Posts Tagged "biologia molecular"

Terminei de ler: “Guia Mangá de Biologia Molecular”.

Posted by Gabriel Cunha on 12 jul 2011 in aprendizado, ensino, ensino de ciências, livro, material didatico, resenhas | 0 comments

No começo do ano peguei um exemplar de “O Guia Mangá de Biologia Molecular” da Novatec Editora e posso dizer que é um livro que cumpre metade do prometido:

“Se você precisa de uma revisão em biologia molecular ou simplesmente é fascinado pela ciência da vida, o Guia oferece uma introdução muito divertida e informativa.”

O livro revisa de modo bem simplificado os temas clássicos da Biologia Molecular contando a história de Ami e Rin, duas estudantes de faculdade completamente desinteressadas em Biologia. Após matarem as aulas da matéria durante o semestre elas são “convidadas” – a não ser que prefiram reprovar – a fazer um curso de recuperação no laboratório do seu professor, o Dr. Moro.

Como é uma história em quadrinhos, é claro que esse laboratório fica em uma ilha particular. Entendo o apelo desse tipo de cenário mas nunca vou conseguir me livrar do coquetel “cientista-ilha deserta/particular/Dr. Moreau”.

Aliás, se eu não conhecesse a história do livro, acharia que Dr. Moro fosse uma referência explícita ao Dr. Moreau, personagem do livro “A Ilha do Dr. Moreau”, um romance de ficção científica escrito no final do século 19 por H.G. Wells. Também existe um filme de 1996 com o grande – e na época ele já estava grande mesmo – Marlon Brando na pele do “cientista maluco” (estereótipo que desperta o ódio deste que vos escreve) que conduz várias experiências com engenharia genética (o conteúdo dos experimentos foi atualizado em termos de tecnologia para não ficar muito mais ridículo do que o resultado final). Imaginem o filme pelas imagens abaixo e terão uma ideia do resultado final…

Voltando ao Guia, Ami e Rin estudam e aprendem sobre a Biologia Molecular com o auxílio de um ambiente de realidade virtual que cuida dos eventuais “problemas de abstração” que existem quando se estuda/trabalha com moléculas invisíveis a olho nu. Imagine a emoção, após 2 semanas de trabalho, ao ver um micro tubo de reação com o seu querido DNA/RNA/proteína/carboidrato e descobrir que se algum engraçadinho trocá-lo por um tubo com água pura você só vai descobrir quando tudo o que fizer dali para frente der errado. Trabalhar com moléculas requer um pouco de fé no que você está fazendo e nas técnicas que usa, só assim para acreditar que as coisas estão dando certo.

Pensando nisso, o autor do livro criou um potente simulador de realidade virtual que faz com que as estudantes “enxerguem” as reações e moléculas que o Dr. Moro – ou seu assistente bonitão – esteja ensinando em determinado momento. Confesso que isso seria uma mão na roda gigante para professores de Biologia. Principalmente os que não sabem desenhar nem uma joaninha direito, como é o meu caso.

Outro ponto a favor é o formato. O mangá é objeto de lazer de vários estudantes atuais e possui muitos adeptos no Brasil. Escrever um livro didático mescle a linguagem dos quadrinhos com diálogos teóricos e momentos de texto normal destinado a aprofundar pontos importantes foi uma grande ideia, e por isso o autor está de parabéns! Uma amostra desses dois momentos do livro pode ser vista abaixo:

Finalmente, no começo escrevi que o livro cumpre parte do prometido pela editora. Isso vem do fato de o conteúdo ser simplificado demais mesmo para uma revisão, como é sugerido, o que acaba fazendo par com o próximo problema que encontrei: o direcionamento do livro.

Não entendi muito bem qual é o seu público-alvo. Eu gostaria muito que esse livro fosse indicado para estudantes de ensino médio, em que seria sim aliado em revisões. No entanto, o fato de as personagens estarem na faculdade foi confuso para mim, pois o conteúdo tem pouco apelo para quem curse Biologia ou algum curso da área de Biológicas ou Saúde em nível superior.

De qualquer modo, a leitura é ótima, os conceitos estão bem explicados e resumidos e a história, como qualquer mangá, é repleta daquele carrossel emocional e termina com uma reviravolta impressionante (juro que não esperava) que, apesar de forçada em termos técnicos, me cativou!

Quer outra opinião? Leia a resenha publicada pelo amigo e parceiro de blogs Igor Santos no 42. Acessem “Resenha: Guia Mangá de Biologia Molecular” e divirta-se com os comentários sobre o estilo mangá!

As imagens do livro foram retiradas do capítulo de exemplo disponibilizado no site da Novatec Editora em http://novatec.com.br/livros/mangabiologia/

read more

Congressos científicos: o que são e por que são importantes?

Posted by Gabriel Cunha on 5 mai 2011 in aprendizado, ciência, eventos | 3 comments

Antes de viajar comentei que aproveitaria a ocasião para escrever sobre congressos científicos, sua finalidade e importância. Também registrei que procuraria alunos que estivessem participando desse tipo de evento pela primeira vez para uma conversa sobre a experiência (link anterior AQUI). Este post é a primeira parte do material produzido durante a viagem, espero que gostem!

Essa semana participei da 40ª Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Bioquímica e Biologia Molecular (SBBq), que aconteceu em Foz do Iguaçu – PR. A Sociedade, fundada em 1967 para organizar encontros em que os pesquisadores pudessem trocar experiências e transmitir seus resultados, é atualmente um dos eventos mais tradicionais da comunidade científica brasileira.

Sobre congressos científicos e sua importância
Os congressos são reuniões técnicas ou científicas que envolvem profissionais, professores e estudantes de uma determinada área de conhecimento. Normalmente são eventos organizados pela Sociedade da área em questão (como a Sociedade Brasileira de Genética ou a Sociedade Brasileira de Bioquímica e Biologia Molecular) e têm em sua programação conferências com especialistas, palestras, mesas-redondas sobre temas de destaque e apresentação de trabalhos técnicos/científicos desenvolvidos pelos participantes.

Na SBBq 2011 a programação científica foi dividida em:

• Conferências: um convidado importante do evento (geralmente um pesquisador de destaque em sua área) discorre sobre sua linha de pesquisa ou achados recentes.
• Simpósios: três ou quatro convidados ministram palestras curtas sobre um tema geral, o que sempre gera discussões boas e acesso a especialistas de difícil contato (pode-se conversar de uma vez com especialistas de outros estados ou do exterior).
• Apresentações de trabalhos: exposições dos trabalhos desenvolvidos pelos congressistas em que os autores são avaliados pela comissão e/ou explicam e respondem questões sobre seus resultados a outros congressistas interessados.

Participar de congressos é importante pelo contato com outros pesquisadores e pela possibilidade de se discutir trabalhos relacionados (ou concorrentes), colaborações ou assuntos que despertem nosso interesse.

Uma dica: a participação não é restrita a pesquisadores ou acadêmicos, professores e alunos que tenham interesse e curiosidade podem aproveitar a programação. Eu mesmo participei de um simpósio quando estava no 1º ou 2º ano do Ensino Médio (a memória falhou aqui): soube de um simpósio sobre a biologia de tubarões que aconteceria em minha cidade, me inscrevi e fui assistir às palestras. Foi muito bom, mesmo sem ter muita base teórica.

Portanto, congressos não muito específicos são uma alternativa de reciclagem e atualização para professores interessados. Alunos também podem aproveitar, geralmente essas reuniões possuem um ambiente legal de aprendizado e discussão que pode motivar muita gente!

Para finalizar, quero registrar os parabéns à comissão organizadora da SBBq pelo Simpósio em Educação, para mim o ponto alto do evento. Conversei com muita gente interessante sobre o assunto e consegui bastante material interessante que em breve estará disponível por aqui.

E não esqueçam dos nossos “marinheiros de primeira viagem”: vocês conhecerão esses personagens que estrearam nos congressos científicos nos próximos posts, aguardem!

read more

Redescobrindo o DNA 3 – As regras de Chargaff

Posted by Gabriel Cunha on 18 fev 2011 in ciência, ensino de ciências, História da Ciência | 0 comments

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.

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:

1. 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.
2. 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.

Referências e menções nesse post:
Quem descobriu o DNA? (Ciensinando)

Redescobrindo o DNA 1 – Do que é feito o DNA? (Ciensinando)

Redescobrindo o DNA 2 – O DNA é o material hereditário (Ciensinando)

Avery, O. T. et al. (1944) Studies on the chemical nature of the substance inducing transformation of pneumococcal types. Journal of Experimental Medicine 79, 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)

read more

Redescobrindo o DNA 1 – Do que é feito o DNA?

Posted by Gabriel Cunha on 14 fev 2011 in ciência, ensino de ciências | 0 comments

Ao contrário do que muita gente acredita os cientistas James Watson e Francis Crick não foram os responsáveis pela descoberta do DNA!

Para relembrar, no século 19 um químico suíço chamado Friedrich Miescher conseguiu purificar o material nuclear de leucócitos (um dos tipos de “células brancas” do sangue) e o chamou de nucleína. Quer mais detalhes? Leia sobre esse feito acessando o texto anterior no final deste post!

Mas… por que os cientistas James Watson e Francis Crick são tão importantes? A grande contribuição deles foi elaborar um modelo da molécula de DNA concluindo algo tão inovador que rendeu um Prêmio Nobel: a descoberta de que a molécula de DNA existe como uma dupla-hélice tridimensional, um passo fundamental para entender como o DNA desempenha a função de armazenar a informação genética.

No entanto, existiram muitos pesquisadores importantes entre a descoberta da nucleína por Miescher em 1869 e o modelo da estrutura tridimensional proposto em 1953 por Watson e Crick. Sendo assim, preparei uma série de textos que contam um pouco sobre alguns desses principais momentos.

O personagem apresentado hoje é Phoebus Levene, um bioquímico russo que teve uma produção impressionante: foram mais de 700 artigos científicos sobre a química de moléculas biológicas. Ele foi um dos cientistas que continuou a investigar a natureza química da nucleína e pioneiro em muitos pontos da história do DNA, como:

• Determinação da ordem em que os três componentes de um nucleotídeo, a unidade formadora de DNA e RNA, se organizam (fosfato-açúcar-base);
• Identificação dos carboidratos (açúcares) que compõe o RNA (a ribose) e o DNA (desoxirribose);
• Propor o arranjo correto das moléculas de RNA e DNA.

Como cada nucleotídeo tem várias possibilidades de ligação química, havia muitas formas alternativas dos mesmos se combinarem para formar os ácidos nucléicos. Depois de várias propostas de diferentes pesquisadores, o modelo de “polinucleotídeos” de Levene se mostrou correto. De acordo com seus estudos com leveduras esses ácidos eram compostos de uma série de nucleotídeos e cada nucleotídeo era formado por uma dentre quatro bases nitrogenadas, uma molécula de açúcar e um grupo fosfato.

A proposta inicial foi feita em 1919 e Levene usou os dados para desacreditar hipóteses de outros pesquisadores sobre a estrutura dos ácidos nucléicos. Em suas próprias palavras:

“Novos fatos e novas evidências podem causar sua alteração, mas não há dúvida sobre a estrutura de polinucleotídeos dos ácidos nucléicos de leveduras.”

Como previsto, vários fatos e evidências posteriores alteraram sua ideia. Apesar disso, a estrutura de polinucleotídeos era correta em muitos aspectos. Hoje sabemos que:

• O DNA é composto de uma série de nucleotídeos e que cada nucleotídeo tem três componentes: um grupo fosfato, um açúcar (uma ribose no caso do RNA ou uma desoxirribose no caso do DNA) e uma única base nitrogenada.
• Existem duas categorias básicas de bases nitrogenadas: as purinas (adenida [A] e guanina [G]), cada uma com dois anéis fundidos, e as pirimidinas (citosina [C], timina [T] e uracila [U]), cada uma com apenas um anel.
• O RNA contém apenas A, G, C e U (sem T), enquanto o DNA contém A, G, C e T (sem U).

Com base nessas descobertas fica fácil entender que, sem o intenso trabalho de Phoebus Levene, talvez Watson e Crick jamais elaborassem a ideia do DNA como uma dupla-hélice que revolucionou a Biologia!

Referências bibliográficas e menções nesse post:
Quem descobriu o DNA? (Ciensinando)
Levene, P. A. (1919) The structure of yeast nucleic acid. IV. Ammonia hydrolysis. Journal of Biological Chemistry 40, 415–424 (1919)

Dahm, R. (2007) Discovering DNA: Friedrich Miescher and the early years of nucleic acid research Human Genetics, 122 (6), 565-581 Pray, L. (2008) Discovery of DNA structure and function: Watson and Crick. Nature Education 1(1)

Imagem dos nucleotídeos retirada do ótimo site da Coleção Biologia e Biologia — Volume Único de César e Sezar.

read more

Ensinando colesterol, (des)informação e defesa do consumidor!

Posted by Gabriel Cunha on 28 jul 2010 in Ciensinando, ensino de ciências, pensamento crítico | 2 comments

Explicar química de macromoléculas pode ser um problema para os professores de Biologia. O assunto desperta pouco interesse na maioria dos alunos e, pensando nisso, compartilho duas experiências que uso para tentar fazer o estudo de pelo menos uma molécula mais interessante: o colesterol.

1. “Colesterol faz bem ou faz mal?”

A preocupação com a saúde fez com que as discussões sobre obesidade em países desenvolvidos e em desenvolvimento ficassem tão importantes quanto campanhas para combater a subnutrição de países pobres. Assim, é comum a mídia trazer informações sobre os males relacionados ao colesterol, de modo que todos já ouvimos ou lemos alguma coisa sobre o assunto.

Aproveitando esse fato procuro iniciar o tema com uma pergunta simples: “Colesterol faz bem ou faz mal?”.

Praticamente todos respondem “Faz mal!”, dando a entender que a pergunta tem uma resposta óbvia. Por isso, quando eu respondo “quem falou?” ou “depende!”, a surpresa gerada serve de gancho para explicar a parte química do tema.

 

 

O colesterol tem fórmula molecular C₂₇H₄₅OH e faz parte dos esteróides, uma classe de lipídios que contém um arranjo específico de quatro anéis de átomos de carbono.

A figura ao lado foi retirada do site Cholesterol-and-health.com e é extremamente didática para explicar a estrutura da molécula:

• A cor vermelha destaca o grupo polar hidroxila ( – OH), que caracteriza a molécula de colesterol como um álcool (de acordo com as funções orgânicas) e que fornece alguma solubilidade em água;
• A cor verde mostra o arranjo de anéis de carbono específico conhecido como a “assinatura dos esteróides”;
• A cor azul corresponde à cauda de hidrocarbonetos (moléculas formadas apenas por átomos de carbono e hidrogênio), fortemente apolar, ou seja, capaz de se dissolver em substâncias oleosas ou gordurosas, mas não em água.

Pensando na importância biológica do colesterol, vale lembrar que essa molécula tem papel fundamental na fluidez das membranas celulares animais e é precursora dos demais esteróides. Dentre as moléculas derivadas estão, o estradiol (hormônio sexual feminino), a testosterona (hormônio sexual masculino), e a vitamina D, todos de vital importância.

Conclusão: por mais que tenhamos nos acostumado a enxergar o colesterol como um dos grandes vilões nutricionais ele é essencial à vida, portanto associar automaticamente a molécula a problemas de saúde é um erro.

2. Como a publicidade pode se aproveitar da sua falta de informação?

Outra discussão sobre o colesterol diz respeito à propaganda. Ainda na faculdade reparei que no rótulo de uma lata de óleo que trazia em destaque a informação: “Sem colesterol, mais saudável!”.

Como sabemos que o colesterol não pode ser extraído de produtos de origem vegetal, qual é a ideia por trás disso? Simples: como poucas pessoas sabem que todo óleo vegetal é livre de colesterol, consumidores com menos instrução podem ser induzidos a comprar a marca “A” ou “B”.

Tempos depois, a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) criou o Manual de Orientação aos Consumidores (disponível no final desse texto). O documento esclarece que essa prática é proibida, como vemos no trecho abaixo:

 

 

 

Pensando em como os fabricantes de óleos podem “driblar” as normas da ANVISA, fui ao supermercado para verificar como isso acontecia. Todos os produtos traziam a informação “óleo sem colesterol, como todo óleo vegetal”, mas a disposição da informação era variável.

Dos 19 óleos vegetais à venda no mercado que visitei no começo de Julho deste ano, oito (42%) traziam o escrito “Sem colesterol*”, sendo que o símbolo * remetia a algum canto escondido do rótulo que continha o restante da frase (“como todo óleo vegetal”). Pensando criticamente, essas marcas estão ou não buscando vantagem sobre as demais, tentando parecer mais saudáveis?

A lição mais importante a ser discutida com os alunos é: conhecimento não é importante somente para passar de ano, ter boas notas e entrar em uma boa faculdade. É, antes de qualquer coisa, a principal proteção que as pessoas podem ter contra iniciativas como essa, que procuram tirar vantagem de consumidores desavisados.

Fontes e referências:

CAMPBELL, Neil et al. Biologia (8ª ed.), Porto Alegre: Artmed 2010. ISBN: 9788536322698

ALBERTS, Bruce et al. Biologia Molecular da Célula (4ª ed.), Porto Alegre: Artmed 2004. ISBN: 8536302720

Cholesterol-and-health.com

 

Manual de Orientação aos Consumidores (ANVISA)

read more