Bem-vindo ao blog do Laboratório de Bioinformática Estrutural (LaBiE) da ULBRA

Laboratório vinculado ao Curso de Química e ao Programa de Pós-Graduação em Genética e Toxicologia Aplicada (PPGGTA) da Universidade Luterana do Brasil (Ulbra)
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quarta-feira, 27 de janeiro de 2010

Cérebros favoráveis à depressão

Cientistas tentam entender as características moleculares que fazem com que os cérebros de alguns sejam mais suscetíveis à depressão e respondam menos a tratamento

Quais são as características moleculares que fazem com que o cérebro de uma pessoa seja mais suscetível à ansiedade e à depressão e menos propenso a responder ao tratamento com medicamentos?

Um novo estudo, publicado pela revista Neuron, tenta responder à questão e abrir novos caminhos para o desenvolvimento de estratégias mais eficientes para o tratamento da depressão, um dos principais problemas de saúde pública em todo o mundo.

Embora mecanismos cerebrais associados com a depressão e com a ansiedade não sejam totalmente conhecidos, pesquisas recentes têm indicado o papel em distúrbios depressivos de uma combinação de eventos estressantes com fatores biológicos predispostos.

Os medicamentos antidepressivos mais populares, com os inibidores seletivos da recaptação da serotonina (ISRS), funcionam ao aumentar os níveis do neurotransmissor serotonina no cérebro.

"Infelizmente, mais da metade de todos os pacientes com depressão não responde ao primeiro tratamento medicamentoso. Por conta disso, é fundamental tentar esclarecer a natureza exata tanto dos fatores de predisposição da depressão como dos mecanismos por trás da resistência ao tratamento", disse René Hen, da Universidade Columbia, nos Estados Unidos, principal autor da nova pesquisa.

Estudos anteriores em humanos indicaram que a regulação de receptores de serotonina pode estar relacionada com a depressão e com a resposta ao uso de antidepressivos.

Os receptores 5-HT1A são encontrados em neurônios de serotonina, nos quais inibem a liberação da molécula neurotransmissora, e em áreas específicas que recebem a inervação serotonérgica, os heterorreceptores.

Segundo os autores do estudo, os autorreceptores são críticos para estabelecer o "tom serotonérgico" no cérebro. Uma alteração genética que pode regular os níveis dos receptores 5-HT1A foi relacionada à suscetibilidade à depressão e à diminuição na resposta a tratamentos medicamentosos.

Hen e colegas desenvolveram um novo sistema por meio do qual se pode manipular especificamente autorreceptores sem alterar os heterorreceptores.

Em testes, camundongos com níveis mais altos de autorreceptores exibiram uma resposta psicológica abrupta ao estresse agudo, tiveram mais problemas de comportamento e não apresentaram resposta comportamental ao tratamento com antidepressivos. Quando os níveis do autorreceptor 5-HT1A foram reduzidos antes da terapia antidepressiva, os animais passaram a responder ao tratamento.

O artigo '5-HT1A Autoreceptor Levels Determine Vulnerability to Stress and Response to Antidepressants p40" (10.1016/j.neuron.2009.12.003), de René Hen e outros, pode ser lido por assinantes da "Neuron" em www.cell.com/neuron/abstract/S0896-6273(09)00980-5

(Agência Fapesp, 26/1)

DNA faz "censo populacional" mais antigo

Estudo do genoma mostra que população humana efetiva há 1,2 milhão de anos era de 18.500 indivíduos

Analisando o DNA completo de apenas dois indivíduos, geneticistas calcularam o tamanho da população humana há 1,2 milhão de anos, da qual todas as pessoas no mundo descendem. Eles estimaram o número em 18.500, mas isso se refere apenas àqueles em condição de reprodução, a população "efetiva". A população real pode ter sido cerca de três vezes maior, ou de até 55.500.

Estimativas similares para outros primatas da época correspondem a 21 mil chimpanzés e 25 mil gorilas. Em termos biológicos, ao que parece, os humanos não eram uma espécie tão soberana na África, e a estratégia evolutiva de investir em cérebros maiores do que os colegas primatas ainda não trazia grande recompensa. A população humana só atingiu níveis altos após o advento da agricultura, muito mais tarde.

Geneticistas há muito tempo sabem que ancestrais dos humanos modernos correspondiam a apenas 10 mil indivíduos, que viveram em alguma época nos últimos 100 mil anos. O número extremamente baixo sugere que alguma catástrofe -como doença ou mudança climática induzida por um vulcão- tenha levado os humanos à beira da extinção.

No entanto, se a nova estimativa estiver correta, o tamanho da população humana tem sido pequeno e razoavelmente constante ao longo da maior parte dos últimos milhões de anos, excluindo-se a necessidade de buscar uma catástrofe como justificativa. A nova estimativa, calculada por geneticistas populacionais da Universidade de Utah liderados por Chad Huff e Lynn Jorde, sugere isso.

A população humana de um milhão de anos atrás era representada por espécies arcaicas, como o Homo ergaster, na África, e o Homo erectus, no leste da Ásia. Os cientistas dizem que sua estimativa de 18.500 indivíduos habitando a Terra é "uma população estranhamente pequena para uma espécie distribuída por todo o Velho Mundo", o que é incomum.

No entanto, a estimativa dos cientistas de Utah só se aplica à população mundial de humanos se tiver havido cruzamento entre membros das populações nos diferentes continentes.

Caso contrário -se os humanos modernos são descendentes de apenas uma dessas populações, como o Homo ergaster da África- então a estimativa se aplicaria apenas à população isolada da qual descendemos. Richard Klein, paleoantropólogo da Universidade de Stanford, disse ser difícil acreditar que a população ancestral dos humanos modernos fosse tão pequena quanto 18.500 pessoas, "a não ser que eles estivessem geograficamente restritos à África ou a uma pequena parte do continente".

(Nicholas Wade, do "New York Times")

(Folha de SP, 26/1)

Produção científica do Brasil ultrapassa a da Rússia, indica levantamento

A produção científica brasileira ultrapassou a da Rússia, antiga potência na área, caminha para superar também a da Índia e se consolidar como a 2ª maior entre os BRICs (Brasil, Rússia, Índia e China), segundo levantamento feito pela Thomson Reuters.

O levantamento acompanhou a produção científica nos quatro países com base na análise das 10.500 principais revistas científicas do mundo.

Segundo a pesquisa, a produção brasileira avançou de 3.665 para 30.021 artigos científicos publicados entre 1990 e 2008. No mesmo período, a produção russa manteve-se estável – o número de 1990, de 27.603 artigos, é praticamente o mesmo que o de 2008 – 27.605 artigos.

A produção científica da Índia, que em 1990 contabilizava 13.984 artigos publicados, chegou a 38.366 artigos em 2008.

Se o índice de aumento da produção científica dos países se mantiver, o Brasil deverá ultrapassar a Índia nos próximos anos.

O levantamento indica ainda que a produção científica chinesa, que em 1990 ainda estava atrás da russa e da indiana, com 8.581 artigos, chegou a 2008 com 112.318 artigos, numa expansão que, se mantida, verá a China ultrapassar os Estados Unidos e se tornar líder mundial em produção científica até 2020.

Dados revisados

Segundo Jonathan Adams, diretor de avaliação de pesquisas da Thomson Reuters, os dados dos levantamentos foram revisados após 2007, para evitar que a base de revistas científicas analisadas refletisse um viés pró-países desenvolvidos.

“A revisão dos dados levou a uma considerável elevação do número de artigos científicos de China, Brasil e Índia. Porém essas elevações refletiram tendências já evidentes nos dados, em vez de mudar a trajetória geral”, explicou Adams à BBC Brasil.

Segundo ele, os dados dos últimos anos já indicavam que a produção brasileira superaria a russa, o que ficou expresso nos números de 2008, mas ele observa que, se a base de análise já tivesse sido revista antes, isso já teria acontecido há vários anos.

De acordo com os últimos dados compilados, de 2008, a produção científica brasileira naquele ano representou 2,6% do total de 1.136.676 artigos publicados em todas as 10.500 revistas analisadas. Em 1990, o Brasil tinha apenas 0,6% da produção mundial.

A produção científica americana - 332.916 artigos em 2008 - ainda representa 29% de todos os artigos publicados no mundo, enquanto a chinesa é de 9,9%. Em 1990, porém, os Estados Unidos tinham 38% de toda a produção científica mundial, enquanto a China respondia por apenas 1,4% do total.

No mesmo período, a produção russa, que já foi considerada uma das mais avançadas do mundo, passou de 4,7% do total em 1990 para apenas 2,4% em 2008.

A produção indiana, por sua vez, teve sua participação no total mundial elevada de 2,3% para 3,4% no período, numa elevação proporcionalmente menor que as da China e do Brasil.

Gastos

Em sua análise da produção científica do Brasil, a Thomson Reuters observa que os gastos com pesquisa e desenvolvimento no Brasil chegaram em 2007 a quase 1% do PIB, proporção inferior aos cerca de 2% gastos nos Estados Unidos e na média dos países de desenvolvidos, mas ainda bem acima de outros países latino-americanos.

Segundo o levantamento, o Brasil tem 0,92 pesquisador para cada mil trabalhadores – bem abaixo da média de 6 a 8 pesquisadores por mil trabalhadores dos países do G7, o grupo das nações mais industrializadas do planeta.

Apesar disso, o documento afirma que a proporção brasileira é semelhante à de outros países em desenvolvimento, como a própria China, e que a base de pesquisadores vem crescendo.

Segundo a Thomson Reuters, o Brasil formou cerca de 10 mil novos pesquisadores doutores no último ano analisado, num crescimento de dez vezes em 20 anos.

O levantamento indica ainda que a produção científica do país é mais forte em áreas como pesquisas agrícolas e ciências naturais.

sexta-feira, 22 de janeiro de 2010

Em busca da computação quântica

Trabalho desenvolvido na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) dá passo importante para a construção de computador quântico
Velocidade de processamento maior do que o mais avançado computador atual - exponencialmente maior. Isso é uma das vantagens que se espera do sistema computacional baseado nos conceitos da física quântica, que atualmente ainda se encontra na teoria.

Mas pesquisas feitas em diversos países têm avançado o conhecimento na área de forma constante, como um trabalho feito na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) que acaba de dar um passo importante para a construção do computador quântico em um futuro próximo.

A pesquisa, desenvolvida pelo Professor Walter Carnielli, do Centro de Lógica, Epistemologia e História da Ciência e do Departamento de Filosofia, e por seu orientando de doutorado, com Bolsa da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), o colombiano Juan Carlos Agudelo, dá pistas para o avanço da informática quântica ao utilizar a lógica paraconsistente como fundamento para a elaboração de algoritmos voltados a esse modelo.

O trabalho foi realizado no âmbito do Projeto Temático "Logical Consequence and Combinations of Logics - Fundaments and Efficient Applications", apoiado pela Fapesp e coordenado por Carnielli.

A computação quântica é fundamentada em conceitos criados pela física quântica como o da superposição (quando uma partícula está em diferentes condições contraditórias simultaneamente) e do entrelaçamento (quando a alteração em uma partícula provoca o mesmo efeito em outra que se encontra distante).

Segundo Carnielli, assim como a física clássica não apresenta resposta para situações de contradição em sistemas físicos, tampouco a lógica booleana, na qual os computadores atuais se baseiam, consegue responder a configurações em que as cláusulas sejam contraditórias.

A solução encontrada pelos pesquisadores foi utilizar a chamada "lógica paraconsistente", capaz de obter resultados racionais mesmo nos casos em que duas ou mais condições não possam ocorrer (na lógica clássica) ao mesmo tempo.

Por exemplo, um comando que indique virar à esquerda e à direita simultaneamente. "Ou, mais dramaticamente, a transmissão de informações contraditórias de velocidade ao computador de bordo, como no caso da queda do voo 447 da Air France. A falta de controle racional da contradição tem como consequência, num caso desses, o desligamento do piloto automático, obrigando o comandante a pilotar sem nenhum instrumento, o que é extremamente difícil", disse Carnielli.

Em sua tese de doutorado, intitulada "Computação Paraconsistente: Uma Abordagem Lógica à Computação Quântica", Agudelo criou um modelo teórico que pode inspirar a criação de softwares para os computadores quânticos. "Ao elaborar circuitos paraconsistentes, simulamos uma proposta de circuitos quânticos", disse Agudelo.

O pesquisador idealizou um computador que funciona com a lógica paraconsistente. Utilizando o esquema idealizado pelo matemático britânico Alan Turing (1912-1954), o cientista da computação esboçou uma máquina na qual corre uma fita dividida em células. A cabeça de leitura lê apenas uma célula por vez, a qual contém um sinal gráfico e um comando que corresponde a correr para a direita ou para a esquerda.

Na versão quântica, essa concepção moderna da máquina de Turing admite não um, mas um conjunto de posições que seriam inconcebíveis para a lógica clássica, como, por exemplo, um comando que faça a fita correr para a esquerda e para a direita simultaneamente. "Na lógica paraconsistente esses estados são superpostos, como se fossem empilhados", explicou Agudelo.

Criptografia quântica

Segundo Carnielli, a originalidade do trabalho está na associação da lógica paraconsistente à computação quântica. Mesmo traçando modelos iniciais básicos, eles poderão abrir caminhos para uma produção de softwares quânticos.

A mera expectativa da computação quântica já tem aquecido o mercado de software, ressalta o professor da Unicamp. Universidades já começam a esboçar programas quânticos e empresas já anunciam sistemas de criptografia nesse novo paradigma.

"Os sistemas de criptografia atuais se baseiam em um código formado por um número grande que, para ser quebrado, deve ser decomposto em números primos", explicou. Quanto maior forem esses fatores primos, mais difícil será a descoberta do código.

No entanto, com o advento do modelo de processamento quântico essa criptografia tradicional será atacada com muita facilidade, estima Carnielli. "O esquema criptográfico conhecido como RSA, largamente utilizado no comércio digital, em bancos e compras com cartões de crédito pela internet, baseia-se no fato de que é computacionalmente muito difícil conseguir fatorar um número grande no produto de dois números primos", disse.

"O tempo estimado, por exemplo, para se conseguir fatorar um número de 2048 bits (chave de uma criptografia RSA) ultrapassaria a idade da Terra. Um algoritmo quântico, no entanto, realizaria essa tarefa em menos de 6 horas. Dessa forma, com os computadores quânticos as chaves RSA perderiam completamente sua eficácia. Esse problema motivou a criação da criptografia quântica. Nessa tendência, crescem os investimentos feitos em pesquisas de criptografia quântica a fim de fazer frente aos futuros computadores e apresentar um sistema de codificação praticamente inexpugnável", disse.

Para o professor da Unicamp, as máquinas quânticas devem começar pequenas. "Antes do computador quântico, devem surgir estruturas mais simples, como o chip e o mouse quântico", indicou.

Para tanto, é fundamental uma engenharia de software que contemple o novo paradigma. Por conta disso, o trabalho feito na Unicamp tem chamado a atenção da comunidade internacional.

A tese de Agudelo gerou um artigo produzido em parceria com Carnielli ("Paraconsistent Machines and their Relation to Quantum Computing" -odoi:10.1093/logcom/exp072k), publicado em 2009 no "Journal of Logic and Computation", publicação da editora da Universidade de Oxford, e está sob avaliação de outros periódicos especializados.

Carnielli ressalta que a computação quântica é uma nova fronteira a ser explorada do ponto de vista científico, industrial e comercial. "Aspectos essenciais a serem explorados são as correlações não-clássicas e a grande variedade de graus de liberdade em alto grau de desempenho computacional. A questão é estratégica a ponto de não poder ser negligenciada em nenhum aspecto da computação, ainda mais quando se têm presentes as limitações impostas pela chamada Lei de Moore", disse.

Um projeto ambicioso envolvendo um time de especialistas e parceiros estratégicos, liderado por Waldyr Alves Rodrigues Jr. (Steriwave Quantum Computing UK-Brazil e Unicamp), Dario Sassi Thober (Centro de Pesquisas Avançadas Wernher von Braun, de Campinas) e Carnielli pretende atacar a questão sob vários aspectos, incluindo matemática, física, lógica, engenharia de processos e e-comércio, focando em especial as áreas de lógica quântica e criptografia quântica e suas aplicações comerciais e industriais.

"O projeto, que envolve alto custo e considerável complexidade, encontra-se em fase de negociação para financiamento por parte de empresas estrangeiras, prevendo um prazo de implantação inicial de dois anos e a criação de empresas incubadas", explicou Carnielli.

(Fabio Reynol, Agência Fapesp, 21/1)

quarta-feira, 20 de janeiro de 2010

Empresa farmacêutica vai abrir mão de patentes de vacina contra malária

GlaxoSmithKline diz que disponibilizará 13,5 mil estruturas para a comunidade científica mundial

A GlaxoSmithKline (GSK), uma das maiores empresas farmacêuticas do mundo, vai divulgar 13,5 mil estruturas que podem ser usadas em vacinas contra a malária e dados farmacológicos associados.

A ação é a primeira do tipo no mundo das grandes corporações do setor e pode representar o início de um processo de abertura de patentes para remédios e vacinas voltados para doenças mais presentes nos países em desenvolvimento, também chamadas de "doenças negligenciadas".

A GSK afirma em comunicado que oferecerá acesso gratuito à sua biblioteca de pesquisas relacionadas à malária, que reúne cerca de dois milhões de compostos. Em entrevista à Nature, Timothy Wells, chefe da iniciativa Medicines for Malaria Venture (MMV), que busca baratear a produção de remédios contra a doença, elogia a iniciativa e lembra que é a primeira vez que uma empresa abre seus dados à comunidade científica sem restrições.

A própria GSK e a Novartis, outra grande companhia do setor, já haviam disponibilizado informações, mas apenas a alguns grupos de pesquisa ou ONGs, como a MMV.

Dos compostos a serem abertos, ao menos 13.500 tem utilidade imediata, segundo a MMV. Pesquisadores e ativistas esperam que a atitude da empresa possa acelerar pesquisas e estimular outras companhias a tomarem o mesmo rumo, barateando, assim, os custos de desenvolvimento de novos medicamentos.

A GSK informou que ainda está estudando de que forma os dados serão disponibilizados, mas diz que provavelmente eles ficarão alojados em alguma plataforma externa à empresa.

(Com informações da revista "Nature", 20/1)

segunda-feira, 18 de janeiro de 2010

Mapeados genes ligados à gripe

Estudo aponta quais unidades são usadas pelo vírus para se replicar, abrindo caminho para novos antivirais

Um grupo de cientistas alemães mapeou os genes humanos relacionados com o processo de replicação do vírus da gripe, revela pesquisa divulgada na edição mais recente da revista Nature.

A descoberta abre caminho para uma nova geração de drogas antivirais que, em vez de agir nos mecanismos de reprodução do vírus, atua nas células humanas. Isso, em tese, faria com que o medicamento continuasse eficaz apesar das mutações virais. A técnica também traz esperança de tratamento para outras infecções, como a aids.

O objetivo dos cientistas foi identificar quais genes existentes nas células do pulmão são usados pelo vírus influenza A - principal responsável pelas epidemias de gripe - para se reproduzir. Para isso, eles utilizaram uma metodologia chamada RNA de interferência, que permite silenciar genes específicos.

"Injetamos o material genético do vírus em culturas de células do pulmão e fomos silenciando um a um os mais de 22 mil genes que formam o genoma humano para descobrir quais são importantes para a replicação viral", explica Thomas Meyer, um dos autores do estudo. "Identificamos 287 genes cruciais para o processo. Desses, 168 puderam ser silenciados temporariamente sem comprometer o funcionamento das células."

Dos 168 genes, 47 estão ligados à replicação do subtipo viral H1N1 endêmico (causador da gripe espanhola de 1918), 49 ao subtipo H1N1 pandêmico (variação que causa a gripe suína) e 72 aos dois subtipos. Vários genes também se mostraram importantes para a replicação do subtipo H5N1, causador da gripe aviária e altamente patogênico. O próximo passo da pesquisa é realizar testes em modelos animais para verificar se o silenciamento temporário desses genes é, de fato, seguro para o organismo. "Pretendemos ainda estender a pesquisa para outras infecções virais", conta Meyer.

Promessa

Caso a técnica se mostre segura, será possível desenvolver novos medicamentos antivirais que atuem diretamente nos genes humanos essenciais à replicação do vírus. As drogas existentes atualmente têm como alvo o próprio vírus e se tornam obsoletas quando ocorre uma mutação.

"Já existem relatos de cepas do H1N1 resistentes ao oseltamivir (principal medicamento contra a gripe, cujo nome comercial é Tamiflu)", conta o virologista Wyller Alencar de Mello, pesquisador do Instituto Evandro Chagas.

Segundo o autor Thomas Meyer, deve levar pelo menos cinco anos para que sejam viáveis testes clínicos com drogas desenvolvidas a partir desse estudo. "Vai depender muito de conseguirmos financiamento público ou comercial", diz.

Para a infectologista da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) Nancy Bellei, ainda que não seja viável a criação de novas drogas, a pesquisa é importante só por elucidar o funcionamento dos genes humanos durante o processo de infecção viral. "Isso abre possibilidade de intervenções terapêuticas, mas o vírus atua em várias partes do corpo e tem outros mecanismos de escape. Por isso uma única droga pode não ser tão eficaz no caso de um vírus muito patogênico."

(Karina Toledo)

(O Estado de SP, 18/1)

Vespa parasitoide é sequenciada

Agência FAPESP – Por matar insetos, as vespas parasitoides são conhecidas pelo potencial de controle biológico na agricultura. Isso já seria suficiente para ressaltar a importância do sequenciamento anunciado na edição desta sexta-feira (15/1) na revista Science, que dá novos rumos às pesquisas sobre a biologia do gênero Nasonia, mas essas pequenas vespas também representam um valioso modelo para estudos genéticos.

O trabalho, feito por um consórcio internacional com participação de pesquisadores brasileiros, resultou no sequenciamento dos genomas de três espécies de vespas parasitoides (Nasonia vitripennis, N. giraulti e N. longicornis), no qual foram identificados 17 mil genes, incluindo aqueles responsáveis pela produção do veneno.

Os resultados apontam que 12% dos genes são específicos do gênero Nasonia, contra 2,4% compartilhados apenas entre os himenópteros (da ordem da qual fazem parte vespas, abelhas e formigas).

Os pesquisadores, coordenados por Jack Werren, da Universidade de Rochester, e por Stephen Richards, da Faculdade de Medicina Baylor, nos Estados Unidos, analisaram informações codificadas nas sequências nucleotídicas do DNA dos genomas sequenciados.

No conjunto, os achados desvendam as bases moleculares que vão desde a capacidade de adaptação ao ambiente, passando pelas rotas metabólicas e vias de produção de veneno, até aspectos biológicos que permitem o ataque a potenciais hospedeiros, além do uso desses insetos em programas de controle biológico de pragas.

Zilá Luz Paulino Simões, professora do Departamento de Biologia da Universidade de São Paulo (USP) em Ribeirão Preto e uma das autoras do artigo, conta que a participação do grupo brasileiro se deu pela experiência anterior no conhecimento da biologia e da genética de abelhas produtoras de mel (Apis mellifera), em que foram identificados três grupos de genes responsáveis pelo desenvolvimento de estruturas morfológicas específicas em rainhas e operárias.

“Além de contribuir com a anotação do genoma de Nasonia, o grupo brasileiro desenvolveu, concomitantemente, um estudo com proteínas de estocagem conhecidas como hexamerinas, que também será publicado na revista Insect Molecular Biology, simultaneamente à publicação do genoma pela Science”, disse Zilá à Agência FAPESP.

Do lado brasileiro, também assinam os dois artigos Angel Roberto Barchuk, da Universidade Federal de Alfenas (Unifal), Francis Nunes e Márcia Bitondi, da Universidade de São Paulo (USP) em Ribeirão Preto, Alexandre Cristino (USP e Universidade de Queensland) e Valéria Aguiar Coelho, da Universidade Federal do Rio de Janeiro.

Zilá coordena o Projeto Temático “Genômica Funcional de Apis mellifera – Busca de novos genes e redes funcionais no contexto do desenvolvimento, da diferenciação de castas de reprodução”, apoiado pela FAPESP.

Ela destaca que pesquisadores brasileiros têm tido importância fundamental na análise do DNA de insetos. Depois da mosca-das-frutas (Drosophila), do mosquito vetor da malária na África (Anopheles gambiae) e da abelha produtora de mel, a vespa Nasonia é o quarto inseto a ter o genoma completamente sequenciado com participação de brasileiros.

“Os grupos que tiveram acesso à informação sobre o genoma obtiveram enorme avanço nas próprias pesquisas e uma penetração internacional muito forte. A partir de agora as pesquisas podem avançar muito mais rapidamente porque existem mais organismos para comparar”, disse.

Controle de pragas

Segundo Barchuk, professor do Departamento de Ciências Biomédicas da Unifal, metade dos genes codificadores de moléculas de veneno agora descritos era desconhecida.

“Novas abordagens serão possíveis a partir de agora com a decodificação da informação genética envolvida na síntese de cada uma das moléculas do veneno pela vespa. A grande variedade molecular implica uma rica farmacopeia a ser explorada com enorme potencial para a elaboração de novas drogas para uso em medicina e farmacologia e para o entendimento de seus modos de ação”, disse à Agência FAPESP.

Barchuk explica que os himenópteros – grupo de insetos ao qual pertence a vespa Nasonia – possuem muitas espécies que são parasitoides e que atacam vetores de doenças humanas como moscas, baratas e ácaros e também pragas da agropecuária, atuando como reguladores biológicos naturais.

“A mosca doméstica, por exemplo, carrega mais de 100 patógenos para humanos, responsáveis por problemas como conjuntivite, cólera e diarreia. As diarreias, particularmente, estão entre as maiores responsáveis por morbidades e mortalidades em países em desenvolvimento”, disse.

Os efeitos do veneno das vespas em seus hospedeiros incluem parada no desenvolvimento, alterações na fisiologia e no crescimento do organismo, supressão da resposta imune, indução de paralisia e morte celular.

Segundo Barchuk, já existem nos Estados Unidos programas sanitários que se baseiam no uso de parasitoides na agricultura para o controle de pragas que permitem uma economia anual estimada em US$ 20 bilhões.

“O conhecimento sobre o genoma dessas vespas e de seus produtos proteicos permitirá o uso extensivo da vespa no controle de insetos-pragas na agricultura, evitando o uso de pesticidas com comprovada ação negativa sobre a saúde humana”, disse.

A pesquisa publicada na Science destaca que as três espécies de vespa atacam e matam insetos, agindo como “bombas inteligentes” que procuram e matam somente espécies específicas de insetos e outros inimigos naturais. “Por isso, são preferíveis no lugar de pesticidas químicos”, afirmou Zilá Simões.

O estudo também descobriu que as vespas Nasonia têm adquirido genes de bactérias e de vírus (como um relacionado com o da varíola). Os pesquisadores não sabem por que isso tem ocorrido e o que tais genes estão fazendo nas vespas. Segundo eles, “a aquisição de genes pode ser um mecanismo importante para a inovação evolutiva nesse grupo de animais”.

Modelo ideal

Durante décadas, as moscas-das-frutas (Drosophila) têm sido usadas como modelo padrão para estudos genéticos, por serem pequenas, facilmente cultivadas em laboratórios e se reproduzirem rapidamente.

As vespas Nasonia também representam um importante organismo modelo, especialmente por serem haplodiploides, isto é, as fêmeas derivam de ovos fertilizados e carregam dois conjuntos de cromossomos, mas os machos se desenvolvem de ovos não fertilizados e, portanto, possuem apenas um conjunto cromossômico. Todos esses atributos fazem dessa vespa um verdadeiro “rato de laboratório”, ou seja, um modelo entre os insetos para estudos genéticos.

As vespas são capazes de modificar o seu DNA (por meio de um evento epigenético chamado de metilação) de maneira muito semelhante ao que ocorre em seres humanos e outros vertebrados e, curiosamente, diferente do observado em moscas-das-frutas.

Segundo Barchuk, os achados possibilitam a criação de um sistema modelo para estudos de genética do desenvolvimento e de genética evolutiva. “Poderemos abordar o estudo dos processos moleculares que vão desde a fecundação até o surgimento do organismo adulto e os responsáveis pelas mudanças morfofisiológicas e comportamentais de populações dessas três espécies. E, ainda, analisar a forma como essas espécies se diferenciam entre elas e de outros grupos de insetos”, destacou.

O artigo Functional and Evolutionary Insights from the Genomes of Three Parasitoid Nasonia Species (DOI 10.1126/science.1178028), de John Werren, Stephen Richards, Zilá L.P. Simões, Angel R. Barchuk Alexandre S. Cristino, Francis M.F. Nunes, Márcia MG Bitondi e outros, pode ser lido por assinantes da Science (DOI 10.1126/science.1178028) em www.sciencemag.org.

sexta-feira, 15 de janeiro de 2010

1a Escola de Bioinformatica Estrutural da Ulbra

Mediante palestras, seminários e aulas práticas o evento promovido pelo Curso de Química e pelo Mestrado Profissional em Genética e Toxicologia Aplicada da Ulbra tem por objetivo o apresentar e discutir as diferentes metodologias usadas em Bioinformática Estrutural, bem como as aplicações destas nos campos da Biotecnologia e do Planejamento de Fármacos.

Serão trabalhados os seguintes temas:
  • análise de sequências genômicas e protéicas;
  • modelagem molecular;
  • biologia molecular estrutural;
  • docagem (docking) molecular;
  • modelagem por homologia;
  • simulação por dinâmica molecular;
  • modelagem ADMET (Absorção, Distribuição, Metabolização e Toxicidade).
Aspectos gerais farmacogenética e farmacogenômica serão abordados, bem como os sucessos e limitações no uso de metodologias CADD (Computer Aided Drug Design), valendo-se, para este fim, do estudo de casos.

Período (novas datas em função do feriado de 3 de junho):
  • 24, 25, 26, 27, 28 e 31 de maio
  • 01, 02 e 07 de junho

Carga horária (duas possibilidades de inscrição):
  • Parte teórico-prática: 70 horas - 20 vagas
  • Apenas parte teórica: 24 horas - 30 vagas
Público alvo: alunos e profissionais dos cursos de Biomedicina, Química, Farmácia, Biologia, Física e áreas afins

Programa definitivo (locais definidos!):
  • Parte teórico-prática: link
  • Apenas parte teórica: link
Material das atividades:



Palestrantes externos confirmados:

  • Dra. Ana Beatriz Gorini da Veiga (Possui graduação em Licenciatura e Bacharelado em Ciências Biológicas pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (1999), Mestrado (2001) e Doutorado (2005) pelo Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular, do Centro de Biotecnologia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. É professora adjunta da Fundação Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre (UFCSPA) desde 2006 e tem experiência na área de Bioquímica e Biologia Molecular)
  • Dr. Hubert Stassen (Possui graduação (Diplom-Chemie) - Universität Bielefeld (1988) e doutorado em Chemie - Universität Bielefeld (1992). Pós-Doutorado no Department of Chemistry - Pennsylvania State University (1993-1994). Atualmente é professor associado da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Referee de várias revistas: Journal of Chemical Physics, Journal of the Brazilian Chemical Society, Journal of Physical Chemistry, Chemical Physics Letters, entre outras. Tem experiência na área de Química, com ênfase em Quimica Teorica. Grupo de Química Teórica - IQ/UFRGS)
  • Dr. Paulo Augusto Netz (Possui graduação em Química pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (1989), mestrado em Química pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (1992) e doutorado em Química pela Universität Bielefeld, Alemanha (1997). Professor Adjunto Instituto de Química da UFRGS, é orientador junto ao Programa de Pós-Graduação em Química da mesma universidade. Grupo de Química Teórica - IQ/UFRGS)
  • Dr. Osmar Norberto de Souza (Possui graduação em Física pela Universidade Federal de Minas Gerais (1987), especialização em Biotecnologia Moderna pelo Centro de Biotecnologia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (1988), mestrado em Modelagem e Simulação Computacional de Processos Biológicos e Moleculares - University of London (1990) e doutorado em Biofísica Molecular Computacional - University of London (1994). Trabalhou quatro anos, de 1995 a 1998, no Environmental Molecular Sciences Laboratory (EMSL) do Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) do Departamento de Energia (DOE) dos Estados Unidos da América e, logo após, de 1999 a 2001, no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), Campinas, SP. Desde 2002 Osmar é professor adjunto da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, onde coordena o Laboratório de Bioinformática, Modelagem e Simulação de Biossistemas (LABIO))
  • Dr. Luiz Antônio Mazzini Foutoura (Possui graduação em Química (Bacharelado e Industrial) e Mestrado em Química pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul e Doutorado em Ciências pela Universidade Estadual de Campinas (2001). Atualmente é professor adjunto da Universidade Luterana do Brasil e pesquisador da Fundação de Ciência e Tecnologia desenvolvendo projetos de pesquisa em síntese orgânica, análise orgânica, físico-químcia orgânica, e tecnologia orgânica)
  • MSc Rafael Andrade Caceres (Possui mestrado em Biologia Celular e Molecular pela Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (2008) e graduação em Química pela Universidade Luterana do Brasil (2005). Atualmente é aluno de doutorado do Programa de Pós-Graduação em Medicina e Ciências da Saúde da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul - PUCRS. Trabalha com cristalografia de macromoléculas biológicas, simulações por dinâmica molecular e screening virtural de fármacos. LaBioQuest)

Investimento:
  • R$ 100,00 - parte teórico-prática (70 horas, emissão de certificado - freqüência mínima de 75%)
  • R$ 40,00 - apenas parte teórica (24 horas, emissão de atestado - freqüência mínima de 75%)

Link para inscrição: clique aqui (leia as observações abaixo antes de proceder para a página)
  1. nota: no campo "Informe o curso que você pretende fazer:" digite a sua opção, ou seja "1a Escola de Bioinformatica Estrutural da Ulbra - parte teórico-prática" ou "1a Escola de Bioinformatica Estrutural da Ulbra - apenas parte teórica"
  2. nota: não é gerado boleto para pagamento; a inscrição é efetivada mediante depósito na conta especificada

Informações: hlnamorim@yahoo.com.br