Posts Tagged "biologia"

Coma as ervilhas e assopre as velinhas!

Posted by Gabriel Cunha on 20 jul 2011 in ciência, especial, História da Ciência | 0 comments

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!

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!

E, para finalizar, um grande parabéns a Mendel!

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Terminei de ler: “O gênio em todos nós – Porque tudo o que você ouviu falar sobre genética, talento e QI está errado.”

Posted by Gabriel Cunha on 3 abr 2011 in aprendizado, ciência, ensino, livro, resenhas | 4 comments

Foi uma grata surpresa receber da Editora Zahar o livro “O gênio em todos nós – Porque tudo o que você ouviu falar sobre genética, talento e QI está errado”, escrito pelo jornalista David Shenk.

Depois de pensar muito e esboçar vários começos para esse texto, resolvi esfriar a cabeça e resumir minha opinião: trata-se de um livro que deve ser lido por todos, sem exceção.

O motivo? Shenk faz uma bela defesa da habilidade humana e manda uma bomba para todos que defendem que nosso potencial é exclusivamente determinado pelo DNA, uma visão chamada de “determinismo genético”.

A frase chave do livro é:

“O talento não é algo em si mesmo, e sim um processo.”

Ao traçar perfis de gênios como Mozart e Michael Jordan, o autor deixa claro que é a busca pela excelência através de treinamento, estudo e dedicação quase obsessivos que causa o desenvolvimento de habilidades espantosas, indo de encontro ao paradigma vigente, no qual “seu DNA define suas qualidades e limitações”.

A argumentação do livro é baseada em uma enxurrada de evidências científicas sobre desenvolvimento cerebral e motor, talento, aprendizado e treinamento. Além disso, também discute novidades que a genética tem demonstrado, como o potencial de influência ambiental no comportamento dos nossos genes, um campo conhecido como Epigenética.

Confiram alguns trechos:

A ciência contemporânea sugere que poucas pessoas conhecem seus verdadeiros limites, e que a grande maioria delas não chega nem perto de utilizar o que os cientistas chamam de ‘potencial irrealizado’… A maior parte dos que possuem um desempenho abaixo da média muito provavelmente não é prisioneira de seu próprio DNA; essas pessoas têm sido apenas incapazes de alcançar seu verdadeiro potencial.

Seria um disparate afirmar que qualquer um pode literalmente fazer ou ser qualquer coisa, e esse tampouco é o objetico desde livro. Porém, a ciência contemporânea nos diz que é igualmente absurdo pensar que a mediocridade é inata à maioria das pessoas, ou que nós podemos saber quais são nossos verdadeiros limites antes de empregarmos nossa vasta gama de recursos e investirmos grande quantidade de tempo nisso. Nossas habilidades não estão gravadas dede forma indelével em nossos genes. Elas são flexíveis e moldáveis, mesmo nas idades mais avançadas. Com humildade, esperança e determinação extraordinária, qualquer criança – de 8 a 80 anos – pode aspirar à grandeza.

O assunto é complexo e escreverei mais a respeito em breve. Por enquanto, fiquem com a mensagem principal: nós não somos “prisioneiros” de nosso DNA. Com treinamento e dedicação, todos podem buscar níveis de desempenho extraordinários, e saber como isso é apoiado pela ciência é um ótimo motivo para conhecer esse livro.

“O gênio em todos nós – Porque tudo que você ouviu falar sobre genética, talento e QI está errado” começou a ser vendido no dia 31/3 e eu considero leitura obrigatória principalmente para qualquer pessoa envolvida ou interessada nos processos de ensino e aprendizagem, não deixem de conferir!

Mais informações no site da Editora Zahar em http://www.zahar.com.br/catalogo_detalhe.asp?id=1191

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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)

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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.

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Terminei de ler: “Pequenas Maravilhas: como os micróbios governam o mundo”

Posted by Gabriel Cunha on 14 jan 2011 in ciência, ensino de ciências, livro, material didatico | 2 comments

No final de 2010 fui procurado pela Editora Zahar para avaliar um de seus lançamentos na área de Ciências. Prontamente agradeci e topei o convite para minha primeira experiência nessa atividade.

Alguns dias depois estava em minhas mãos o título “Pequenas Maravilhas: como os micróbios governam o mundo”, e fiquei muito satisfeito pois era um dos títulos da minha lista de leitura!

Vou começar com o resumo mais curto possível: “Pequenas Maravilhas” é uma ótima pedida para quem está começando a se interessar por Ciência e para professores que queiram informação para aumentar o interesse dos alunos. Mesmo assim, acadêmicos que não trabalhem diretamente com microrganismos conseguirão diversão e conteúdo numa leitura leve, bem estruturada e direta.

O livro foi premiado pela Associação Americana para o Progresso da Ciência como o “Melhor livro científico para jovens” de 2010. Talvez o grande mérito para essa vitória seja o cuidado do autor em transmitir uma variedade enorme de conteúdo sobre os microrganismos do modo mais simples e direto possível.

Percebi esse cuidado logo no 3° parágrafo do 1° capítulo, quando o mesmo transcreve parte da narração de uma partida de golfe (“golfe?!”, sim, golfe). Ao confessar sua ignorância no esporte e assumir não entender o acontecimento narrado no jogo (“foi bom?”, “foi ruim?”, “quem está melhor na partida?”, etc.), estava lançada a ideia fundamental que me fez criar o Ciensinando:

“… se você quiser realmente compreender um assunto, vai ter que falar um pouco da língua e entender algumas das regras, caso contrário vai morrer de tédio, sem entender nada do que está acontecendo.”

A frase acima é o ponto fundamental na divulgação de ciência. Temos muita gente excelente escrevendo sobre o assunto, mas por vezes a lacuna de conhecimento entre autores e leitures é tão grande que a mensagem é pouco absorvida e o público em geral a classifica simplesmente como “chata, desinteressante, longe do mundo em que eu vivo”.

E esse problema é real independentemente do autor. Sem o devido cuidado, mesmo jornalistas treinados podem cometer erros de tradução, interpretação ou de simplificação excessiva, transmitindo erros de conceito. Quando a divulgação é feita por cientistas, professores e blogueiros da área, o problema é o contrário: a dificuldade em transmitir o conhecimento contido ali sem usar muitos termos específicos (conhecidos como jargões), que, como os alunos dizem em aula, deixam todos que não conhecem o assunto “boiando”.

Aqui está o trunfo do livro e algo em que acredito e tento aplicar em todas as minhas aulas: a noção clara de que o ensino é uma via de mão dupla. A simplificação de termos complicados por professores, cientistas, jornalistas e etc. é essencial para atingir o maior número de pessoas possível, mas existe um mínimo de conhecimento sobre o “bê-a-bá” científico que o público precisa conhecer para não ocorrer o problema da “barreira do jargão”.

Na minha opinião, a responsabilidade de eliminar essa barreira é de quem transmite a mensagem. É algo que muitas vezes toma o foco principal em minhas aulas e o único motivo de eu ter começado a escrever este espaço.

E o conteúdo do livro?

Várias características fascinantes dos microrganismos estão lá. A importância da Escherichia coli para a Biologia Molecular, micróbios capazes se reproduzir a mais de 100°C, de sobreviver a 130°C e de nadar numa velocidade equivalente à de um homem nadando três piscinas olímpicas por segundo (!!!) são apenas alguns dos casos do livro. Alguns deles, adianto, aparecerão por aqui em breve!

Ao invés de se preocupar com as doenças horríveis que alguns desses microrganismos podem ocasionar, o foco está na grande diversidade de formas, mecanismos de sobrevivência e de interação com o ambiente que esses “bichinhos” podem ter. Sem dúvida é uma ótima forma de homenagear quem já habita a Terra a 3,8 bilhões de anos  mas só foi notado pelos homens no século 17!

Nesse ponto só posso parabenizar o autor, Idan Ben-Barak, pela qualidade e simplicidade do texto, e a Editora Zahar, que trouxe o título para um país que, apesar de melhorar a cada ano, ainda possui uma certa carência de publicações científicas dirigidas ao grande público.

Espero que esse tipo de lançamento literário ocorra cada vez mais!

Para mais informações e outros títulos acessem o site da Editora em http://www.zahar.com.br/default.asp

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