos homens devido às tarefas que lhes cabiam – procriar, cuidar dos filhos e cuidar do lar. Essa visão chamada de “complementaridade sexual” não colocava as mulheres como inferiores aos homens, porém complementares, indispensáveis, mas também inadequadas para tudo que fosse racional, político, público – como a ciência. Vinda da Polônia num período em que era impensável uma mulher seguir carreira científica, Marie Sklodowska chegou à França e conseguiu ingressar na Sorbonne, uma das melhores universidades do mundo. Marie descreveu a possibilidade de estudar como sua liberdade, e apesar de conseguir ingressar no mundo acadêmico, este não era um ambiente feminino. Havia na época 23 alunas no curso de ciências, do total de 2 mil estudantes e era claro que as alunas eram apenas toleradas naquele ambiente.

11667505_1122727264408202_1528979320597938269_nIlustração de Marie Curie por Helô D’Ângelo

O livro descreve de forma belíssima todos os acontecimentos científicos que criaram a conjuntura que levou Marie a se dedicar ao estudo da radioatividade: a descoberta do raio X por Röntgen, os raios Becquerel que o urânio emitia e todas as discussões acaloradas da Academia de Ciências em torno do tema. Fica claro para o leitor que a Academia era um ambiente elitizado e masculino. Marie iniciou seus estudos com urânio quando o assunto já estava amornado, quando ele lhe pareceu um assunto promissor e menos competitivo que a buscar pela origem dos raios X. Contando com o apoio de seu marido, Pierre Curie, Marie conseguiu um local para realizar seus estudos e material para trabalhar. Com a conclusão de que poderia ter descoberto um novo elemento químico, coube a um amigo do casal ler as declarações de Marie na Academia de Ciências – já que não era possível uma mulher tomar a palavra para comunicar tal coisa. E por se tratar de uma conclusão proposta por uma mulher – que teve muita ousadia ao propor um novo elemento química ainda no início de sua carreira – os pares receberam a notícia com desdém. E infelizmente o trabalho de Marie Curie transformou-se no trabalho “dos Curie” quando seu marido decidiu ajudá-la a decifrar de onde provinha a energia de alguns compostos de urânio. Esse trabalho culminou na descoberta do rádio e do polônio pelo casal, que ganhou o Prêmio Nobel de Física em 1903 pela descoberta desses elementos radioativos. Marie defendeu sua tese “Pesquisa de substâncias radioativas” no mesmo ano, tornando-se a primeira mulher com doutoramento em ciências físicas. Mas o fato que poucos conhecem é que Marie não havia sido inicialmente indicada para receber o Prêmio Nobel: Pierre Curie e Henri Becquerel era os indicados como descobridores da radioatividade. É curioso notar que muito da repercussão acerca desse Prêmio Nobel foi a respeito de Marie ser mulher, e não a respeito da descoberta em si. Um jornal feminista da época Le Radical destacou que Marie, ao contrário do que se afirmava, não era auxiliar de seu marido, mas sim a descobridora da radioatividade, e que ela iria compartilhar a soma do Prêmio com seu marido por conta das normas do matrimônio. Agora vamos seguir para os acontecimentos de 1911, quando Marie novamente é indicada ao Prêmio Nobel de Química. Durante os anos entre a descoberta do rádio e o segundo Nobel, a vida dos Curie mudou radicalmente, pois se tornaram celebridades da ciência. O que Pugliese chama de “a radiopolítica” abriu portas para as mulheres entrarem na ciência, fazendo parecer “aceitável” ter Marie Curie como uma colega. Durante esse período é importante destacar que Pierre faleceu (1906) e Marie teve que seguir sua carreira sem o amparo do marido. E é neste ponto que vira-se a mesa: Marie passa a sofrer críticas constantes. Após uma viagem para comparecer à Conferência de Solvay em 1911, Marie recebe duas notícias: ela fora indicada novamente ao Nobel, desta vez de Química, “por produzir amostras suficientemente puras de polônio e rádio para estabelecer seus pesos atômicos, fato confirmado por outros cientistas, e pela proeza de produzir o rádio como um metal puro”. A outra notícia é bem menos feliz que essa: manchetes de jornal na França diziam “uma história de amor: Madame Curie e o professor Langevin”. Afinal, por que uma mulher viúva iria a uma Conferência sozinha? Marie foi tratada como uma destruidora de lares, a esposa de Langevin abriu um processo de abandono contra o marido, e muitos outros percalços acompanharam Marie a partir deste ponto. É impressionante a postura que Marie manteve após o escândalo, declarando “Considero abominável toda a intrusão da imprensa em minha vida privada. (…) Não há nada em minhas ações que me obrigue a me sentir diminuída.(…)”. A comissão do Prêmio Nobel, que ainda seria entregue a ela naquele ano de 1911, mostrou preocupação a respeito da repercussão do romance, e a Academia Sueca redigiu uma carta para inibir a ida de Marie a Estocolmo para receber seu prêmio, à qual Marie respondeu “De fato, o prêmio foi concedido pela descoberta do rádio e do polônio. Acredito que não existe ligação alguma entre meu trabalho científico e minha vida particular.” Marie foi à Suécia e recebeu seu segundo Nobel pessoalmente em dezembro de 1911.

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Acredito que essa história de Marie Curie seja o final feliz que muitas mulheres na ciência não tiveram ao longo do último século. Muitas mulheres não têm ainda seus trabalhos reconhecidos e são associadas a colegas do sexo masculino em suas pesquisas. Os tempos mudaram, mas a ciência ainda pode se mostrar um ambiente masculino e hostil às mulheres. A pergunta que fica, após essa linda história de uma cientista mulher vitoriosa, é: a Academia de Ciências Sueca teria cogitado retirar a indicação a um Nobel se o indicado envolvido num escândalo fosse um homem?

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Procura-se: astrônoma, matemáticas, físicas e químicas

Somos um blog ainda recém-nascido, mas com muito potencial! Para o nosso trabalho deslanchar, precisamos de mulheres interessadas em escrever com a gente! Nosso critério é que você seja pós-graduanda ou pós-graduada em alguma área da ciência!

Onde estão as astrônomas, as matemáticas, as físicas, as químicas (da química fundamental)?? Escrevam um e-mail para nós com sua área de conhecimento no título e informe-se!!

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Tim Hunt faz declarações machistas durante conferência em Seoul

Hoje a notícia de que um cientista ganhador de um Nobel teria se posicionado numa conferência de forma machista e desnecessária bombou nas redes sociais.

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Imagens: Twitter e The Guardian

Sir Tim Hunt, ganhador do prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia em 2001, manifestou sua opinião sobre a presença de mulheres em laboratórios de ciência durante uma conferência de mulheres sobre jornalismo científico (World Conference of Science Journalists, na Coreia do Sul). De acordo com o jornal The Guardian, Tim teria falado que “há três coisas que acontecem com as mulheres em laboratórios: você se apaixona por elas, ou elas se apaixonam por você ou, quando você as critica, elas choram”. O cientista também defendeu que deveriam existir laboratórios separados para homens e mulheres trabalharem, comentando também que “não quer ficar no caminho das mulheres”.

Não é apenas uma infeliz estatística que apenas 13% das pessoas trabalhando em áreas de ciência, tecnologia e engenharia sejam mulheres, de acordo com uma pesquisa feita no Reino Unido (que você pode conferir aqui). Mulheres muitas vezes não recebem crédito por seu trabalho, como já ocorreu a inúmeras cientistas que tiveram seus trabalhos supostamente roubados, como foi o caso de Rosalind Franklin. Essa declaração machista e misógina de um pesquisador importante, membro da Royal Society (uma sociedade de cientistas renomados), mostra que os obstáculos que temos que vencer diariamente como mulheres que trabalham dentro de um instituto de pesquisa científica são piores do que imaginamos. Temos aquela sensação de que as coisas estão mudando, mas ainda há muito a se mudar! Acredito fortemente que as mulheres irão cada vez mais se empoderar das áreas de conhecimento que amam, seja ela uma ciência exata, humana ou biológica. O site da Royal Society chegou a publicar uma nota para afirmar que não concordam com as declarações de Tim Hunt.

Até quando será necessário dizer que a ciência precisa de mulheres? Queremos chances iguais àquelas dos homens para atuar em qualquer área do conhecimento. Machistas não passarão!

Fontes:

http://www.theguardian.com/commentisfree/2015/jun/10/tim-hunt-science-prejudice-against-women

http://www.theguardian.com/uk-news/2015/jun/10/nobel-scientist-tim-hunt-female-scientists-cause-trouble-for-men-in-labs

 

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Transgênicos naturais?

CaptureIlustração: senhoradotempo

Atualmente, há uma grande discussão em torno do cultivo de plantas transgênicas, mas poucos sabem que o processo de transferência horizontal de genes (transferência de material genético de uma espécie para outra) é algo que aconteceu muito ao longo da história evolutiva – e ainda acontece hoje! Cientistas descobriram que durante a domesticação da batata doce (Ipomoea batatas), houve a transferência de genes de bactérias que infectam plantas (Agrobacterium rhizogenes) para alguns cultivares de batata. Esse tipo de material genético, chamado de T-DNA (DNA de transferência), pode ter fornecido aos cultivares de batata doce genes importantes que permitiram sua domesticação.Mas o que isso tem a ver com os transgênicos? Uma planta transgênica recebe T-DNA de uma outra espécie de agrobactéria (Agrobacterium tumefaciens), que também tem a capacidade natural de transferir material genético para as células vegetais. Na realidade, esse estudo mostra que devido às interações planta-micróbios que ocorrem na natureza, a inserção de material genético estrangeiro em plantas é um processo natural que sempre ocorreu e que permitiu que surgissem novas vias metabólicas e novas características nas plantas, favorecendo sua diversificação e possivelmente sua domesticação.  Acredito que esse trabalho (e diversos outros que mostram como é disseminada a transferência horizontal de material genético entre as mais diversas espécies) abrirá portas para uma discussão menos agressiva sobre a produção e consumo de cultivares transgênicos no mundo.

Fontes:

Jones J (2015). Domestication: Sweet! A naturally transgenic crop. Nature Plants doi:10.1038/nplants.2015.77.

Kyndt T, Quispea D, Zhai H, Jarret R, Ghislain M, Liu Q, Gheysen G & Kreuze JF (2015). The genome of cultivated sweet potato contains Agrobacterium T-DNAs with expressed genes: An example of a naturally transgenic food crop. PNAS doi: 10.1073/pnas.1419685112.