Tomate transgenico azul
Cientistas do Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas, criaram um novo tomate geneticamente modificado, de cor azul, que tem uma série de proteínas que não podem ser encontradas no tomate comum e poderia ser usado com fins terapêuticos.
A cor incomum do tomate foi desenvolvida pelos cientistas espanhóis para que fosse possível distingui-lo de um tomate normal.
“Nosso objetivo era o de aperfeiçoar as qualidades do tomate”, disse Antonio Granell, coordenador da pesquisa.
“Mas também queríamos fazer com que ele se transformasse em uma 'biofábrica', ou seja, fazer com que as suas células trabalhassem de acordo com nosso interesse”, afirmou o pesquisador.
Terapia "passiva"A idéia do projeto foi fazer com que os tomates azuis produzissem proteínas diferentes das que têm os tomates convencionais. Essas proteínas foram escolhidas para combater determinadas doenças.
Granell explica que a ingestão do tomate funcionaria como uma terapia oral “passiva”, protegendo, por exemplo, a mucosa do aparelho digestivo e, assim, evitando diarréias causadas por determinadas doenças.
Os cientistas do IBMCP já criaram variedades transgênicas de tabaco, arroz, pepino, melancia e várias plantas ornamentais, mas escolheram o tomate como “fábrica biológica” porque é um fruto é capaz de produzir grande quantidade de biomassa, além de ser difundido na dieta ocidental e rico em vitaminas e outros nutrientes.
“Como o tomate é normalmente ingerido cru, não se perdem as propriedades das proteínas que ele contém”, diz Granell.
“O fato de se comer o tomate também desidratado dá a opção de se controlar a concentração da proteína como se fosse a da dose de um remédio”, conta.
AntioxidantesA cor azul do tomate vem do acúmulo de compostos naturais e antioxidantes que já se encontram no tomate comum – só que em outras partes.
Contudo, os pesquisadores afirmam que os tomates azuis ainda devem passar por muitos estudos antes de serem liberados para consumo público.
Até agora, a criação dos tomates azuis no laboratório tem ajudado os cientistas a entender melhor qual é a função de cada gene na formação de um fruto de qualidade.
“Já conseguimos fazer com que as proteínas que queríamos fossem agregadas à planta, mas agora temos de ver como fazer para que elas sejam eficazes contra possíveis agentes infecciosos”, diz Granell, adicionando que isso pode levar vários anos.
Fontes:
Instituto de Biología Molecular y Celular de PlantasBBC Brasil
Genoma da abelha sequenciado
A abelha
Apis mellifera é o terceiro inseto a ter seu genoma completo seqüenciado. O trabalho, feito por um consórcio internacional formado por dezenas de pesquisadores, está descrito na edição de 26 de outubro da revista Nature.
Cientistas brasileiros tiveram participação fundamental no trabalho, tendo sido responsáveis por fazer do país o segundo principal contribuidor para o banco de dados que reúne as seqüências do genoma do inseto. “Ficamos com a parte de diferenciação, porque já estudávamos esse tema há 20 anos”, disse Zilá Luz Paulino Simões, professora do Departamento de Biologia da USP em Ribeirão Preto, à Agência FAPESP.
“Os norte-americanos ficaram com os genes da resposta imune de abelhas. O grupo da Austrália estudou grupos de genes neuropeptídeos e os alemães os genes determinadores do sexo”, destacou Zilá. Pesquisadores de diversos outros países, como França, Japão, Bélgica, Dinamarca e Suíça, também fizeram parte do trabalho feito pelo Consórcio de Seqüenciamento do Genoma da Abelha.
“Estudamos os eventos de diferenciação das abelhas em rainha e operária. Já se havia seqüenciado a Drosophila e o Anopheles mas, sob certos aspectos, a abelha é bem mais complexa. Ela é um animal altamente social”, disse Zilá.
O trabalho feito em Ribeirão Preto contou com apoio da FAPESP na modalidade Projeto Temático, em projeto coordenado pela professora Zilá. A participação brasileira no seqüenciamento, creditada no artigo na Nature, também contou com Klaus Hartfelder, Francis de Morais Franco Nunes, Márcia Gentile Biondi e Carlos Henrique Lobo, da USP em Ribeirão Preto, e com Alexandre Cristiano, do Instituto de Matemática e Estatística da USP, em São Paulo.
Entre as descobertas feitas a partir do seqüenciamento, os pesquisadores destacam a evolução genômica mais lenta da abelha em relação à mosca-das-frutas e ao mosquito da malária. Outro ponto importante é que o genoma da A. mellifera apresenta maiores semelhanças com o de vertebrados do que os outros dois insetos, que não formam colônias.
Zilá conta que, no artigo agora publicado, está identificada a presença de genes ligados à aprendizagem. “A pesquisa tambem abriu uma nova possibilidade científica pelo fato de termos um genoma no mínimo bivalente: a direção do desenvolvimento pode ser para rainha ou operária. Abre-se uma possibilidade de estudos de regiões (do genoma) promotoras de diferenciais”, disse.
Organização social As abelhas são insetos sociais. Vivem organizadas em colônias nas quais os indivíduos se dividem em castas e contam com funções bem definidas. As tarefas têm sempre como objetivo a sobrevivência e manutenção do enxame.
A Apis mellifera é encontrada em grande parte do mundo e possui diversas raças, como a abelha africanizada, encontrada no Brasil. Essa é resultado do cruzamento de matrizes de abelhas africanas (Apis mellifera scutellata), trazidas para o país na década de 1950, com a espécie européia Apis mellifera mellifera, introduzida por aqui no século 19. A espécie resultante mostrou rápida adaptação e se expandiu pelas Américas.
Grande fornecedora de mel, cera e própolis, a abelha africanizada tem hábitat bastante diversificado, que inclui florestas tropicais, regiões litorâneas e montanhosas. A espécie tem grande facilidade de formar enxames, alta produtividade, tolerância a doenças e também se adapta a climas mais frios.
“A abelha é um animal muito especial. Não temos cálculos para o Brasil sobre qual fatia de ganho em produção agrícola é dependente da ação desse inseto. Mas há estudos internacionais que mostram uma dependência importante, inclusive em cultivares. Um grupo do Arizona, por exemplo, já selecionou linhagem polinizadora”, explica Zilá.
“Poderemos, no futuro, fazer melhorar uma linhagem dessas para aumentar a polinização e trazer ganhos para a produção agrícola. A abelha pode trazer mais divisas para o Brasil, que já exporta mel de alta qualidade, livre de resíduos químicos e defensivos agrícolas”, disse a professora da USP em Ribeirão Preto.
Poço mágico Em comentário na mesma edição da Nature, Edward Wilson, do Museu de Zoologia Comparativa da Universidade Harvard, nos Estados Unidos, destaca a importância do seqüenciamento ao considerar as reuniões seletivas das espécies de insetos sociais, como a Apis mellifera, um dos maiores pilares da evolução, ao lado da própria humanidade.
“As profundas mudanças biológicas que levaram a abelha produtora de mel a um estado avançado de organização social estão refletidas nesse genoma. As espécies podem, a partir de agora, ser estudadas em sua totalidade, do nível molecular à colônia”, disse.
Wilson destacou o fascínio que as abelhas despertavam no austríaco Karl Ritter von Frisch (1886-1982), ao citar a admiração expressa pelos insetos por parte do ganhador do Nobel de Medicina e Fisiologia em 1973. “A vida das abelhas é como um poço mágico. Quanto mais se extrai dali, mais há para extrair”, disse von Frisch.
Fontes:
Honey Bee Genome ProjectAgência FAPESP
Bacterias a 3 mil metros de profundidade
Bactérias são descobertas a quase 3 mil metros abaixo da superfície. Totalmente independentes da energia solar, organismos existem há milhões de anos e dependem de minerais radioativos para sobreviver.
Definir quais são as condições básicas para manter a vida na Terra é uma tarefa cada vez mais complexa. Há tempos se sabe da existência de organismos extremófilos, capazes de sobreviver em ambientes inóspitos e improváveis – pelo menos aos humanos. Mas uma nova descoberta acaba de levar a vida um pouco mais longe. No caso, para baixo.
Um grupo formado por pesquisadores de diversos países encontrou, em escavações em uma mina de ouro na África do Sul, bactérias vivendo em rochas a 2,8 mil metros de profundidade. Se parasse por aqui já seria uma notável descoberta, mas a história continua.
Trata-se da primeira comunidade microbial até hoje descoberta que depende exclusivamente de hidrogênio e enxofre produzido geologicamente. Mais: os organismos encontrados, pertencentes ao filo Firmicutes, são completamente independentes da energia derivada da luz solar. De onde retiram energia para se manter? Da conversão de moléculas de água por minerais radioativos, como urânio e tório.
Se esse cenário parece estranho às formas de vida superficiais ou aquáticas, o mesmo não ocorre para as bactérias agora descobertas. Segundo o estudo, publicado na edição de 20 de outubro da revista Science, os microrganismos estão no interior do planeta há dezenas de milhões de anos.
“São bactérias realmente únicas, no mais puro sentido da palavra”, disse Li-Hung Lin, da Universidade Nacional de Taiwan, primeiro autor do artigo. “Essa descoberta mostra que conhecemos surpreendentemente muito pouco a respeito da origem, da evolução e dos limites da vida na Terra”, disse outra autora, Lisa Pratt, da Universidade de Indiana, em comunicado da instituição.
A descoberta tem diversas implicações. Uma imediata é a expansão da bioesfera terrestre, ou seja, da camada em que ocorre vida no planeta. Outra é que se formas de vida encontram maneiras de sobreviver em situações tão extremas na Terra, o mesmo – ou ainda mais – poderia ocorrer em outros planetas, como Marte.
Em 1996, um estudo apontou a existência de bactérias no meteorito ALH84001, encontrado 12 anos antes na Antártica e que teria sido lançado de Marte por um impacto de outro meteorito no planeta. Também publicado na Science, o artigo escrito por David McKay, da Nasa, e colaboradores provocou muitas polêmicas. Apesar de os autores serem categóricos em afirmar que não se tratam de organismos terrestres, outros apontaram que o meteorito teria sido contaminado na Terra.
O artigo Long-term sustainability of a high-energy, low-diversity crustal biome, de L-H. Lin e outros, pode ser lido por assinantes da Science em
www.sciencemag.org.
Fonte:
Agência FAPESP
Gatos transgenicos hipoalergenicos
Os primeiros gatos que não fazem espirrar nem provocam coceira nos olhos começarão a ser comercializados no começo do próximo ano nos Estados Unidos. Estes "felinos hipoalergênicos" nasceram há dois anos nas mãos da Allerca, uma companhia de San Diego, e desde então desfrutam de um êxito insólito.
O preço dos animais é exagerado -US$ 4 mil-, mas, aparentemente, uma legião de alérgicos querem ter um animal de estimação a qualquer custo. Trata-se de um mercado gigantesco, já que o gato é o animal de estimação preferido nos Estados Unidos.
Por outro lado, as alergias causadas por estes animais são as mais recorrentes entre humanos. Calcula-se que 10% da população americana tenha sintomas de alergia, que podem afetar os olhos, o nariz ou a pele, desembocando, sobretudo no caso de crianças, em asma ou em outras doenças respiratórias.
O projetoEstas alergias são originadas de uma proteína que os animais secretam através da pele e das glândulas salivares, o alérgeno. A substância é tão pequena que se mantém no ar durante meses.
Os cientistas da empresa inicialmente buscaram um método para "desativar" o gene que causa a alergia, mas, neste processo, descobriram que os gatos que naturalmente não provocavam alergias tinham como característica comum um gene mutante, que produzia uma determinada proteína modificada.
Desta maneira, a Allerca estudou milhares destes animais para identificar aqueles com o gene modificado e cruzá-los, produzindo, assim, "gatos hipoalergênicos".
O projeto nasceu de uma idéia do fundador da empresa, Simon Brody. Brody percebeu a quantidade de amigos e de parentes que tinham problemas respiratórios ao ter contato com o animal.
Fontes:
Allerca Lifestyle Pets Folha Online
Projeto genoma de Corynebacterium pseudotuberculosis
Uma pesquisa iniciada em setembro pela Rede Genoma de Minas Gerais traz nova esperança aos produtores de ovinos e caprinos. O objetivo é seqüenciar o genoma da bactéria causadora da linfadenite caseosa (“mal do caroço”), gerando informações para o desenvolvimento de uma vacina, de terapias e de kits de diagnóstico.
A caprinocultura e a ovinocultura têm presença importante no agronegócio brasileiro, com cerca de 16 milhões e 10,3 milhões de cabeças, respectivamente, de acordo com dados do Anuário da Pecuária Brasileira de 2005. Casos da doença foram relatados por 85% dos produtores na região Norte e 41% no Nordeste.
“Nessas regiões se concentra a maior parte dos rebanhos brasileiros, e a produção ali está ligada essencialmente à pecuária familiar. Por isso, além do impacto econômico, a doença tem um grave impacto social”, disse o coordenador do estudo, Guilherme Oliveira, pesquisador do Centro de Pesquisa René Rachou, unidade da Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz) em Belo Horizonte.
O trabalho, que reúne 12 pesquisadores, prevê o seqüenciamento completo do genoma da bactéria Corynebacterium pseudotuberculosis, que causa a enfermidade. “O projeto tem duração de dois anos, mas a previsão é que o seqüenciamento esteja pronto em um ano e meio”, contou Oliveira.
Mesmo antes da conclusão do seqüenciamento, segundo Oliveira, o projeto deverá permitir a identificação de proteínas sabidamente relacionadas à patologia. “Em pouco tempo, deveremos identificar também regiões do genoma específico dessa espécie que possibilitarão um diagnóstico molecular da doença”, disse.
Bibliotecas genéticas Oliveira explica que o diagnóstico da linfadenite caseosa é clínico. Observa-se, no animal acometido, a formação de grandes caroços, geralmente na cabeça, mandíbula e pescoço. Contagiosa, a doença se propaga nos rebanhos principalmente pelo contato direto entre animais.
“O problema do diagnóstico clínico é que ele só é feito quando é tarde demais. Quando se verifica o caroço, o animal já pode estar com a saúde comprometida, com perda de peso e do rendimento da produção de leite. A única solução, para evitar a propagação, é descartar o animal, inclusive a carcaça, não se aproveitando nem o couro”, disse.
A Rede Genoma Minas Gerais conta com laboratórios em instituições como Fiocruz, Embrapa Milho e Sorgo e as universidades federais de Minas Gerais (UFMG), Ouro Preto, Uberlândia, Lavras e Viçosa.
“Contamos também com a colaboração da professora Maria Inês Ferro, da Universidade Estadual Paulista (Unesp) de Jaboticabal, que construiu as bibliotecas genéticas”, disse Oliveira.
Para o seqüenciamento, os cientistas extraem o DNA genômico total, que é cortado em pequenos fragmentos. Os pedaços são posteriormente clonados e inseridos em bactérias. Os dados provenientes do processo constituem uma biblioteca genética. “O laboratório de Jaboticabal conta com um processo de armazenamento informatizado desses clones que nos ajuda muito”, disse o pesquisador do Centro de Pesquisa René Rachou.
Fontes:
http://rgmg.cpqrr.fiocruz.brAgencia FAPESP
Gene liga estresse a depressao
Uma variante do gene transportador de serotonina, em combinação com o estresse, pode causar uma predisposição à depressão ao causar superatividade em uma parte do cérebro, segundo estudo publicado na edição de 10 de outubro do periódico Proceedings of the National Academy of Sciences.
A variante curta do gene transportador de serotonina já havia sido associada à depressão em pessoas com alto grau de estresse, mas a base neural não era conhecida. Uma hipótese anterior sugeria que pacientes com a variante do gene curto ativariam fortemente a região das amígdalas cerebrais – lóbulo arredondado na superfície anterior do cerebelo – em resposta a estímulos emocionais.
Segundo o modelo desenvolvido no novo estudo, no entanto, a presença da variante curta não aumentou a reação da amígdala ao estímulo emocional, mas elevou sua atividade durante o repouso.
A equipe de cientistas norte-americanos e alemães, liderada por Turhan Canli, do Departamento de Psicologia da Universidade Stony Brook, nos Estados Unidos, utilizou uma técnica de captação de imagens cerebrais para determinar como o gene e o ambiente poderiam de fato interagir no cérebro.
O estudo considerou 48 adultos com idade média de 24,7 anos. Os critérios excluíam quem tinha histórico de psicopatologias diagnosticadas ou uso de medicação que alterasse o comportamento. Os participantes foram submetidos a questionários sobre o histórico de estresse, incluindo itens ligados a trabalho, problemas legais e financeiros, relacionamentos, morte e doenças sérias na família.
Os pesquisadores utilizaram imagens de ressonância magnética funcional para medir o fluxo sangüíneo em regiões específicas do cérebro. A mensuração da atividade cerebral é considerada um indicador mais sensível das respostas emocionais do que os métodos tradicionais fundamentados na descrição verbal do paciente.
Os resultados mostraram que, em vez de ser superativada em resposta a estímulos emocionais negativos, a amígdala cerebral das pessoas com a variante de gene curto ficava superativa mesmo em estado de repouso, particularmente nos indivíduos com altos níveis de estresse. Pessoas nessas condições mostraram um fator de risco para depressão em relação aos que possuem a variante longa do gene.
Fontes:
Neural correlates of epigenesis. Turhan Canli et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 10.1073/pnas.0601674103.
Agência FAPESP.
Alvos terapeuticos para o mioma
Sílvia Rogatto, da Unesp de Botucatu, identificou regiões do genoma ligadas ao leiomioma uterino, tumor comum entre mulheres jovens e recebeu o prêmio Cientista Eminente de 2006 da América do Sul.
O International Research Promotion Council (IRPC) dedica-se a promover a ciência e o desenvolvimento socioeconômico em especial nos países em desenvolvimento.
O leiomioma uterino – ou mioma uterino – pode ter sintomas clínicos sérios, como esterilidade, sangramentos intensos, dores abdominais e pélvicas. “Apesar de ser um tipo de tumor benigno e extremamente comum, pouco se sabe sobre sua origem. O tratamento geralmente implica cirurgia e retirada do útero”, explica Sílvia Regina.
Há diversos fatores de risco associados ao mioma, como faixa etária dos 35 aos 55 anos, obesidade, etnia de origem africana, gravidez tardia, história familiar e uso de hormônios exógenos, como contraceptivos e terapias de reposição hormonal.
Utilizando a técnica conhecida como hibridação genômica comparativa (CGH), a pesquisadora estudou alterações em níveis de ganhos e perdas de DNA, permitindo a identificação de determinadas regiões do genoma envolvidas com a doença. “As perdas genômicas são importantes porque podem dar evidências de genes envolvidos com o processo tumoral”, disse.
O estudo sugeriu a existência de, no mínimo, três regiões distintas mapeadas nos cromossomos 7 e 15 que poderiam conter genes supressores tumorais envolvidos no desenvolvimento dos miomas.
“As perdas encontradas nessas regiões confirmam dados preliminares obtidos com a metodologia CGH, que também revelou perdas cromossômicas nas mesmas regiões do genoma. Atualmente, estamos na fase de investigar, nessas regiões, quais os genes envolvidos. Alguns deles podem ser alvos terapêuticos importantes”, disse a professora da Unesp.
Fontes:
International Research Promotion CouncilAgência FAPESP
Interferencia de RNA ganha Nobel 2006
A interferência de RNA é uma técnica que permite “desligar” genes com precisão. O mecanismo, além de importante ferramenta de pesquisa, pode ter aplicação no combate a doenças que vão de infecções virais ao câncer.
Os norte-americanos Andrew Z. Fire, 47 anos, e Craig Mello, 45, laureados com o Nobel 2006 de medicina e fisiologia, dividirão o prêmio equivalente a US$ 1,36 milhão, cerca de R$ 3 milhões. Fire, professor de genética da Universidade de Stanford, e Mello, da Escola Médica da Universidade de Massachusetts, publicaram em 1998, na revista Nature, um artigo que descreve o mecanismo de controle do fluxo de informação genética.
Na época, a dupla de cientistas estudava como a expressão genética é regulada no verme Caenorhabditis elegans. Descobriram que moléculas duplas de RNA (formado, em circunstâncias normais, por moléculas simples) são capazes de barrar a passagem da informação do DNA para o formato de proteína.
O genoma opera enviando instruções para a fabricação de proteínas do DNA, no núcleo da célula, para o mecanismo de síntese protéica, no citoplasma, através do chamado RNA mensageiro. A interferência de RNA destrói o RNA mensageiro, impedindo a síntese de proteínas – o efeito, na prática, é semelhante ao “desligamento” do DNA.
Ao disponibilizar uma ferramenta capaz de “desligar” qualquer gene, a interferência de RNA pode ajudar a desvendar a utilidade de dezenas de milhares de genes cujas funções são desconhecidas, segundo declaração publicada pelo Instituto Karolinska, da Suécia, responsável pela organização do Prêmio Nobel.
“A interferência de RNA ocorre em plantas, animais e humanos. É de grande importância para a regulação da expressão genética, participa da defesa contra infecções virais e mantém sob controle os ‘genes saltadores’”, diz a declaração. “A interferência de RNA já está sendo utilizada como um método para estudar a função de genes e pode proporcionar novas terapias no futuro.”
O anúncio do prêmio de Medicina e Fisiologia marca o início de duas semanas de premiações que terminam com o anúncio do Nobel da Paz no dia 13 de outubro. O Nobel de Física será anunciado nesta terça-feira (3/10) e o de Química no dia seguinte.
Fontes:
Nobel PrizeAgência FAPESP
Google de medicamentos e doencas
Um banco de dados com as assinaturas genéticas de medicamentos e seus efeitos no organismo humano acaba de ser anunciado por um grupo de pesquisadores de diversas instituições dos Estados Unidos. A novidade, que começa com mais de 160 drogas, pode ser usada para descobrir aplicações potenciais de novas substâncias em doenças como o câncer.
O mapa genético, de acesso público, está descrito na edição de 29 de setembro da revista Science. No artigo, os autores relatam a montagem do extenso catálogo de informações a respeito de como as substâncias analisadas afetam células sadias e doentes. O projeto leva o nome de Mapa de Conectividade, pela proposta de estabelecer conexões entre drogas, genes e doenças.
Um grande desafio na medicina é relacionar cada doença humana com substâncias químicas que possam tratá-la efetivamente, entendendo a base molecular de cada efeito. Com o novo mapa, essas conexões poderão ser melhor entendidas.
O objetivo do projeto é compilar assinaturas genéticas das células do organismo humano em vários estados diferentes. Com isso, um pesquisador que esteja analisando o possível uso de um medicamento em determinado caso clínico pode inserir a assinatura dessa substância no banco de dados e verificar seus possíveis efeitos.
“O Mapa de Conectividade funciona como a busca do Google, só que para descobrir conexões entre drogas e doenças. Essas ligações são reconhecidamente difíceis de encontrar, em grande parte porque drogas e doenças costumam ser caracterizadas em linguagens científicas completamente diferentes”, disse Todd Golub, diretor do Programa de Câncer do Instituto Broad.
Formado por uma parceria entre o Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e a Universidade de Harvard, o Instituto Broad coordenou o projeto do mapa. Entre outras instituições participantes estão o Instituto Médico Howard Hughes, o Centro de Pesquisa em Genética Humana e o Instituto Whitehead de Pesquisa Biomédica.
Para construir a primeira parte do banco de dados, a equipe coordenada por Justin Lamb, do Instituto Broad, colheu perfis de expressão genética de cultura de células tratadas com pequenas moléculas bioativas. Entre elas estavam componentes de medicamentos usados no tratamento de doenças.
Os cientistas também coletaram assinaturas genéticas de células afetadas por condições diversas como obesidade, Alzheimer e leucemia. Em seguida, foram feitas em um programa de computador comparações entre as assinaturas de todas as drogas e dessas com as assinaturas das doenças.
As análises confirmaram aplicações conhecidas das drogas e identificados novos usos potenciais. Com o Mapa de Conectividade, os cientistas identificaram, entre outros, mecanismos de funcionamento de um novo candidato para câncer de próstata. Verificaram também que certas substâncias usadas para determinadas doenças poderiam ser úteis no tratamento de outros problemas.
Fontes:
Mapa da Conectividade:
www.broad.mit.edu/cmapThe Connectivity Map: Using Gene-Expression Signatures to Connect Small Molecules, Genes, and Disease. Justin Lamb et al. Science 29 September 2006 313: 1929-1935.
Agência FAPESP
