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.

Minha participação na apresentação de trabalhos.

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!

Salão de exposição do congresso lotado de autores apresentando seus trabalhos e congressistas interessados em conversar sobre ciência.

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!

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:

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)

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.

Phoebus Levene (1869-1940)

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.

Levene acertou na estrutura dos nucleotídeos.

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.