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terça-feira, 24 de outubro de 2017

Biologia Sintética: "Imprimindo" o DNA



Os Humanos Podem Agora "Imprimir" o Código Genético e a Engenharia da Vida - Nós aprendemos a manipular o código da vida.

Biologia sintética é um campo multidisciplinar que muitas vezes desafia sua própria definição. No entanto, apesar da sua complexidade, é um campo extremamente fácil uma vez que você tenha aprendido a ciência por trás disso. Então, a partir de um computador, você pode inserir a seqüência genética desejada, imprimi-la, juntá-la, colocá-la em uma célula e, em seguida, ver o que acabou de criar.


Ainda mais surpreendentemente é que essa nova tecnologia também nos ajudou a encontrar melhores conhecimentos sobre como a vida na Terra começou, respondendo questões que estão conosco desde o início. Razão suficiente para aprender um pouco mais sobre o tema.


O Futuro da Vida

A quantidade de pessoas e dinheiro que flui neste campo está crescendo incrivelmente rápido. Isso está sendo acelerado pelo surgimento da biologia DIY (biologia de garagem). Os laboratórios estão surgindo em todo o mundo, pois as ferramentas necessárias são cada vez mais baratas e mais onipresentes. Agora, quase qualquer pessoa, com uma compreensão suficientemente decente a respeito do assunto, pode construir seu próprio laboratório de biologia sintética e começar a piratear a vida.


Recentemente também foram descobertas novas plataformas que nos permitirão fazer coisas que nunca tínhamos sonhado. Toda a vida que conhecemos é feita a partir de DNA contendo principalmente quatro bases: A, C, T e G. Agora nós adicionamos X e Y, abrindo a porta para que possamos criar coisas nunca antes consideradas possíveis. 

Já podemos ver o que essa revolução pode fazer. Carne cultivada em laboratório, desextinção, novos produtos bioquímicos e medicamentos, a lista continua... Em pouco tempo, acredita-se que seremos capazes de recriar sinteticamente seres humanos .

Nós estamos alterando os genomas de várias espécies desde a revolução agrícola, a diferença agora está em nossa capacidade de selecionar linhas específicas do código da vida e trocá-las ou excluí-las ou colocar novas linhas. Isso terá uma ampla gama de implicações à medida que aprendemos mais sobre os papéis de genes específicos, ao mesmo tempo que nos permitem direcionar e acelerar a evolução.

(Micróbios fluorescentes cultivados pelo Dr. Scott Pownall na Open Science Network,
ele tirou os genes da água-viva brilhante e os inseriu nas células de Escherichia coli).
O século 20 viu uma série de avanços na nossa compreensão da Física que redefiniu o que fomos capazes de fazer. Isso provocou a era atômica, nos permitiu explorar nosso sistema solar e tornou acessíveis insights sobre o universo que mudaram profundamente nossa compreensão da realidade.

A biologia parece estar experimentando uma mudança de paradigma semelhante. Isso nos permite manipular os blocos de construção da vida e redefinir o mundo natural, o que alterará radicalmente nosso destino coletivo.


Fonte: Futurism - tradução livre

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domingo, 28 de maio de 2017

Richard Davidson, PhD: "A base de um cérebro saudável é a bondade"



“A base de um cérebro saudável é a bondade, e pode-se treinar isso”
Por Ima Sanchís | 27 de março de 2017*

Richard Davidson, PhD em neuropsicologia e pesquisador na área de neurociência afetiva:

O Dr. Davidson estudando um monge
Nasci em Nova Iorque e moro em Madison, Wisconsin (EUA), onde sou professor de psicologia e psiquiatria na universidade. 

A política deve basear-se naquilo que nos une. Só assim poderemos reduzir o sofrimento no mundo. 

Acredito na gentileza, na ternura e na bondade, mas temos que nos treinar nisso.

Eu estava investigando os mecanismos cerebrais ligados à depressão e à ansiedade.

…E acabou fundando o Centro de Investigação de Mentes Saudáveis

Quando eu estava no meu segundo ano na Universidade de Harvard, a meditação cruzou o meu caminho e fui para a Índia investigar como treinar a minha mente. Obviamente, meus professores disseram que eu estava ficando louco, mas aquela viagem marcou meu futuro.

…E assim que começam as grandes histórias

Descobri que uma mente calma pode produzir bem-estar em qualquer tipo de situação. E quando me dediquei a investigar, por meio da neurociência, quais são as bases para as emoções, fiquei surpreso de ver como as estruturas do cérebro podem mudar em tão somente duas horas.



Em duas horas!

Hoje podemos medir com precisão. Levamos meditadores ao laboratório; e antes e depois da meditação, tiramos uma amostra de sangue deles para analisar a expressão dos genes.

E a expressão dos genes muda?

Sim. E vemos como as zonas com inflamação ou com tendência à inflamação tinham uma abrupta redução disso. Foram descobertas muito úteis para tratar a depressão. Contudo, em 1992, conheci o Dalai Lama e minha vida mudou.

Um homem muito encorajador

“Admiro seu trabalho – ele me disse -, mas acho que você está muito centrado no estresse, na ansiedade e na depressão. Nunca pensou em focar suas pesquisas neurocientíficas na gentileza, na ternura e na compaixão?”

Um enfoque sutil e radicalmente distinto

Fiz a promessa ao Dalai Lama de que faria todo o possível para que a gentileza, a ternura e a compaixão estivessem no centro da pesquisa. Palavras jamais citadas em um estudo científico.

O que você descobriu?

Que há uma diferença substancial entre empatia e compaixão. A empatia é a capacidade de sentir o que sentem os demais. A compaixão é um estado superior. É ter o compromisso e as ferramentas para aliviar o sofrimento.

E o que isso tem a ver com o cérebro?

Os circuitos neurológicos que levam à empatia ou à compaixão são diferentes.

E a ternura?

Forma uma parte do circuito da compaixão. Umas das coisas mais importantes que descobri sobre a gentileza e a ternura é que se pode treiná-las em qualquer idade. Os estudos nos dizem que estimular a ternura em crianças e adolescentes, melhora os resultados acadêmicos, o bem-estar emocional e a saúde deles.

E como se treina isso?

Primeiro, levando a mente deles até uma pessoa próxima, que eles amam. Depois, pedimos que revivam um momento em que essa pessoa estava sofrendo e que cultivem o desejo de livrar essa pessoa do sofrimento. Logo, ampliamos o foco para pessoas não tão importantes e, por fim, para aquelas que os irritam. Estes exercícios reduzem substancialmente o bullying nas escolas.

Da meditação à ação há uma distância

Umas das coisas mais interessantes que tenho visto nos circuitos neurais da compaixão é que a área motora do cérebro é ativada: a compaixão te capacita para agir, para aliviar o sofrimento.

Agora você pretende implementar no mundo o programa Healthy Minds (mentes saudáveis)

Esse foi outro desafio que o Dalai Lama me deu, e temos elaborado uma plataforma mundial para disseminá-lo. O programa tem quatro pilares: a atenção; o cuidado e a conexão com os outros; o contentamento de ser uma pessoa saudável (fechar-se nos próprios sentimentos e pensamentos é uma das causas da depressão)…

…É preciso estar aberto e exposto

Sim. E, por último, ter um propósito na vida. Que é algo que está intrinsecamente relacionado ao bem-estar. Tenho visto que a base para um cérebro saudável é a bondade. E treinamos a bondade em um ambiente científico, algo que nunca tinha sido feito antes.


Como podemos aplicar esse treinamento em nível global?

Por meio de vários setores: educação, saúde, governo, empresas internacionais…

Por meio desses que têm potencializado este mundo de opressão em que vivemos?

Tem razão. Por isso, sou membro do conselho do Foro Econômico Mundial de Davos. Para convencer os líderes de que é preciso levar às pessoas o que a ciência sabe sobre o bem-estar.

E como convencê-los?

Por meio de provas científicas. Tenho mostrado a eles, por exemplo, o resultado de uma pesquisa que temos realizado em diversas culturas diferentes: se interagirmos com um bebê de seis meses usando fantoches, sendo que um deles se comporta de forma egoísta e o outro de forma amável e generosa, 99% dos bebês prefere o boneco que coopera.

Cooperação e amabilidade são inatas

Sim, mas são frágeis. Se não são cultivadas, se perdem. Por isso, eu, que viajo muitíssimo (o que é uma fonte de estresse), aproveito os aeroportos para enviar mentalmente bons desejos a todos com quem cruzo no caminho, e isso muda a qualidade da experiência. O cérebro do outro percebe isso.

Em apensa um segundo, seguem o seu exemplo

A vida é só uma sequência de momentos. Se encadearmos essas sequências, a vida muda.

Hoje, mindfulness (atenção plena) tornou-se um negócio

Cultivar a gentileza é muito mais efetivo do que se centrar em si mesmo. São circuitos cerebrais distintos. A meditação em si não interessa para mim. O que me importa é como acessar os circuitos neurais para mudar o seu dia-a-dia, e sabemos como fazer isso.

Ciência e Gentileza

A pesquisa de Richard Davidson está centrada nas bases neuronais da emoção e nos métodos para promover, por meio da ciência, o florescimento humano, incluindo a meditação e as práticas contemplativas. Ele fundou e preside o Centro de Investigação de Mentes Saudáveis na Universidade de Wisconsin-Madison, onde são realizadas pesquisas interdisciplinares com rigor científico sobre as qualidades positivas da mente, como a gentileza e a compaixão. 

Richard Davidson já acumula prêmios importantes e é considerado uma das cem pessoas mais influentes do mundo, segundo a revista Time. É autor de uma quantidade imensa de pesquisas e tem vários livros publicados. Ele conduziu um seminário para estudos contemplativos em Barcelona.

*Traduzido de entrevista publicada no site do La Vanguardia 
Compartilhado de: Tibet House Brasil


quarta-feira, 15 de outubro de 2014

Biologia :: Por que nós envelhecemos?




Cabelo grisalho, perda de memória, rugas e ossos frágeis. Cedo ou tarde, (se tivermos sorte) todos nós ficamos velhos. Ainda assim, os cientistas dizem que não existe uma razão evolucionária para nós envelhecermos. Então por que ficamos velhos?

O processo de envelhecimento

Pesquisadores não concordam entre si sobre quais são as causas do envelhecimento. Alguns dizem que nossos genes estão programados para se deteriorarem, murcharem e morrerem. Outros acreditam que o acúmulo de dano é a raiz da nossa senescência. Cavando mais fundo, muitos acreditam que uma combinação de vários fatores contribui para o envelhecimento.

Dano celular

Por volta de 1882, quando introduzida pelo biólogo August Weismann, a teoria do dano celular basicamente dizia que o corpo sucumbe ao desgaste:

Como os componentes de um carro velho, cedo ou tarde o uso constante faz com que as partes do corpo desgastem, matando o corpo.

Trabalhando sobre essa ideia fundamental, pesquisadores atuais estão explorando aspectos particulares específicos que revelem onde e como esse desgaste ocorre.


Efeitos somáticos ao DNA

Focando na deterioração do DNA no decorrer da vida, de acordo com esta teoria:

Os danos ao DNA ocorrem continuamente nas células… Enquanto a maior parte desses danos são reparados, alguns se acumulam… [e] ocorrem mutações genéticas e se acumulam com o aumento da idade, fazendo com que as células se deteriorem e apresentem mau funcionamento. O dano ao DNA mitocondrial, particularmente, leva à disfunção [onde] os efeitos da idade são resultado do dano à integridade genética das células do corpo.

O DNA mitocondrial (mtDNA) sofre mutações mais rápido do que o DNA no núcleo das células, então o mtDNA causa mais “radicais livres”, que se acredita levarem ao envelhecimento. Uma vez que a mitocôndria (a usina de força das células) trabalha mais quando tem mais combustível (ou seja, comida) disponível, quanto menos o organismo se alimenta, menos radicais livres são produzidos. O resultado disso é que alguns cientistas dizem que a restrição de calorias pode agir como uma fonte da juventude:

Uma dieta com uma restrição severa de calorias (cerca de 30 porcento abaixo do normal, porém acima dos níveis de inanição) pode aumentar o tempo de vida, diminuir as chances de câncer e tornar mais lento o declínio da memória e dos movimentos.

Outros são mais cautelosos sobre a recomendação de uma dieta com restrição de calorias:

Animais em dieta restrita crescem mais lentamente, se reproduzem menos e têm sistemas imunológicos mais frágeis… [porque a] dieta restrita parece colocar o corpo em um modo de sobrevivência, suprimindo o crescimento e o consumo de energia.

Além disso, os detratores ressaltam que só porque “[foram] percebidos aumentos no tempo de vida de ratos, [isso] pode não ser verdade em mamíferos grandes, como os humanos… [porque, diferente de animais pequenos,] mamíferos grandes podem migrar em tempos de fome”.

De qualquer forma, pelo menos um estudo mostrou que pessoas em uma dieta restritiva de calorias vão “ter a insulina e o colesterol do sangue mais baixos e menor risco de aterosclerose”, condições que contribuem para o envelhecimento e a mortalidade.


Reticulação

Outro ramo da teoria do dano celular foca na reticulação, um processo no qual proteínas danificadas e obsoletas, que de outra forma seriam quebradas por enzimas (proteases), são protegidas disso ao fazer ligações inapropriadas, permitindo que elas “fiquem por lá (…) e causem problemas“. Com o passar do tempo:

Um acúmulo de proteínas que passaram por reticulação danifica células e tecidos, deixando mais lentos os processos do corpo…

Esse fenômeno foi identificado em pelo menos um sinal do envelhecimento e está implicado em outro:

A reticulação do colágeno, proteína da pele, por exemplo, se provou ao menos parcialmente responsável pelas rugas e outras mudanças dermatológicas relacionadas à idade [e]… no cristalino dos olhos, também se acredita que tem um papel na formação da catarata que vem com a idade. Pesquisadores especulam que a reticulação das proteínas nas paredes das artérias ou dos sistemas de filtragem dos rins podem ser culpadas por pelo menos alguns casos de aterosclerose.

Codificando os genes

Olhando para os projetos que guiam os organismos, cada uma destas teorias exploram a ideia de que, a nível celular, nós estamos “programados” para a obsolência.



Longevidade programada

Muitos pesquisadores acreditam que “o envelhecimento é o resultado do liga e desliga sequencial de certos genes, com a senescência [velhice] sendo definida como o tempo em que os déficits da idade se manifestam”.

Para apoiar essa teoria, cientistas têm estudado o envelhecimento com a ajuda de Caenorhabditis elegans:

O clássico nematoda de laboratório… [que são] pequenos vermes transparentes… fáceis de manipular geneticamente e com uma vida de apenas duas semanas… provêm uma rápida visão em time-lapse do processo de envelhecimento.

Em 1993, um grupo de pesquisadores descobriu que “C. elegans com uma mutação específica em um único gene vivem duas vezes mais do que as espécies sem [essa mutação. Isso] … leva a uma mudança no pensamento… que [não são muitos genes, mas sim] um único gene pode regular dramaticamente o quanto um organismo vive…”

Este gene, daf-2, é uma proteína muito similar à insulina, nossa proteína receptora e, pelo menos em C. elegans, mostrou em um estudo posterior que é um gene bastante mandão:

O Daf-2 normalmente controla muitos outros genes… por exemplo, em seus estudos de C. elegans, pesquisadores encontraram um grande conjunto de genes que são “ligados” ou “desligados” em vermes que carregavam duas cópias da mutação no daf-2…

Os tipos de genes que são regulados pelo daf-2 incluem os de desenvolvimento, metabolismo e resistência ao estresse. Isso é importante porque “vários genes codificam para proteínas que aumentam o tempo de vida ao agirem como antioxidantes, regulando o metabolismo e exercendo um efeito antibactericida”.



Teoria endócrina

Outros pesquisadores defendem a teoria que genes reguladores da idade carregam “relógios biológicos [que] agem através de hormônios para controlar o ritmo que o envelhecimento [atravessa] o IIS, ou seja, a via de transdução de sinal evolucionária da insulina ou do fator de crescimento semelhante à insulina tipo 1…”

Essa via de transdução de sinal é importante:

O sistema IIS é um sistema antigo e altamente conservado que coordena o crescimento, a diferenciação e o metabolismo, em resposta às mudanças das condições ambientais e na disponibilidade de nutrientes…

Nessa teoria, indivíduos se adaptam a nível celular, em resposta às condições do ambiente. Assim, nutrem os melhores resultados para a continuação das espécies.

Em resposta a condições ambientais rigorosas… [as células se adaptam para produzir] um aumento da resistência e da proteção contra o estresse, a redução de inflamações de nível baixo e o aumento na biogênese mitocondrial [aumento de energia na célula].

Deste modo, em tempos difíceis o tempo de vida do organismo aumenta, pelo menos por tempo suficiente para cumprir a necessidade biológica de reprodução.

Teoria imunológica

A terceira proposta de codificação do gene que se propõe a explicar o envelhecimento diz que “o sistema imunológico é programado para deteriorar com o passar do tempo, o que leva a uma crescente vulnerabilidade a doenças infecciosas e, então, ao envelhecimento e à morte”.

Os defensores dessa teoria observam que “conforme alguém envelhece, anticorpos perdem sua eficácia e poucas das doenças novas podem ser combatidas com eficiência pelo corpo, o que causa estresse celular e, futuramente, a morte”.

Esse último argumento foi questionado por uma pesquisa recente que estudou a mortalidade e a fertilidade em 46 espécies diferentes (incluindo humanos), levando a resultados marcantes:

Embora… a maior parte das 46 espécies possa ser grosseiramente classificada ao longo de um envelhecimento contínuo… [mostrando] uma forte deterioração com a idade, [outras espécies demonstraram] deterioração negativa, com envelhecimento negativo e um aperfeiçoamento com a idade.

Isso significa que algumas espécies: “com o passar dos anos, ao contrário dos humanos, se tornam mais propensas a reproduzir e menos propensas a morrer”.

Na verdade, há tanta diversidade no envelhecimento entre as espécies que, mesmo entre aquelas que envelhecem como nós, há algumas, como o andorinhão-real, que se tornam mais férteis (propensos a reproduzir) conforme se aproximam da morte.

Fonte: TodayIFoundOut.com.