DNA para aplicação em “janelas inteligentes”

Gulbenkian distingue química da UMinho

Luísa Cidália Rodrigues, doutoranda do Departamento de Química da Escola de Ciências da Universidade do Minho, é distinguida hoje, em Lisboa, como uma das vencedoras do Programa de Estímulo à Investigação 2010, da Fundação Calouste Gulbenkian. O projecto estuda como alterar a coloração de janelas ou superfícies, que é um sonho de arquitectos e construtores de automóveis ao longo de anos, visando melhorar o conforto e a eficiência energética. Já estão a ser comercializadas algumas aplicações do género, como espelhos interiores anti-encandeamento, tectos de abrir de veículos ou janelas de aviões e helicópteros.

A investigadora propõe a preparação e caracterização de membranas condutoras à base de DNA para aplicação em “janelas inteligentes” (ou electrocrómicas), as quais permitem controlar a luminosidade em resposta a um estimulo eléctrico, controlando assim a transmissão ou reflexão da luz visível e da energia solar.
A pesquisa sobre macromoléculas de DNA verificará a possibilidade de obter um material com propriedades de condução, o que no futuro, além de possibilitar a eventual aplicação em dispositivos electrocrómicos, poderá ser usado em dispositivos biomoleculares.

A descoberta recente de que o DNA pode conduzir uma corrente eléctrica tornou-o num forte candidato para o desempenho de papéis para os quais a natureza não tinha intenção. Em particular, poderá ser útil na nanotecnologia para a criação de circuitos eléctricos, ajudando a superar as limitações que os elementos clássicos à base de silício irão enfrentar.

A electrónica à base de DNA é altamente interdisciplinar, fundindo física, biologia, química, ciências informáticas e engenharia civil. O uso de moléculas individuais de DNA poderá levar a obter uma nova gama de dispositivos electrónicos muito menores, mais rápidos e energeticamente mais eficientes. Este interesse pelos polímeros naturais deve-se, em grande parte, ao empobrecimento das fontes de matérias-primas finitas, como o petróleo ou o gás natural, e à contribuição para diminuir a emissão de gases e o efeito de estufa.

O Prémio «Estímulo à Investigação», que atribui 2.500 euros ao investigador distinguido e dez mil à sua instituição, visa estimular a criatividade e a qualidade na actividade dos jovens cientistas. Luísa C. Rodrigues iniciou o seu trabalho com uma bolsa da Fundação para a Ciência e Tecnologia, entre 2006 e 2008. Recebeu depois uma bolsa de doutoramento, ainda a decorrer e sob orientação da professora Maria Manuela Silva, do Departamento de Química da UMinho.

A sua investigação foi alvo de diversas comunicações internacionais, artigos em revistas da especialidade e um prémio na 3ª Conferência Mundial de Materiais Funcionais & Dispositivos, na Malásia.

Malária pode ter matado Tutancâmon, sugere DNA

Nem queda de biga, nem golpe na cabeça, nem envenenamento encomendado. Tutancâmon, o mais famoso soberano do Egito antigo, morreu provavelmente de complicações de uma fratura no fêmur e de uma infecção grave por malária.

A conclusão é da análise patológica mais completa já feita na múmia do jovem faraó, publicada hoje por pesquisadores do Egito, da Alemanha e da Itália na revista médica "Jama".

Fred Prouser/Reuters

Detalhe do minissarcófago usado para abrigar vísceras do faraó Tutancâmon

Durante dois anos, o grupo fez análises de DNA, tomografias computadorizadas e medições exaustivas em Tutancâmon e outras 15 múmias. Destas, dez eram aparentadas com o rei-menino, morto em 1324 a.C. aos 19 anos.

Zahi Hawass, o onipresente chefe do Conselho de Antiguidades do Egito e líder da pesquisa, diz que os novos dados permitem descartar a hipótese de que Tutancâmon tenha sido assassinado a mando de seu vizir, Aye --que queria tomar-lhe a mulher, Anquesenâmon.

"Uma fratura repentina na perna, possivelmente causada por uma queda, pode ter resultado em um estado potencialmente fatal, quando uma infecção por malária ocorreu", escreveram Hawass e colegas.

Ossos frágeis

A julgar pelo estado de seu esqueleto, Tutancâmon era o candidato perfeito a uma fratura séria. O estudo revelou que o faraó tinha uma série de deformações nos ossos e uma doença rara semelhante à artrite.

Tomografias de seu pé esquerdo mostraram mais problemas: o pé era virado para dentro, um dos dedos tinha uma falange a menos e alguns ossos tinham sinal de necrose.

Os pesquisadores atribuem esta última à síndrome de Köhler, uma doença dolorosa na qual a interrupção do fluxo sanguíneo destrói os ossos. Tutancâmon precisava andar apoiado em uma bengala, o que possivelmente explica por que 130 desses objetos (alguns com sinais de uso) foram achados em sua tumba. "A doença ainda estava ocorrendo no momento da morte", afirma o grupo.

Todos esses problemas eram provavelmente hereditários, decorrentes da má constituição genética do rei-menino. A linhagem de Tutancâmon era repleta de casamentos consanguíneos, algo rotineiro entre os faraós e causa conhecida de propagação de doenças genéticas. Os exames de DNA revelaram que o próprio Tutancâmon era produto de incesto, do casamento do faraó Aquenáton com uma de suas irmãs.

A identidade da mãe do faraó permanece incerta. Pode ser que se trate da rainha Nefertiti, mas os arqueólogos preferem chamá-la de KV35YL (sigla para "mulher jovem da tumba 35 do Vale dos Reis).

Dois fetos de meninas de cinco e sete meses foram confirmados como as filhas nascidas mortas do rei. Mas a mãe das meninas tampouco pôde ser identificada com certeza como Anquesenâmon. Por ora, a mulher de Tutancâmon fica registrada apenas como KV21A.

Uma das surpresas da análise genética foi que tanto Tutancâmon quanto outras múmias da família tinham em seu sangue genes do Plasmodium falciparum, protozoário causador da malária na África. "Até onde sabemos, esta é a mais antiga evidência genética de malária numa múmia com datação precisa", afirmam os cientistas.

O faraó e seu bisavô, Yuya, tinham inclusive sinais de múltiplas infecções (a diversidade de genes de plasmódio no sangue dos dois era mais alta). Segundo os autores, Tutancâmon poderia até mesmo ter sofrido da forma mais grave da doença. Isso explicaria também a quantidade de plantas medicinais encontradas na tumba --chamadas de "farmácia além-túmulo" pelos pesquisadores.

A infecção, agindo sobre um corpo já tão fragilizado, teria liquidado o monarca.

Visão de artista

Apesar de terem detectado tantas moléstias, os cientistas também desfizeram um mito médico sobre Tutancâmon e sua família. Como os faraós de Aquenáton em diante eram representados sempre de forma afeminada em obras de arte, especulou-se que eles sofressem de síndrome de Marfan, outra doença genética que produz seios em homens e ossos alongados. Nenhum sinal da doença foi encontrado nas múmias. A bizarrice artística provavelmente resultava apenas de um decreto de Aquenáton sobre como retratar os reis.

Folha de S. Paulo

A Beleza das mutações

Porque existem tantos erros no nosso DNA?
Quanto mais os cientistas aprendem a ler as instruções contidas nos nossos genes, maior é a confirmação de que grande parte do nosso DNA contém mutações. Felizmente, a maioria dessas modificações é inofensiva. Considerando as dificuldades envolvidas – o DNA numa célula humana contém bilhões de subunidades, ou pares de bases, enrolados e firmemente comprimidos em 46 cromossomos, todos os quais devem ser duplicados todas as vezes que a célula se divide – nosso estado geral de saúde é algo milagroso.

Cada um de nós herda centenas de mutações genéticas dos nossos pais, e eles de seus antepassados. Somando-se a isso, o DNA nas nossas próprias células sofre aproximadamente 30 novas mutações durante nossa vida toda, ou por enganos durante a cópia do DNA ou , mais freqüentemente, por causa de danos causados pelo meio-ambiente. Partes do nosso DNA podem ser apagadas, inseridas, quebradas ou substituídas. Porém a maioria dessas mudanças afeta somente as partes do DNA que não contém uma instrução gênica, então não precisamos nos "preocupar" com eles.
Os problemas aparecem somente quando uma modificação no DNA altera a mensagem que diz a certas células como e quando produzir uma proteína em particular.

Para ficar vivo e funcionando, o corpo humano requer uma safra diária de bilhões de moléculas protéicas novas - por volta de 50000 tipos diferentes de proteínas que devem ser fornecidas em quantidades certas, na hora certa, e no lugar certo. Nós precisamos da hemoglobina para carregar o oxigênio pela corrente sangüínea, de anticorpos para lutar com substâncias estranhas, hormônios para lidar com a tensão, neurotransmissores para invocar movimentos, emoções e pensamentos e muitas outras proteínas para estruturar o organismo ou acelerar reações.

Nossas células se mantém extremamente ocupadas juntando aminoácidos – os blocos estruturais de proteínas – na ordem certa para produzir as diversas proteínas. A ordem é determinada pelos genes. De acordo com o código genético, cada trio de bases nas instruções genéticas corresponde um aminoácido em particular ou dá o sinal para começar ou parar de produzir uma proteína.

Um erro em apenas uma base pode trazer o aminoácido errado, alterando a proteína. E se uma ou duas bases estiverem faltando, cada trio posterior será lido na combinação errada; tais “mudanças no padrão de leitura” geralmente impedem as células de fazer a proteína.

Atualmente, sabe-se que as instruções do DNA não são transmitidas diretamente; uma cópia consistindo de acido ribonucléico (RNA) atua como um intermediário. O DNA original permanece salvo no núcleo, um pouco parecido com os blocos de impressão numa impressora, enquanto a cópia do RNA é produzida transcrevendo apenas uma fita do DNA, a qual carrega as instruções para a produção da proteína.

Homem moderno fez sexo com Neandertais, diz geneticistav

Um geneticista afirmou que humanos modernos e homens de Neandertal tiveram relações sexuais, mesmo pertencendo a espécies diferentes.

Segundo reportagem do jornal britânico Sunday Times, o professor Svante Paabo, do Max Planck Institute de Leipzig, está sequenciando o DNA de fósseis de homens de Neandertal que podem comprovar que as duas espécies procriaram entre si.

A espécie moderna dos homens chegou há 40 mil anos da África à Europa, onde os Neandertais já viviam. As duas espécies coexistiram por 10 mil a 12 mil anos, antes do desaparecimento dos Neandertais.

Paabo disse a outros cientistas em uma conferência nos Estados Unidos que tem certeza sobre as relações sexuais entre as espécies, mas que não sabe se elas produziram filhos.

Cavalos e zebras

Fósseis recentemente descobertos apresentaram características de humanos modernos e também do homem de Neandertal, o que indicaria que houve procriação entre as espécies. Paabo prometeu em breve divulgar o resultado da análise do DNA dos fósseis.

"O que realmente me interessa é: nós tivemos filhos e esses filhos contribuíram para nossa variedade hoje? Eu tenho certeza que eles tiveram sexo, mas isso produziu crias que contribuíram conosco? Nós vamos responder a isso com bastante rigor com a nova sequência [do genoma do Neandertal]", disse Paabo aos cientistas, segundo o jornal.

O professor Chris Stringer, do Museu de História Natural de Londres, apresentou outra hipótese para as recentes descobertas em uma conferência de cientistas em Londres.

"É possível que os Neandertal e os humanos fossem geneticamente incompatíveis, então eles até poderiam ter procriado, mas seus filhos seriam menos férteis", disse Stringer.

Esse tipo de relação, segundo ele, ocorre na natureza em outras espécies, como entre zebras e cavalos ou tigres e leões.

Fonte: BBC Brasil

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Perda de DNA faz célula se "especializar", mostra pesquisa da UFRJ

Ninguém imaginaria que arrancar pedaços substanciais do DNA das células pudesse ser importante para a correta estruturação do cérebro. A degola de material genético parece estar ligada à divisão de tarefas nos muitos tipos de células do sistema nervoso.

A alteração detectada pela equipe é conhecida como aneuploidia, forma indigesta de dizer que as células ditas aneuploides possuem um número irregular de cromossomos, as estruturas parecidas com carretéis que carregam o DNA.

Como regra geral, toda célula do corpo humano deveria carregar 23 pares de cromossomos. Cada membro do par é "doado" respectivamente pelo pai e pela mãe aos filhos. A aneuploidia consiste na presença de pares "mancos", sem um dos membros, ou "excessivos", formados por trios, por exemplo. Há doenças importantes ligadas à aneuploidia, como a síndrome de Down (cujos efeitos, aliás, vão muito além do desenvolvimento mental do portador).

Lado bom

A hipótese de trabalho de Rehen e companhia, no entanto, reabilita parcialmente o número irregular de cromossomos. "A aneuploidia também pode funcionar para o bem, para moldar o cérebro de uma forma única", afirma o pesquisador, que foi o primeiro a detectar o fenômeno no sistema nervoso, em pesquisa de 2001. Até 30% dos neurônios do córtex (a área mais desenvolvida e complexa do cérebro em seres humanos) podem ser aneuploides.

Mais recentemente, Rehen topou outra vez com a aneuploidia ao estudar como as células-tronco embrionárias, responsáveis por construir todo o organismo humano, passam pelo processo de diferenciação (especialização) que as transforma em neurônios. A surpresa é que, quando viram neurônios, as células também perdem cromossomos. Coincidência ou relação de causa e efeito?

Os pesquisadores ainda estão longe de bater o martelo em relação a esse paradoxo. A próxima fase dos experimentos deve envolver o caminho oposto: em vez de induzir especialização celular e observar aneuploidia, Rehen e companhia planejam arrancar cromossomos das células e ver se isso as ajuda a se diferenciar em neurônios.

Ainda é cedo para dizer aonde essas pistas conduzem, mas não é impossível que a aneuploidia esteja ligada à grande complexidade celular do cérebro, que está repleto de neurônios de todos os tipos e especialidades. E talvez ajude a elucidar por que, afinal, nenhuma cabeça pensa igual à outra.

"Ele poderá até ajudar a explicar a diferença que existe entre o comportamento de gêmeos idênticos, por exemplo", diz Rehen. A alteração nos cromossomos introduziria um elemento de inesperado no processo que leva à maturação do cérebro ao longo da vida.

Fonte: Folha Online