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sexta-feira, 27 de outubro de 2017
Notícia - Cientistas portugueses invalidam um dos dogmas da biologia
Há 270 milhões de anos, uns bocadinhos do património genético de diminutos fungos, que até lá não tinham nada de particular, começaram a sofrer uma mudança de identidade. Normalmente, os fungos, do género Candida – não deveriam ter sobrevivido a tal alteração genética – mas sobreviveram, ao ponto que são hoje os principais responsáveis pelas infecções fúngicas nos seres humanos. Como é que foi possível? A sequenciação dos genomas de uma série de espécies deste fungo permitiu agora explicar este aparente paradoxo.
O genoma dos seres vivos é uma grande molécula, feita do encadeamento de quatro moléculas de base, a que chamamos “letras” para respeitar a metáfora segundo a qual o genoma contém as “instruções” para a construção de cada tipo de organismo. Grosso modo, cada “palavra” de três letras consecutivas, ou “codão”, codifica um dos 20 aminoácidos, os tijolos de construção que as células vivas utilizam para fabricar as suas proteínas, componentes essenciais dos tecidos biológicos. Aminoácidos esses que o organismo vai buscar às proteínas animais contidas nos alimentos.
Desde a descoberta dos codões, há uns 50 anos atrás, pensava-se que essa correspondência codão-aminoácido – o chamado “código genético” – era comum a todos os organismos vivos, universal. O argumento era que, uma vez o código genético fixado, de uma vez por todas, nos primórdios da evolução das espécies, já não podia ser alterado sem consequências funestas para o organismo afectado.
No fim da década de 80, porém, Manuel Santos e a sua equipa da Universidade de Aveiro foram dos primeiros grupos do mundo a propor que isso não era bem assim: descobriram que as Candida conseguiram sobreviver apesar de ter sofrido uma alteração do seu código genético que deveria ter sido perfeitamente tóxica. Num trabalho hoje publicado em consórcio internacional na revista “Nature”, explicam pela primeira vez, graças à análise comparativa dos genomas de várias espécies diferentes de Candida, como é que essa “mudança de identidade” teve concretamente lugar.
“O nosso resultado tem implicações tremendas do ponto de vista biológico”, disse-nos em conversa telefónica Manuel Santos. “Significa que o código genético não é universal. Já tínhamos descoberto essas alterações há uns anos, mas com este estudo conseguimos perceber como é que essa evolução aconteceu.”
Basicamente, nas Candida, o codão que inicialmente mandava colocar no sítio correspondente da proteína em construção um aminoácido chamado leucina, passou a comandar a colocação de um outro aminoácido, a serina. E esta alteração do código genético “deveria ter sido letal”, repete Manuel Santos.
Mas esse codão não mudou repentinamente de identidade; pelo contrário, fê-lo muito gradualmente, ao longo de milhões de anos. “Há 270 milhões de anos, esse codão começou a mudar e adquiriu duas identidades diferentes”, diz ainda Manuel Santos. A maior parte das vezes, continuava a comandar a colocação de leucina, mas de vez em quando colocava serina. A seguir – e é este o segredo do sucesso da operação –, “durante 100 milhões de anos, esse codão desapareceu praticamente do genoma dos fungos. E quando reemergiu, com a sua segunda identidade, foi em posições onde já não era tóxico para os genes”. Um belo truque evolutivo.
Para que é que serve este tipo de alteração ao código genético? “Não sabemos”, responde-nos Manuel Santos. Mas acrescenta logo: “Estes fungos têm uma enorme necessidade de contornar o sistema imunitário humano. Uma possibilidade é que esta alteração do código genético seja um mecanismo compensatório destinado a aumentar a diversidade genética das Candida, que só muito raramente se reproduzem de forma sexuada”. Os organismos que apenas se reproduzem de forma assexuada formam colónias de clones, geneticamente idênticos – e portanto, têm dificuldade em resistir aos ataques do sistema imunitário dos seus hospedeiros.
Um outro dos aspectos agora esclarecidos por este trabalho prende-se precisamente com a reprodução destes fungos. “Há décadas que a reprodução sexuada dos fungos era objecto de intenso debate”, frisa Manuel Santos. “Pensava-se que não havia reprodução sexuada nestes organismos. Mas ela é importante para gerar diversidade genética. Agora, a sequenciação dos genomas de Candida clarificou definitivamente esta questão: algumas espécies possuem genes de reprodução sexuada e outras não. Contudo, naquelas que apresentam uma reprodução sexuada, ela só acontece muito raramente, sendo normalmente assexuada” – isto é, por fissão celular.
Normalmente, as candidíases manifestam-se como lesões cutâneas e podem ser facilmente tratadas com medicamentos antifúngicos. Mas, em caso de deficiência imunitária, podem ser letais, espalhando-se para o fígado, os pulmões, o cérebro. Põem em risco bebés prematuros, doentes transplantados, pessoas com HIV. E algumas espécies estão a tornar-se resistentes.
O que faz com que uma espécie de Candida seja patogénica e outra inócua? Este é um dos aspectos ainda pouco claros. Mas os resultados hoje publicados permitem começar a desvendar o mistério. “A sequenciação dos genomas e a sua comparação mostrou que as espécies patogénicas possuem um conjunto de genes envolvidos na patogénese” diz Manuel Santos, que liderou a participação portuguesa no trabalho.
Mais precisamente, o seu genoma contém um maior número de cópias de uma série de genes que codificam o fabrico de proteínas, chamadas adesinas, que comandam a síntese de proteínas da parede celular destes fungos. “São elas que interagem com as células humanas”, frisa Manuel Santos, “e isso é importante para a adaptação do fungo ao sistema imunitário do hospedeiro”, adaptação que condiciona a manutenção da infecção. “Este resultado é muito importante porque pode permitir desenvolver novos antifúngicos”, conclui.
quarta-feira, 25 de outubro de 2017
Notícia - Veneno e dentes do dragão de komodo responsáveis pela morte das presas
Até agora fugia-se dos dentes do dragão de komodo por causa das bactérias mortais que vivem na sua saliva, mas um novo estudo, publicado online na revista “Proceedings of the National Academy of Sciences”, mostra que afinal é do veneno que se tem que ter medo.
“A teoria defendida de que o dragão de Komodo mata regularmente utilizando as bactérias que carrega na boca é errada”, disse em comunicado o co-autor do estudo Stephen Wroe, da Universidade de Nova Gales do Sul, na Austrália. “O dragão é verdadeiramente venenoso. Tem glândulas salivares modificadas que injectam agentes hipersensitivos e anticoagulantes que, combinados com as adaptações dos dentes e de um crânio de peso leve, permitem matar animais grandes através de uma perda de sangue rápida.”
O dragão de komodo, Varanus komodoensis, é o maior lagarto terrestre que existe, podendo alcançar os três metros de comprimento e vive em algumas ilhas do arquipélago da Indonésia. “Estes grandes répteis carnívoros são conhecidos por morderem a presa, libertarem-na, deixando-a sangrar até à morte devido às feridas infligidas. Nós mostrámos agora que é o arsenal combinado dos dentes do Dragão de Komodo e o veneno que contam para a caça”, disse em comunicado o primeiro autor do artigo, Bryan Fry, investigador da Universidade de Melbourne na Austrália.
Os investigadores analisaram a forma do crânio do lagarto e a força capaz de exercer durante a mordida – comparando com a dentada do crocodilo –, através de imagens de ressonância magnética. Apesar da força com que o dragão morde ser menor do que a do crocodilo, as glândulas de veneno e os dentes serrilhados permitem lacerações profundas por onde entra o veneno.
Para analisar a composição do veneno, os investigadores retiraram as glândulas a um dragão de komodo do jardim zoológico de Singapura, que estava mortalmente doente. As análises mostraram uma bateria de moléculas que diminuem a pressão sanguínea, o que faz com que a vítima entre em choque quando é mordida. O veneno também está carregado de toxinas anticoagulantes que não deixam a ferida das vítimas sarar. “A combinação da dentada especializada e do veneno parece minimizar o contacto entre o Dragão e a sua preza, o que permite caçar animais maiores”, explicou Bryan Fry.
O dragão de komodo não conta com mais de cinco mil indivíduos distribuídos por cinco ilhas do arquipélago da Indonésia e é considerada uma espécie vulnerável. Este estudo mostrou ainda que o Varanus priscus, um parente próximo do dragão de komodo com sete metros de comprimento que desapareceu há 40 mil anos, também utilizava veneno para atacar as prezas e foi o maior animal venenoso que alguma vez existiu.
segunda-feira, 23 de outubro de 2017
sábado, 21 de outubro de 2017
Notícia - Descoberto ácaro do lagarto-de-água
Não há espécie que esteja livre de parasitas, no lagarto-de-água, endémico da Península Ibérica, foi descoberto mais um, o Ophionyssus schreibericolus - um ácaro que vive nas escamas do réptil e que poderá aumentar o conhecimento sobre os modelos de parasitismo e sobre os mecanismos evolutivos e de resistência dos hospedeiros.O estudo, publicado na revista espanhola Zootaxa, foi feito por uma equipa internacional de investigadores do Centro de Investigação em Biodiversidade e Recursos Genéticos da Universidade do Porto, a que pertence Raquel Godinho, e contou com a colaboração de Maria Moraza, da Universidade da Navarra, especialista em taxonomia de ácaros.
A descoberta do ácaro deveu-se ao interesse evolutivo do lagarto-de-água, uma espécie que não está ameaçada. O Lacerta schreiberi está distribuído pelo noroeste peninsular e no sistema central espanhol, com duas populações muito distintas a nível genético. Estas duas unidades encontram-se apenas na Serra da Malcata, que está na fronteira luso-espanhola.
"Temos dedicado muito tempo ao estudo da zona de contacto, não só em termos genéticos para compreender a extensão e o tipo de hibridação entre as duas grandes populações deste lagarto, como para estudar outras características de possível diferenciação, como a morfologia e a cor", explicou à Lusa Raquel Godinho.
Na sequência desse trabalho, a equipa do Porto focou-se em alguns parasitas internos e externos do lagarto. Quando encontraram o ácaro entraram em contacto com os colegas espanhóis, especialistas nesta área. "Foi depois da equipa da Universidade da Navarra observar os exemplares do ácaro que se percebeu que se tratava de uma espécie inteiramente nova para a Ciência", observou a investigadora portuguesa.
“Este parasita alimenta-se do sangue e dos fluidos existentes nos tecidos e encontra-se em 65 por cento dos répteis analisados [127], com um nível de parasitismos de cinco ácaros por réptil”, disse Maria Moraza ao Science Daily.
O Lacerta schreiberi vive na Península Ibérica há 1,8 milhões de anos e sobreviveu aos vários ciclos glaciares, desde os últimos dez mil anos que as duas populações têm vindo a divergir. Os investigadores vão tentar verificar agora se o ácaro (que acabou por ser acarinhado com o nome do lagarto) só parasita uma das linhagens do réptil, se parasita as duas ou se também existe noutras espécies da mesma família.
Para além disso vai ser analisado o ADN dos ácaros. Segundo Stuart Baird, investigador da equipa do Porto, esta análise vai servir "para compreender melhor as causas da formação de novas espécies e conhecer em detalhe a história evolutiva da Península Ibérica e a forma como a natureza responde às alterações climáticas."
sexta-feira, 20 de outubro de 2017
Conteúdo - Há um rio de ferro que corre cada vez mais depressa no interior da Terra
Por baixo da Sibéria e do Alasca, bem no interior da Terra, está a correr um rio de ferro líquido. Vai em direcção a oeste e move-se cada vez mais depressa – uma descoberta feita graças às observações de três satélites lançados em 2013 pela Agência Espacial Europeia (ESA).
Esse rio encontra-se no núcleo externo da Terra, rico em ferro e níquel, a cerca de 3000 quilómetros de profundidade. O nosso planeta tem 12.700 quilómetros de diâmetro e é composto por camadas: a seguir à crosta e ao manto está o núcleo externo e, depois, o interno. Enquanto o núcleo interno é sólido, indo dos 5100 quilómetros de profundidade até ao centro da Terra, o núcleo externo é líquido e vai dos 2900 quilómetros até aos 5100. Este líquido, superquente e em movimento, gera correntes eléctricas que, por sua vez, criam o campo magnético do planeta.
Ilustração da corrente de ferro derretido no núcleo externo da Terra e da constelação de satélites que a descobriu ESA
Ora o campo magnético da Terra muda constantemente. Além disso, não há muitas maneiras de olhar para o interior profundo da Terra – as medições do campo magnético são uma dessas maneiras (as ondas sísmicas são outra). Ao registarem-se pormenorizadamente as mudanças do campo magnético é então possível inferir como é que o ferro se está a movimentar no interior do planeta. Por isso, a ESA lançou três satélites gémeos – na missão Swarm e que custará cerca de 230 milhões de euros – para fazer medições muito rigorosas do campo magnético terrestre e destrinçar todas as fontes que contribuem para ele.
Ainda que a fonte principal seja o núcleo externo, há outras mais, como rochas magnetizadas presentes na crosta terrestre e a ionosfera, uma das camadas exteriores da atmosfera. O campo magnético do planeta é o resultado da contribuição de diversas fontes, formando um escudo que nos protege da radiação cósmica e de partículas electricamente carregadas emitidas pelo Sol, e que são perigosas para nós e para as telecomunicações, por exemplo. “As medições precisas dos satélites da constelação Swarm vão permitir separar as diferentes fontes de magnetismo, tornando mais claro o contributo do núcleo”, explica a ESA em comunicado.
Foram as medições dos satélites Swarm que permitiram descobrir o rio de ferro na região do Pólo Norte, cujos materiais derretidos não só se deslocam mais depressa do que aqueles que estão à sua volta como o fazem cada vez mais depressa. Publicados num artigo científico na revista Nature Geoscience, por investigadores da Universidade de Leeds (no Reino Unido) e da Universidade Técnica da Dinamarca, os resultados das observações indicam que o ferro por baixo da Sibéria e do Alasca está agora a andar 45 quilómetros por ano, ou seja, cerca de cinco metros por hora. E que esta velocidade triplicou nos últimos 15 anos.
“Pode parecer que 45 quilómetros por ano não é muito. Mas nunca vimos nada mover-se tão depressa no interior da Terra”, sublinha Christopher Finlay, investigador da Universidade Técnica da Dinamarca e que está envolvido no projecto Swarm. “E é três vezes mais rápido do que tudo o resto no núcleo da Terra”, acrescenta o investigador, citado num comunicado da sua universidade.
Este rio tem cerca de 420 quilómetros de largura, estende-se por 7000 quilómetros de comprimento e é provável que vá até aos 5000 quilómetros de profundidade. Os cientistas comparam-no a um fenómeno existente na atmosfera a grande altitude – as correntes de jacto, que são correntes estreitas de vento forte e que corre de forma quase horizontal. “É uma descoberta fascinante. É a primeira vez que vimos esta corrente de jacto de forma tão clara”, diz Christopher Finlay, referindo-se ao ferro líquido. “Esta corrente de jacto pode ser importante no dínamo que gera o campo magnético da Terra. Também pode estar a causar mudanças na taxa de rotação do núcleo interno da Terra. Ao compreendermos melhor a física do núcleo, acabaremos por fazer melhores previsões sobre as mudanças futuras do campo magnético da Terra”, acrescenta o investigador.
“É provável que haja mais surpresas”, antevê por sua vez Rune Floberghagen, responsável da ESA pela missão Swarm. “O campo magnético está sempre a mudar, o que até pode levar a corrente de jacto [de ferro derretido] a mudar de direcção.”
Informação retirada daqui
Conteúdo - Espécies Invasoras
Actualmente, algo de intrigante está a acontecer: uma nova forma de poluição provocada por animais e plantas que evoluíram noutros lugares do planeta e que estão a surgir onde não são desejados. Os biólogos chamam-lhes «espécies invasoras».
Os mexilhões-zebra, por exemplo, são moluscos do tamanho da unha de um polegar, autóctones do mar Negro, que se amontoam nas rochas e nas canalizações, em enormes aglomerados. Em dois anos invadiram as zonas baixas dos Grandes Lagos, nos EUA e no Canadá, provocando prejuízos na ordem das centenas de milhões de euros. As condutas das empresas de serviço público e das fábricas ficaram revestidas de mexilhões, as luzes enfraqueceram, os lemes dos navios bloquearam, as empresas encerraram. Os grandes cargueiros foram os responsáveis pela sua introdução nesta zona do planeta.
Entre todas as espécies invasoras, as mais destrutivas são as plantas agressivas. Durante a Segunda Guerra Mundial, uma trepadeira oriunda da América Central e do Sul foi plantada na Índia para camuflar bases aéreas. Actualmente, esta planta invade florestas, camufla grandes áreas do Sul da Ásia e sufoca a vida debaixo do seu manto.
Até um comum gatinho pode provocar prejuízos consideráveis no ecossistema: dezenas de milhões de gatos domésticos vivem à solta, matando centenas de milhões de aves canoras, répteis e mamíferos.
Devido à movimentação humana, muitos ecossistemas espalhados pelo globo estão tão mudados que já não são reconhecíveis.
Conteúdo - O ciclo do carbono
A luz do sol é, actualmente, 25 por cento mais intensa do que quando o sistema solar era ainda recente, o que deveria ter como consequência uma Terra muito mais quente. No entanto, o nosso mundo mal foi afectado por ela.
O que é que mantém o globo terrestre estável e fresco?
A vida. Um número monumental de organismos marinhos vivos de que a maior parte das pessoas nunca ouviu falar: foraminíferos, cocolitos e algas calcárias capturam o carbono atmosférico sob a forma de dióxido de carbono quando este cai na água da chuva e utilizam-no como parte constituinte das suas minúsculas conchas.
Até agora, os oceanos e as florestas da Terra (que também armazenam muito carbono) têm conseguido salvar-nos de nós próprios e da quantidade de dióxido de carbono que lançamos na atmosfera, mas, no futuro, há a possibilidade de ocorrer um aumento galopante e incontrolável do aquecimento da Terra. Não conseguindo adaptar-se, muitas árvores e outras plantas acabariam por morrer. Já houve ciclos como este no passado, mesmo sem o contributo do homem. Mas, felizmente, a natureza tem a capacidade de se regenerar. É quase certo que o ciclo do carbono acabaria por se reequilibrar, devolvendo ao nosso planeta a sua estabilidade e bem-estar. A última vez que isso aconteceu, demorou apenas 60 mil anos.
Anualmente, o homem despeja oito mil milhões de toneladas de carbono na atmosfera.
Sempre que o motor de um carro é ligado ou acendemos uma luz estamos a acrescentar dióxido de carbono à atmosfera. Em média, o contributo de cada cidadão português pode elevar-se a 1,6 toneladas de carbono por ano.
O degelo dos glaciares, as primaveras mais precoces e a subida da temperatura média a nível mundial são apenas alguns prenúncios do aquecimento da atmosfera por efeito de estufa.
As florestas, as savanas e águas dos oceanos absorvem cerca de metade do dióxido de carbono que emitimos, abrandam a sua acumulação na atmosfera e atenuam os seus efeitos sobre o planeta.
Verões abrasadores, temperaturas mais violentas, padrões de pluviosidade alterados e variações das espécies de flora e fauna são algumas das alterações mais suaves que o aquecimento global poderá provocar.
Se a natureza deixar de nos ajudar, é possível que nos confrontemos com mudanças drásticas antes de 2050. A catástrofe será rápida de mais para reagirmos.
A ciência promove soluções como automóveis alimentados a hidrogénio e a redução das emissões de gases com efeito de estufa, mas estas encontram-se ainda numa fase de realização muito precoce.
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