Síntese de proteínas: um épico no nível celular*

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Por Fernando “Joey Salgado” Heering Bartoloni
Todo fenômeno científico pode ser entendido com base em um modelo simplificado, principalmente quando o “mecanismo” associado a esse evento não pode ser visto a olho nu (já não falei disso? Que falta de imaginação…).
Isso é tão verdade hoje quanto será daqui há muitos anos e como era em 1971, quando o pessoal do Departamento de Química da Universidade de Standford resolveu tomar um ácido e encenar o processo de tradução do RNAm para a síntese de uma proteína. Desde a formação do ribossomo, à entrada da fita de RNAmensageiro, ao papel do RNAtransportador e à liberação do novo polipeptídeo formado, entre outros processos, tudo é representado de forma artística. Atribuir isso à cultura hippie da época, traçando um paralelo com o Festival de Woodstock, é inevitável, ainda mais com uma banda fazendo um som totalmente improvisado à la Grateful Dead como trilha sonora da sessão de expressão corporal. O épico mesmo começa aos 3 min 10 s, logo após uma introdução esclarecedora de Paul Berg, laureado com o Nobel de Química em 1980 pela sua contribuição dada para o esclarecimento de processos químicos envolvendo ácido nucléicos. O próprio Berg reconhece a limitação do seu modelo estático desenhado no quadro-negro antes de dar espaço aos hippies da liberdade de acesso ao conhecimento. Em todos os sentidos.
Precisão da informação científica passada junto com poesia. Sensacional.
Each tRNA approached the site
Bearing it’s amino acid load
Whose sequence was determined by
The mRNA messaging-unit “magic code”

Ou ainda:

Long time did biocomplex churn
The protein grew by tibs & tomes
Aminoacids linked in turn
By the catalytic ribosome

Muito mais interessante do que uma animação sem música e sem graça, não é?


*Tradução livre do título original do vídeo “Protein synthesis: an epic on the cellular level”.
Via Prof. Erick Bastos, por e-mail.

A ciência ocupa 23,6 MB

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Por Joey Salgado

O que o gráfico logo abaixo representa? A dependência da concentração de produtos com o tempo em uma reação química autocatalítica? O crescimento de um organismo vivo, com fases de aumento populacional exponencial e estacionárias? Um modelo de crescimento de tumores cancerosos? A dependência da condutância em função do potencial de uma membrana? Não, nenhuma dessas alternativas é a correta.
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O gráfico acima, na verdade, é uma linha do tempo do tamanho da minha tese. É a minha thesis timeline, e mostra a dependência do tamanho do arquivo .doc (LateX nem que me paguem!) em função do número de dias confeccionando-a. Alguns esclarecimentos se fazem necessários:
  1. Sim, estou em vias de terminar meu doutorado. E passei praticamente do meio do mês de julho ao meio do mês de agosto inteiro terminando a redação da tese.[1]
  2. Devo defender a tese no fim de setembro meio de outubro desse ano. E sim, haverá uma festa. Uma grande festa.
  3. O esquema é o seguinte: resolvi escrever a tese em um arquivo único, para não ter que ficar juntando capítulos e recolocando citações cruzadas depois, nos 48 do segundo tempo. Então, dentro de cada dia trabalhando na tese, à medida que ia acrescentando conteúdo eu salvava uma nova versão com a data daquele dia, e.g., tese_salgado_20100814.doc.
  4. Dentro de um mesmo dia de trabalho, cheguei a salvar várias “versões” diferentes da tese, nomeando-as de a a z, e.g., tese_salgado_20100822c.doc; tese_salgado_20100822d.doctese_salgado_20100822e.doc e por aí vai…
  5. O gráfico que apresento acima, então, mostra o quanto o tamanho do arquivo tese_salgado.doc, representado pelas bolinhas vazias (o), cresceu durante os dias em que fiquei terminando a tese a tese terminou comigo.
  6. Que fique claro: eu não escrevi a tese em menos de trinta dias. Isso é humanamente pouco provável[2]. Mas de fato possuía vários relatórios, artigos e resumos escritos, além de praticamente todas as tabelas, figuras e esquemas prontos. Foi só um ctrl+C e ctrl+V (do meu próprio material, lógico) do dia 24 de julho ao dia 23 de agosto de 2010, acertando o encadeamento de ideias dos resultados que obtive durante quatro anos e meio de dedicação integral à academia penhora da minha alma.
  7. Possuo quatro back-ups físicos e um on-line contendo todas essas versões de arquivos .doc em dias diferentes. E, logicamente, esses back-ups todos estão em locais diferentes. Viu, caro provedor de hospedagem?
Ou seja, como produto final, possuo 23,6 MB de um arquivo .doc contendo todo o conhecimento científico inédito que produzi durante esses anos de doutorado. E o gráfico do tamanho do arquivo versus tempo assemelha-se a uma curva logística sigmoidal. Inclusive, ajustando-se os pontos por uma função sigmoidal de Boltzmann[3] obtive a curva tracejada do gráfico com r2 = 0,991.[4] Não é bonitinho?
E em que o fato da minha thesis timeline ter sido ajustada por uma função sigmoidal implica?  Significa, por acaso, que minha inspiração teve uma fase lag para depois crescer exponencialmente, aquietando-se ao final do processo de redação da tese? Logicamente, não. É somente uma mera coincidência, que pode ser explicada racionalmente. Durante os primeiros quatro dias, fiquei trabalhando principalmente com o editor de texto. A partir do quinto dia, comecei a inserir alguns gráficos e figuras na parte de resultados, sendo que o programa que uso para gerar os mesmos deixa-os muito pesados. Daí o abrupto crescimento do tamanho do arquivo. Então, próximo do décimo sétimo ou oitavo dias, terminei a parte de resultados, i.e., parei de entuchar a tese com gráficos pesados, e concentrei-me na discussão dos mesmos. Como a parte de discussão envolve mais texto, incluindo-se um ou outro gráfico ou figura pontuais, o crescimento do arquivo teve uma taxa reduzida.
Moral da história: muito cuidado com a conclusão que será adotada sobre (e na) tese e, principalmente, com o modelo que será utilizado para tal.
Ah, ainda não entreguei a tese para marcar a data da defesa. Falta somente uma “última olhada” do meu orientador. Será que outubro de 2011 é uma data mais provável? Aff…
Notas:
[1] Ou você acha que comecei publicando dois textos aqui (1 e 2) e sumi porque sou um grande vagabundo? ¬¬’
[2] Não digo impossível, porque se há até uma probabilidade não nula de que um carro ou uma pessoa atravessem uma parede deixando-a incólume e sem sofrerem danos… Uma tese “surgir” do nada em poucos dias também é plausível… ¬¬’
[3] y = ((A1 + A2)/(1 + exp(x – x0/dx)) + A2
[4] Para quem não está acostumado a ajustar dados experimentais por funções matemáticas não-lineares, o parâmetro r2 é uma espécie de “medida de qualidade do ajuste”, e quanto mais perto de 1 o mesmo for, melhor foi o ajuste. Ou seja, r2 = 0,991 é um #EPICWIN acadêmico.

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