Estrutura em dupla hélice do ADN foi anunciada há 60 anos - Dia Internacional do ADN

Dupla-hélice do ADN (ilustração) - Crédito: NHGRI

Nesta quinta-feira, 25 de Abril de 2013, os portugueses celebram a Revolução dos Cravos, que deu início ao regime democrático no país, em 1974.
Neste mesmo dia, mas há 60 anos, a revista Nature anunciava uma das descobertas científicas mais importantes do século XX, a estrutura em dupla hélice do ADN. É através da molécula do ADN que são transmitidas as características hereditárias de cada ser vivo, o que a torna um factor essencial na biodiversidade. Por isso, este também é o Dia Internacional do ADN.
A estrutura do ácido desoxirribonucleico (ADN) foi uma descoberta conjunta pelo norte-americano James Watson e o britânico Francis Crick, em 7 de Março de 1953, o que lhes valeu o Prémio Nobel de Medicina em 1962, juntamente com Maurice Wilkins.
Fonte: via Publico.pt

Genoma do celacanto africano indica que o peixe evoluiu pouco em 300 milhões de anos

Celacanto-africano 'Latimeria chalumnae', espécie ainda existente - Crédito: wikipédia

Uma equipa internacional de investigadores sequenciou o genoma do celacanto africano ('Latimeria chalumnae'), uma misteriosa espécie de peixe que se julgava extinto desde a época dos dinossauros (há cerca de 70 milhões de anos), até se encontrar um exemplar vivo, em 1938, na costa africana.
Mais tarde, também se encontraram mais exemplares que foram incluídos numa segunda espécie, o celacanto indonésio ('Latimeria menadoensis'), que pode atingir um metro e meio e habita profundidades de até 700 metros. As populações desta espécie são muito vulneráveis e ainda pouco conhecidas para a ciência.
O estudo preliminar do genoma da espécie africana, que se publica esta semana na revista Nature, confirmou que os seus genes evoluíram mais lentamente que o dos outros peixes e vertebrados terrestres, o que os cientistas já suspeitavam.
Segundo os autores do estudo, os peixes evoluiram tão pouco porque não precisaram. A espécie habita as profundidades do oceano na costa oriental de África, e são zonas estáveis que mudaram muito pouco nos últimos milénios.

Estudo prevê o desaparecimento do sexo masculino em 5 milhões de anos, devido à fragilidade do cromossoma Y

Cariótipo humano (masculino), conjunto de 23 pares de cromossomas presentes numa célula de um indivíduo, ordenados em pares de homólogos. Os cromossomas do par 23 (canto inferior direito) são idênticos na mulher (XX) e diferentes no homem (XY) e denominam-se cromossomas sexuais. De acordo com o novo estudo, o cromossoma Y está mais frágil que o X - Crédito: wikipédia

Um estudo da investigadora australiana Jennifer Graves prevê que o sexo masculino esteja em extinção dentro de cinco milhões de anos, dada a fragilidade do cromossoma y (que determina o sexo masculino). A cientista explicou a sua investigação na palestra "O Declínio e a Queda do Cromossoma Y e o Futuro do Homem", na Academia Australiana de Ciência, e afirmou que o desaparecimento do cromossoma Y é "um acidente evolutivo".
A investigadora recordou que os homens têm cromossomas XY e as mulheres, XX. Além disso, actualmente a estrutura do Y (masculino) está mais frágil em relação ao X (feminino). Há três milhões de anos, o cromossoma Y tinha cerca de 1400 genes, agora tem menos de 100 e a tendência é diminuir, essa fragilidade pode significar o seu desaparecimento no futuro.
A mulher tem dois cromossomas X, cada um dos quais com cerca de mil genes. Embora tenha começado com um número de genes semelhante, o cromossoma Y foi-se desintegrando.

Os humanos namoraram com neandertais e denisovanos

Na gruta de Denisova, nos Montes Altai, na Sibéria, foram encontrados, em 2008, restos de um hominídeo (Homem de Denisova) que viveu entre 40 a 80 mil anos atrás. Era um parente próximo dos neandertais e conviveu com o homem moderno - Crédito: wikipédia

Uma equipa internacional de cientistas sequenciou o genoma completo dos denisovanos, a partir dos restos fósseis destes hominídeos, uma falange e dois dentes molares de uma menina que viveu nas montanhas Altai, entre 40 mil e 80 mil anos, e que foram encontrados na gruta de Denisova, na Sibéria, em 2008.
Os cientistas utilizaram um novo método que amplia as cadeias simples de ADN, obtendo um sequenciamento do genoma antigo de grande qualidade, como se fosse de uma pessoa ainda viva, revelando, por exemplo, que a menina tinha cabelos e olhos castanhos e pele escura. Além disso, confirmou que também eles, tal como os neandertais, se reproduziram com a nossa espécie, o Homo sapiens. O estudo foi publicado esta semana na revista Science.
A qualidade da análise genética a partir da falange desta criança denisovana, que viveu há 50 mil anos atrás, permitiu comparar o seu genoma directamente com os genomas de humanos modernos vivos, para estudar o contributo destes hominídeos na carga genética de algumas populações actuais. Daqui resultou um catálogo quase completo do pequeno número de alterações genéticas que tornaram os homens modernos distintos dos Denisovanos, que eram parentes próximos do homem de Neandertal.

Sequenciado o genoma do bonobo

Bonobo ( Pan paniscus): wikipédia

Svante Pääbo e colegas, cientistas do Instituto Max Planck de Leipzig, sequenciaram a totalidade do genoma do bonobo ( Pan paniscus), nosso parente mais próximo juntamente com os chimpanzés.
O genoma analisado pertencia a uma fêmea bonobo chamada Ulindi, que vive no jardim zoológico daquela cidade alemã. Agora já se conhecem os genomas de todos os grandes símios, chimpanzés, orangotangos, gorilas e bonobos.

O genoma do tomate poderá dar-nos saladas mais saborosas, no futuro

Planta, flor e fruto, o tomate, cujo genoma foi agora conhecido - Fonte: wikipédia

Um grupo internacional de cientistas decifrou a sequência completa do ADN do tomate. A investigação, publicada hoje na revista Nature, demorou oito anos e foi realizada por mais de 300 investigadores de 13 países.
No estudo agora apresentado, foi descodificado o genoma do tomate comum, da espécie 'Solanum lycopersicum', que foi comparado com o da espécie de tomate selvagem 'S. pimpinellifolium'. As diferenças genéticas são de apenas 0,6%. No entanto, ao comparar os genomas do tomate e da batata, 'S. tuberosum', que pertence ao mesmo género, os cientistas encontraram diferenças maiores, cerca de 8%, pois durante a evolução grandes fragmentos de genoma inverteram-se e repetiram-se.
São estas reorganizações do genoma que explicam as mudanças evolutivas que se verificam desde há milhões de anos, permitindo o aparecimento de novas espécies de plantas e a sua diversificação.
Segundo os autores, para além das implicações evolutivas, o estudo constitui uma nova ferramenta para a agricultura no futuro. Para isso, será necessário identificar no mapa de 35.000 genes todas as funções que interessam, como o que torna o tomate mais saboroso ou a planta mais resistente às doenças, por exemplo.
Fonte: El Mundo.es

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Encontrada a química do tomate mais saboroso

Sequenciado o genoma do gorila, uma parte importante para a compreensão da evolução humana

Em 15% do seu genoma, o gorila está mais próximo dos humanos do que os chimpanzés - Fonte: wikipédia

Investigadores completaram o sequenciamento do genoma do gorila, o último que faltava para descobrir o código genético dos grandes símios, os parentes mais próximos do ser humano, uma parte importante para o estudo da evolução da espécie humana.
À sequência de ADN do ser humano, em 2002, seguiu-se o chimpamzé, depois o orangotango e, agora, o gorila. O genoma completo foi obtido a partir de Kamilah, uma fêmea da subespécie Gorilla gorilla gorilla, conhecida como “Gorila-do-ocidente”, que nasceu em cativeiro e vive no Zoo Safari Park, em San Diego. O estudo revela que em 15% do seu genoma está mais próxima dos humanos do que os chimpanzés.

Sequenciado o genoma do cancro do diabo-da-Tasmânia

O diabo-da-Tasmânia corre risco de extinção com o cancro facial, muito contagioso e 100% mortal até agora - Fonte: wikipédia

O diabo-da-Tasmânia (Sarcophilus harrisii), é o maior marsupial carnívoro vivo, actualmente fortemente ameaçado de extinção devido a uma rara doença de cancro facial, muito contagiosa e que se transmite entre a população da espécie na Austrália, pelas mordidelas que os animais dão uns nos outros, o que é comum nesta espécie.
Desde que a doença foi descoberta, em 1996, algumas áreas perderam cerca de 70% a 90% dos animais.
Os cientistas acreditam que podem surgir novas terapias e medicamentos depois de perceber as mutações genéticas que ocorrem neste tipo de cancro que está a matar os diabos-da-Tasmânia tão rapidamente. Para isso, pesquisadores sequenciaram o genoma do cancro assassino.

Descodificado o genoma do ácaro-aranha, uma praga agrícola

Ácaro-aranha (forma vermelha) sobre folha de feijoeiro - Fonte: wikipédia

Uma equipa multinacional de cientistas, incluindo dois portugueses, descodificou o genoma do ácaro-aranha, considerado uma praga agrícola. A descodificação e estudo do seu genoma, publicados na edição de quinta-feira da "Nature", abrem o caminho para o desenvolvimento de novas técnicas de controlo de pragas agrícolas.

Reconstruído o genoma da "peste negra" da Idade Média

Bactéria 'Yersinia pestis', ampliada 200x e fluorescente. Transportada por pulgas (ratos), pode matar milhões de pessoas - Fonte: wikipédia

Uma equipa internacional de investigadores conseguiu sequenciar o ADN da bactéria 'Yersinia pestis', responsável pela grande pandemia que ocorreu no fim da Idade Média (entre 1347 e 1351), que dizimou cerca de metade da população europeia da época, e que ficou conhecida como Peste Negra.
É o primeiro micróbio patogénico antigo com o genoma conhecido, o que permite analisar como foi a sua evolução nestes 600 anos depois da peste, pois ainda continua a matar pessoas.

Gatos fluorescentes resistentes à infecção pelo vírus da SIDA (versão felina)

Cientistas criaram gatos modificados geneticamente e que também brilham com uma luz fluorescente, durante uma pesquisa que pode trazer informações importantes no combate à SIDA, tanto nos humanos como nos gatos.
O Vírus de Vírus de Imunodeficiência Felina (sigla em inglês FIV) provoca a morte de milhões de gatos cada ano e é o responsável da pandemia de sida que afecta os gatos domésticos.
Os humanos e os macacos – que sofrem de uma doença semelhante causada pelo vírus HIV– não contraem este vírus dos gatos (assim como os gatos não contraem o HIV, por exemplo) provavelmente devido à TRIMCyp, uma proteína que se pensa que reconhece a capa do FIV e ordena ao sistema imunitário matar o vírus.
Os cientistas decidiram inserir nos gatos este gene para tentar obter o mesmo tipo de protecção no felino. Mas em conjunto com este gene, inseriram outro pedaço de ADN que codifica uma proteína que emite fluorescência, para monitorar a actividade da primeira proteína.
Quando os gatos são expostos à luz ultra-violeta, eles brilham, o que comprova que a proteína que protege os animais do vírus de imunodeficiência felina (FIV) está sendo produzida.
Informações mais detalhadas em Público.pt

Sequenciado o genoma completo de um lagarto pela primeira vez

Um grupo de investigadores, liderado por cientistas do Broad Institute de Harvard e do Massachusetts Institute of Technology (MIT), fizeram o sequenciamento completo do genoma do lagarto-verde, Anolis carolinensis, o que pode fornecer pistas sobre a evolução dos genomas dos humanos, mamíferos e répteis, desde que mamíferos e répteis se separaram há milhões de anos.

O lagarto-verde, Anolis carolinensis, é o primeiro réptil (sem ser ave) que tem o seu genoma sequenciado - Fonte: wikipédia

Os resultados do estudo foram publicados online, em 31 de Agosto de 2011, na revista Nature.
O lagarto-verde Anolis é o primeiro réptil sem ser ave (que também é uma espécie de réptil) a ter o seu genoma descodificado.

Primeira sequência do genoma de um canguru

O primeiro genoma de um canguru australiano, da espécie Macropus eugenii, conhecido por wallaby Tammar, foi sequenciado por um consórcio de cientistas da Austrália, Estados Unidos, Japão, Inglaterra e Alemanha.

O wallaby Tammar é o segundo marsupial australiano (depois do diabo-da-Tasmânia) a ter o seu genoma seqüenciado. O canguru é um ícone da Austrália - Crédito: Geoffrey Shaw

O resultado deste trabalho internacional, publicado na revista Genome Biology, deverá contribuir para esclarecer muitas das características biológicas invulgares desta pequena espécie de canguru, como o facto do seu período de gestação de 12 meses incluir 11 em que simplesmente hiberna no útero da mãe. Nasce com apenas meio grama, e passa 9 meses protegido na bolsa da mãe.
O canguru wallaby Tammar tem um excelente sentido do olfacto que se descobriu estar ligado a 1500 genes detectores do cheiro. Alem disso, também possui genes responsáveis pela produção de antibióticos no leite materno para protecção dos cangurus recém-nascidos de infecções bacterianas.
Segundo Marilyn Renfree, um dos elementos do grupo de pesquisa, o genoma "pode ​​ser útil na produção de futuros tratamentos para as doenças humanas."
Os antepassados dos cangurus separaram-se dos outros mamíferos, pelo menos, há 130 milhões de anos, pensa-se que a seqüência de DNA é, em determinado sentido, um fóssil vivo das espécies de mamíferos primitivos a partir dos quais os seres humanos evoluíram. Deste modo, o primeiro genoma do canguru é um marco importante no estudo da evolução dos mamíferos.
Fonte: EurekAlert / Público.pt

Investigador português revela o DNA de roedor resistente a doenças e de grande longevidade

Uma equipa de investigadores da Universidade de Liverpool fez a primeira sequenciação do genoma completo do rato-toupeira-nu, Heterocephalus glaber. A investigação foi coordenada pelo cientista português João Pedro Magalhães, que se dedica à biologia e genética do envelhecimento, e cujo interesse pelo rato-toupeira se deve precisamente à sua longevidade, vive mais de 30 anos e é um animal muito pequeno. Para além disso, é um animal com uma grande capacidade de resistência à dor e às doenças, incluindo o cancro.

O rato-toupeira-nu encontra-se, normalmente, no sul da Etiópia, Quénia e Somália e vive em ambientes adversos, em túneis debaixo da terra - Fonte: wikipédia

Normalmente, os animais de grande porte vivem mais tempo que os pequenos, tal como os roedores. O rato-toupeira-nu, sendo mais pequeno que um rato comum, é uma excepção a esta regra. Por tudo isto, este pequeno roedor despertou o interesse dos cientistas para o estudo dos mecanismos de envelhecimento e a sua enorme capacidade de resistência a doenças e ao cancro.
A sequenciação do seu genoma pretende facilitar a aplicação de técnicas sofisticadas de biologia molecular e celular na investigação das características únicas do rato-toupeira, tendo como objectivo final o uso a favor dos seres humanos e doenças do envelhecimento, como Alzheimer e outras.
Fonte: CiênciaHoje

Descoberta do código genético da batata permitirá criar novas variedades

Um consórcio internacional de pesquisadores descobriu que a batata tem, pelo menos, 39 mil genes, quase o dobro do ser humano.

O sequenciamento do genoma é um passo importante na compreensão da biologia da batata - Fonte: wikipédia

O conhecimento do genoma da planta vem facilitar a criação de novas variedades do tubérculo, mais nutritivas e resistentes à doença, pela selecção de genes com determinadas características, e que podem ser produzidas em menos tempo do que acontece actualmente, em que são precisos 12 anos para obter uma nova variedade.
A batata é o terceiro alimento básico mais importante depois do trigo e do arroz. A descoberta do seu DNA, com a possibilidade de criação de novas variedades com propriedades concretas e que podem ser cultivadas em áreas com falta de alimentos, poderá contribuir para solucionar crises de fome em países em vias de desenvolvimento.
Fonte: ÚltimoSegundo

Ursos-polares descendem de fêmea ancestral de urso-pardo

Apesar de serem duas espécies muito diferentes no seu físico e comportamento, provavelmente ursos polares e ursos-pardos já se cruzaram diversas vezes no passado distante.
Cientistas descobriram que todos os ursos-polares modernos têm uma fêmea ancestral de urso-pardo que viveu onde hoje é a Grã-Bretanha e a Irlanda, durante a última era do gelo, entre 20 mil e 50 mil anos atrás.

Urso-polar (mãe e dois filhotes) - Fonte: wikipédia

De acordo com um estudo desenvolvido por pesquisadores britânicos e norte-americanos, publicado no periódico Current Biology, as mudanças climáticas que afectaram o manto de gelo do Atlântico Norte podem ter originado a sobreposição dos habitats dos ursos, o que favoreceu o cruzamento de espécies diferentes de ursos, com a introdução do DNA materno dos ursos-pardos nos ursos-polares.
Espera-se que a descoberta possa ajudar nas estratégias de conservação dos ursos-polares (Ursus maritimus) que estão na lista das espécies ameaçadas de extinção.
Mais informações sobre a pesquisa aqui.

Sequenciado o genoma do diabo-da-Tasmânia para tentar salvá-lo da extinção

Um grupo de investigadores dos Estados Unidos e Austrália fez um estudo genético completo do diabo-da-Tasmânia, tentando encontrar o modo de combater a doença que está a levar a espécie à extinção. Para isso, sequenciaram o seu genoma e estudaram a variabilidade genética dos exemplares que ainda existem, para saber se é a consanguinidade e a extrema semelhança entre eles que fazem a doença propagar-se tão facilmente e que seja sempre mortal.
Além disso, os cientistas também analisaram o próprio tumor, para tentar compreender o processo que o torna tão contagioso e maligno.

O diabo-da-Tasmânia corre perigo de extinção devido a um cancro mortal que se propaga muito rapidamente na espécie - Fonte: wikipédia

O diabo-da-Tasmânia, Sarcophilus harrisii, é um pequenno marsupial carnívoro que agora se encontra apenas na ilha com o mesmo nome, a sudeste da Austrália. Inicialmente a sua distribuição abrangia o continente australiano, mas com a chegada dos europeus e a introdução do cão doméstico o animal acabou por extinguir-se na Austrália, ficando limitado à Tasmânia.
Actualmente, o diabo-da-Tasmânia enfrenta uma nova extinção provocada por um cancro contagioso que tem dizimado as populações que restam na ilha, desde os anos 90. O tumor apanha o focinho dos marsupiais e acaba por levá-los à morte, pois impede-os de se alimentarem e até de respirar. É causado por uma célula cancerígena que se espalha como um vírus. Passa de animal para animal, como uma infecção, durante o acasalamento ou as lutas. A doença é conhecida como o "cancro facial do diabo-da-Tasmânia".
O estudo vem publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences, e tem como principal objectivo ajudar nos esforços de conservação desta espécie, nomeadamente na selecção de animais para os programas de reprodução em cativeiro, escolhendo os mais variados geneticamente e com resistência ao cancro.
Mais informações aqui e aqui

Momento musical: a canção do PCR

PCR é o tema da música do vídeo e significa Polymerase Chain Reaction, ou seja, “reacção em cadeia de polimerase”, representada no vídeo por essa máquina quadrangular que, a certa altura, passa de mão em mão e é "acarinhada" pelos cantores.
A função dessa máquina é de tal modo importante, que o seu inventor, Kary Mullis, recebeu o Prémio Nobel da Química em 1993.
Afinal, o que faz esta máquina de tão extraordinário? Ela executa a PCR, que é uma das técnicas mais comuns utilizadas em laboratórios de pesquisas médicas e biológicas para diversas tarefas, como o sequenciamento de genes e diagnóstico de doenças hereditárias, testes de paternidade e na medicina forense, diagnóstico de doenças infecciosas e criação de organismos transgénicos, entre outros.
A máquina copia o DNA, isto é, amplifica ou replica o DNA, produzindo milhões de cópias necessárias para qualquer tipo de estudo genético, seja para identificar mutações no genoma humano, diagnosticar doenças, identificar espécies ou prender criminosos. Para "ler" as informações do DNA ou ADN é preciso sequenciá-lo e através de milhões de cópias da mesma sequência, o que é feito de modo prático e rápido pela "preciosa" máquina PCR.
Mais informações aqui.

Pulga d'água, espécie com maior número de genes conhecida

Segundo um estudo publicado na revista "Science", a pulga d'água 'Daphnia pulex', um pequeno crustáceo de água doce, contém mais de 30 mil genes, quase 10 mil mais que o ser humano. É o animal com maior número de genes dos que foram analisados até agora.

A pulga d'água tem sido usada, como cobaia, durante décadas para analisar as variações ambientais nos ecossistemas - Fonte: wikipédia

Os investigadores do Centro de Genoma e Bioinformática da Universidade de Indiana, nos EUA, que decifraram o seu ADN completo, ficaram assombrados com a quantidade de informação contida num genoma tão pequeno. A pulga d'água contém mais um terço da informação que o ser humano, num genoma mais pequeno 15 vezes do que o do homem.
Os cientistas comprovaram que isto se deve ao elevado número de genes duplicados que o animal possui e, ainda, uma alta proporção de genes exclusivos do género 'Daphnia'. 36% dos genes da pulga d'água são exclusivos deste grupo, facto desconhecido para a ciência até agora.
Segundo os autores, estes genes exclusivos eram os mais sensíveis aos problemas ambientais de todos os que já tinham analisado. Sabe-se que a pulga d'água se adapta rapidamente a alterações ambientais, como mudanças químicas no ecossistema. É portanto considerado um modelo para a genómica ambiental, uma área de investigação científica que tem como objectivo compreender as interacções entre os genes e o meio ambiente.
Os cientistas destacam a sua capacidade para desenvolver características como espinhos protetores nas caudas e dentes no pescoço. Por isso ela pode actuar como um detector precoce de riscos ambientais, ao iniciar as suas mudanças.
Os autores assinalam que o seu genoma sequenciado ajudará a entender melhor como os organismos, particularmente os habitantes de água doce, respondem às mudanças ambientais.
Fonte: Público.pt /ÚltimoSegundo

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Orangotango e homem compartilham 97% dos seus genes

Uma equipa internacional conseguiu sequenciar o genoma completo do orangotango. Foi escolhida como referência “Susie”, uma orangotango de Sumatra, Pongo abelii, que vive no Jardim Zoológico Gladys Porter, em Brownsville, no Texas. É a primeira orangotango a ter o seu genoma conhecido.

Orangotango de Sumatra, Pongo abelii, está criticamente em perigo de extinção - Fonte: wikipédia

A equipa concluiu que Orangotangos e humanos partilham 97% do ADN, o que os coloca como nossos parentes mais afastados que o chimpanzé, com uma semelhança de 99%.
A sequenciação do genoma do orangotango foi realizada por cientistas de 34 instituições de vários países, incluindo os biólogos portugueses Rui Faria e Olga Fernando. Tendo como base a leitura do genoma completo de Susie, os cientistas fizéram o estudo menos pormenorizado do genoma de outros cinco orangotangos da sua espécie, Pongo abelii, da ilha Sumatra, e de cinco orangotangos do Bornéu, Pongo pygmaeus, todos em estado selvagem. Actualmente os orangotangos habitam as florestas tropicais das ilhas de Sumatra e Bornéu, cada uma com uma espécie distinta.