Hoje é um dia especial para quem gosta de Ciência, de suas grandes descobertas e dos personagens responsáveis pelos crescentes avanços de conhecimento e tecnologia.
Há 144 anos nascia uma mulher que se sagraria como a primeira mulher a ganhar um Prêmio Nobel sozinha e, não satisfeita, conseguir o tão sonhado prêmio em duas ocasiões. Marie Curie sem dúvida merece, ainda hoje, todo o reconhecimento por seu gênio. Não é à toa que até o Google prestou sua homenagem com um de seus Doodles em comemoração a seu 144º aniversário de nascimento.
Homenagem do Google a Marie Curie.
Polonesa da cidade de Varsóvia, nasceu Marie Sklodowska em 1867. Seu pai era professor secundário e, para os que discordam que “educação começa em casa”, foi responsável por seu treinamento científico inicial.
Marie Curie (1867-1934)
Com receio das consequências que seu envolvimento em movimentos estudantis revolucionários poderia ocasionar numa Varsóvia ocupada pela Rússia, mudou-se para Cracóvia, então território austríaco. Em 1981 foi para Paris, onde continuou seus estudos e formou-se em Física e Matemática na Universidade Sorbonne. Lá conheceu seu futuro marido, Pierre Curie, Professor da Faculdade de Física, casando-se um ano depois.
Em 1903 conseguiu seu título de Doutora em Ciências, além do disputado Prêmio Nobel de Física. Em 1911 repetiria o feito, dessa vez ganhando o Prêmio Nobel de Química. Os dois prêmios foram relativos a seus trabalhos pioneiros com a radiatividade dos elementos químicos.
Faleceu em Julho de 1934, mas revolucionou o mundo científico como um todo durante sua vida. Marie Curie é, sem dúvida, um exemplo para as mulheres e para toda e qualquer pessoa interessada em Ciência.
Quer saber mais? Recomendo a leitura do artigo “A pioneira entre os mestres”, escrito por Pascal Marchetti-Leca e publicado no portal da revista História Viva.
Gregor Johann Mendel (1822-xxx), o padre cientista.
Você estranhou as ervilhas da página inicial do Google no dia 20/07/2011?
Pois saiba que a imagem é, na verdade, uma bela homenagem da empresa à data de nascimento de um dos nomes mais importantes de todos os tempos na Biologia, o monge Gregor Johann Mendel, que completaria hoje seu 189º aniversário!
Muitas vezes chamado de “Pai da Genética”, Mendel e suas famosas “Leis de Mendel” são tema obrigatório nas aulas de Biologia. Se você não sabe do que estou falando, aproveite para conhecer um pouco dessa história e fazer aquela cara de “humm, já ouvi falar disso” quando seu professor entrar na matéria.
Uma curiosidade: ao nascer em 1822, ele foi batizado como Johann Mendel e só adotou o nome Gregor quando entrou para a Abadia Agostiniana de São Tomás em Brno (República Tcheca), em 1843, aos 21 anos. Em 1851 ele foi enviado à Universidade de Viena para continuar os estudos, e retornou dois anos depois a Brno como professor da Abadia.
E a genética?
Inspirado a estudar a variação de características de plantas, ele utilizou o jardim experimental do monastério, plantado pelo abade anterior em 1830, para cultivar e estudar quase 30 mil exemplares da ervilha Pisum sativum entre os anos de 1856 e 1863.
Foi a análise desses experimentos que possibilitou a ele fazer duas generalizações que viriam a ser conhecidas como Leis de Mendel. A primeira foi chamada de lei da segregação ou lei da pureza dos gametas, e a segunda recebeu o nome de lei da segregação independente. Mas o foco hoje é Mendel e as leis serão discutidas em outras ocasiões!
Bela homenagem do Google ao 189º aniversário de Mendel.
Seu trabalho “Experimentos com hibridização de plantas” (do original Versuche über Pflanzenhybriden, saúde!) foi publicado em 1866 depois de ser apresentado em duas reuniões da Sociedade de História Natural de Brünn, na Morávia (também na atual República Tcheca). No entanto, seu trabalho teve pouco impacto na época, e em nenhum momento foi compreendido como um ponto importante para se começar a entender a hereditariedade.
Mendel então tentou estender seus estudos a animais ao trabalhar com abelhas, mas ao ser nomeado abade de São Tomás, em 1868, sua carreira científica acabou devido à grande quantidade de tarefas decorrentes desse cargo de chefia.
Sem continuidade e com pouca divulgação, seus achados ficaram praticamente esquecidos por mais de 30 anos. Foi só no começo do século XX que seu trabalho foi “redescoberto” pelos acadêmicos, até que suas Leis foram combinadas à Teoria da Seleção Natural proposta por Charles Darwin no que foi chamado de Síntese Moderna, outro ponto que abordarei no futuro.
Um trabalho inicialmente rejeitado, criticado e incompreendido tornou-se a chave para o desenvolvimento de todos os estudos futuros sobre hereditariedade. Mendel não presenciou o impacto de seus estudos no progresso da Biologia, mas sem seu esforço estaríamos muito atrasados na compreensão da transmissão de características entre gerações.
Assim funciona a Ciência, resultados importantes tardam, mas não falham em ser reconhecidos!
Chegou ao laboratório no dia 15/07/2011 (data de seu lançamento) o livro “A colher que desaparece”, gentilmente enviado pela Editora Zahar, que já está se tornando parceira desse blog! Por motivos médicos – fiquei de cama por causa de uma amidalite – só hoje o livro chegou às minhas mãos, e tenho curtido muito as surpresas que a Zahar tem me proporcionado (eles nunca avisam se vão mandar alguma coisa).
Dessa vez, no entanto, farei algo um pouco diferente da resenha. É óbvio que ainda não li o livro, mas estou terminando de ler “Os botões de Napoleão – as 17 moléculas que mudaram a história”, lançado em 2006 também pela Zahar, que comprei no começo desse ano.
Como os dois títulos têm aspirações semelhantes, ou seja, a divulgação científica com foco em química, a ideia é fazer uma análise comparativa dos livros, além das individuais. Vocês saberão o que cada livro tem de bom, o que poderia ser melhor, e a minha indicação para o caso de você precisar escolher um dos dois. Sem esquecermos, claro, que leitura nunca é demais e que o que publicarei será a minha opinião, uns concordarão, outros não.
Enquanto em “Os botões…” os autores descrevem a influência da química na história da humanidade a partir da análise de 17 grupos de moléculas, em “A colher…” o foco é mais amplo, pois trata desde a descoberta dos elementos químicos, da estrutura do átomo e das histórias mais interessantes sobre os elementos da Tabela Periódica.
Se quiser saber um pouco de cada livro antes de ler as resenhas, acesse o site da Editora Zahar em:
Como mencionei em textos anteriores, foram vários os cientistas que seguiram os passos de Friderich Miescher! Você não lembra quem é Miescher e ainda acha que Watson e Crick descobriram o DNA?
Acesse no final desse post os primeiros textos da série “Redescobrindo o DNA” e conheça a verdadeira história sobre as pesquisas com essa importante molécula!
Nas décadas seguintes à descoberta da nucleína de Miescher vários cientistas concentraram esforços em uma série de pesquisas que revelaram detalhes sobre a molécula de DNA. Alguns dos importantes resultados foram a determinação de seus componentes primários (os nucleotídeos) e o modo como essas unidades juntavam-se entre si na formação da molécula. Sem as contribuições de todos esses pioneiros, Watson e Crick não teriam as fundações científicas que possibilitaram a eles elaborar os modelos teóricos sobre a estrutura tridimensional do DNA e talvez nunca alcançassem seus objetivos.
Erwin Chargaff (1905-2002) em foto de galã.
O personagem de hoje foi um dos pesquisadores que expandiram o trabalho de Levene (apresentado na 1ª parte da série “Redescobrindo o DNA”) ao descobrir mais detalhes sobre a estrutura do DNA, abrindo caminho para Watson e Crick. Ele é Erwin Chargaff, um bioquímico austríaco que teve a seu favor ter sido um dos primeiros a perceber a importância do trabalho publicado pelo grupo de pesquisas de Oswald Avery em 1944 (discutido na 2ª parte da série “Redescobrindo o DNA”).
Ao ler o trabalho em que Avery e seus colaboradores demontraram que as unidades hereditárias (os genes) eram compostos de DNA, ficou profundamente interessado no assunto. Esse trabalho teve um impacto tão profundo em Chargaff que o inspirou a lançar um programa de pesquisas focado exclusivamente na química de ácidos nucléicos. Ele escreveu sobre o trabalho de Avery:
“Essa descoberta, quase abruptamente, apareceu para pressagiar a química da hereditariedade e, além disso, fez provável o caráter de ácido nucléico do gene… Avery nos deu o primeiro texto de uma nova linguagem ou pelo menos nos mostrou onde procurá-la. Eu resolvi buscar esse texto.”
Para entender melhor o DNA como material hereditário, um dos primeiros passos em suas pesquisas foi investigar se havia diferenças entre o DNA de diferentes espécies. A partir desses estudos ele chegou a duas conclusões principais:
Que a composição de nucleotídeos do DNA varia entre as espécies, isto é, os mesmos nucleotídeos não se repetiam na mesma ordem como proposto por Levene em suas pesquisas.
Que quase todo o DNA, independentemente de qual organismo ou tecido tenha sido extraído, mantém algumas propriedades mesmo que sua composição seja variável. Em particular, ele demonstrou que a quantidade do nucleotídeo adenina (A) é sempre similar à quantidade do nucleotídeo timina (T), enquanto a quantidade de citosina (C) é similar à de guanina (G).
Em outras palavras, Chargaff descobriu que o total de purinas (A+G) e o total de pirimidinas (C+T) eram geralmente iguais. Essas observações ficaram conhecidas como as “Regras de Chargaff” e são resumidas no quadrinho abaixo:
A pesquisa de Chargaff foi vital para o trabalho de Watson e Crick. Foram as relações entre as bases nitrogenadas descobertas por ele que deram a Watson a ideia do pareamento dos nucleotídeos que constituem uma molécula de DNA em uma dupla-hélice.
Apesar disso, nem mesmo Chargaff imaginava qual poderia ser a explicação de seus achados e relações.
Avery, O. T. et al. (1944) Studies on the chemical nature of the substance inducing transformation of pneumococcal types. Journal of Experimental Medicine79, 137–157
Chargaff, E. (1950) Chemical specificity of nucleic acids and mechanism of their enzymatic degradation. Experientia 6, 201–209
Pray, L. (2008) Discovery of DNA structure and function: Watson and Crick. Nature Education 1(1)
Nanotecnologia, microprocessadores, biotecnologia. Estamos acostumados a pensar nas coisas numa escala reduzida, um exemplo de como o nosso modo de pensar em determinado momento histórico é, em parte, produto da tecnologia à disposição.
Algum tempo atrás comecei a pensar em qual avanço tecnológico teria sido a maior contribuição para as Ciências Biológicas. Não estava tentando determinar o maior avanço ou a tecnologia mais complexa, mas a mais revolucionária.
Após considerar vários fatores, cheguei à minha conclusão: apesar de todos os avanços que vimos no último século, nada revolucionou tanto o mundo da Biologia como o microscópio!
Acredita-se que o primeiro microscópio tenha sido criado pelo holandês Hans Jannsen e seu filho Zacharias por volta de 1590. Os primeiros modelos não passavam de lentes de aumento mais potentes, mas seu impacto no estudo da natureza foi o grande responsável pelo desenvolvimento da Biologia que conhecemos hoje.
Foi assim que entre 1663 e 1664 Robert Hooke produziu o livro Micrographia, publicado em 1665. Além de ilustrações de suas observações, foi nesse livro que “nasceu” um dos termos fundamentais da Biologia. Ao observar cortes finos de cortiça, Hooke comparou a estrutura da cortiça às pequenas acomodações em que os monges viviam, que de tão apertadas pareciam celas de uma prisão. As “celas” de Robert Hooke (do Inglês cell) foram o momento em que o termo célula foi criado. Não é a toa que esse livro foi o primeiro best-seller científico da história.
Robert Hooke (1635-1703; esq.), autor de Micrographia (centro) que cunhou o termo célula observando cortes de cortiça (dir.).
Antoine Philips van Leeuwenhoek, por sua vez, é conhecido como o “Pai da Microbiologia”. Ele é considerado o primeiro microbiologista, pois ninguém antes dele havia observado e descrito organismos unicelulares. Inicialmente chamados de animáculos, quem hoje em dia nunca ouviu falar de microrganismos? O problema foi que em 1676, quando Leeuwenhoek comunicou seus achados à Royal Society of London (Sociedade Real de Londres), ninguém sequer imaginava a existência de seres vivos invisíveis a olho nu, de modo que a descoberta contestada. A reputação do cientista foi posta em cheque até a aceitação de suas observações, o que só aconteceu em 1680.
Leeuwenhoek (1632-1723; esq.), seu microscópio (centro) e o microscópio utilizado por R. Hooke (dir.).
Pensando em Hooke e Leeuwenhoek, fica evidente a importância do microscópio. Sem ele não teríamos a noção de que a vida tem dimensões muito menores do que podemos observar. Não conheceríamos os microrganismos (portanto saberíamos muito pouco sobre várias doenças, por exemplo), não teríamos descoberto que todos os organismos vivos são formados pela mesma unidade funcional (a célula) e não teríamos passado a estudar essas unidades funcionais para entender como a vida funciona.
Sem microscópio não haveria biologia celular, nem bioquímica ou biologia molecular. A revolução dos estudos com DNA e outras moléculas que aconteceu no século 20 e vivemos hoje em dia nunca seria possível. Por isso considero o desenvolvimento do microscópio a peça fundamental no avanço dos estudos biológicos.
Não consigo evitar de, pelo menos de tempos em tempos, imaginar o que pode ter passado pela cabeça de Leeuwenhoek quando observou microrganismos pela primeira vez. O que vocês pensariam se de repente descobrissem o mundo que seus olhos percebem é apenas uma fração de tudo que compõe o mundo real?
Deve ser parecido com o que sentiríamos ao descobrir que a cena abaixo é possível… Lembro de ter pensado no vídeo abaixo muito tempo depois de tê-lo visto no cinema pela primeira vez.
O texto acima é um exercício de opinião. Concorda comigo ou tem algum outro avanço tecnológico que ache mais importante? Compartilhe nos comentários!
Referências:
Fara, P. (2009). A microscopic reality tale Nature, 459 (7247), 642-644 DOI: 10.1038/459642a
Hooke, R. Micrographia: or, Some physiological descriptions of minute bodies made by magnifying glasses. London: J. Martyn and J. Allestry, 1665.
Texto inspirado pelo livro “Pequenas Maravilhas: como os micróbios governam o mundo”, escrito por Idan Ben-Barak e publicado no Brasil pela Editora Zahar, que me enviou um exemplar.
O livro foi indicado em 2010 como o “Melhor livro científico para jovens” pela Associação Americana para o Progresso da Ciência e trata de alguns dos temas mais interessantes e curiosos relacionados a diferentes microorganismos que são, no final das contas, os verdadeiros “donos” do planeta Terra.
Resolvi escrever o texto de hoje ao ver um pequeno erro num especial sobre o sequenciamento do genoma humano que o Estadão publicou pouco tempo atrás.
Quando se pensa na pergunta acima a resposta vem rápida para muita gente: quem descobriu o DNA foram os cientistas James Watson e Francis Crick!
Ah, é? Pois a resposta está errada!
Primeiro porque Watson e Crick não descobriram o DNA. O que os dois cientistas fizeram junto a Maurice Wilkins e Rosalind Franklin foi explicar a estrutura da molécula de DNA, característica fundamental para se entender a função de armazenar informação genética que o DNA desempenha em uma célula. Falarei sobre a corrida para se descobrir a estrutura do DNA e sobre um assunto relacionado em breve, portanto, fiquem atentos aos próximos posts!
Segundo porque quem descobriu o DNA foi um cientista suíço do século 19 chamado Friedrich Miescher.
Friedrich Miescher, a seu dispor!
Em 1869 ele conseguiu isolar o núcleo de leucócitos (algumas das células brancas do sangue) purificados de curativos cheios de pus que ele conseguia em hospitais. Como nessa época os antibióticos não haviam sido descobertos (coisa que só aconteceu em 1928, quando Alexander Fleming descobriu a penicilina), conseguir esses curativos usados era muito fácil, pois infecções graves eram algo normal até os antibióticos começarem a ser utilizados.
A partir dos núcleos isolados dos leucócitos ele conseguiu extrair substâncias ácidas que possuíam alto teor do elemento fósforo e eram resistentes a enzimas que quebram proteínas (mostrando que o novo achado não era de natureza proteica). Esse novo composto químico foi chamado de nucleína.
Um fato curioso é que o trabalho que ele escreveu com esses resultados e descobertas só foi publicado 2 anos depois, em 1871, quando Felix Hoppe-Seyler, chefe do laboratório em que Miescher trabalhava, confirmou todos os resultados.
Felix sabia da importância da descoberta e preferiu repetir todos os passos de seu aluno no laboratório antes de apresentar a novidade à comunidade científica.
Laboratório de Felix Hoppe-Seyler, na Universidade de Tübingen.
Quando todos os achados de Miescher foram confirmados eles publicaram vários trabalhos em revistas especializadas, e é aqui que está o erro do Estadão que me levou a escrever este texto.
O infográfico aponta Miescher como o descobridor do DNA em espermatozoides de peixes. No entanto, o trabalho em que foram estudados os espermatozoides de salmão foi publicado três anos depois dos estudos com leucócitos (em 1874), então o trabalho de 1871 é a verdadeira “descoberta do DNA”, pois foi a primeira publicação que descreveu a nucleína, que depois seria descrita como um ácido nucleico chamado ácido desoxirribonucleico, o famoso DNA.
Dahm, R. (2007). Discovering DNA: Friedrich Miescher and the early years of nucleic acid research Human Genetics, 122 (6), 565-581 DOI: 10.1007/s00439-007-0433-0
