Neurobiologia Sintética

Interciência

Esse post √© parte da blogagem coletiva “interCi√™ncia“. O Amigo Oculto dos Blogs de Ci√™ncia Brasileiros! Algum blogueiro da primeira rodada escreveu esse post para o SynbioBrasil e eu escrevi um post para um dos blogs participantes (a lista dos blogs ficar√° dispon√≠vel em breve no Raio-x). Atrav√©s do estilo e tema (dentro do assunto Biologia Sint√©tica) do post, quem voc√™ acha que escreveu esse presente que o SynbioBrasil ganhou!? Ali√°s, algu√©m suspeita de qual post fui eu que escrevi num dos blogs participantes!? Vejamos o que o nosso amigo secreto escreveu para o synbiobrasil, com voc√™s, o autor desconhecido!

Ao entrar na brincadeira proposta pelo InterCi√™ncia, n√£o imaginava o quanto iria me interessar pela √°rea estudada pelo meu blog parceiro. Como o blog trata de uma tem√°tica ainda pouco conhecida por mim, tive que, agindo como um bom cientista, estudar e pesquisar bastante para poder entender o que √© essa tal Biologia Sint√©tica e, com uma pitada da minha especialidade (Psicologia, Neuropsicologia e Psicobiologia), escrever um post que agradasse a todos e fizesse uma boa s√≠ntese dos nossos temas. E cada vez que lia mais sobre as possibilidades para essa ci√™ncia ia tamb√©m me encantando com ela. E, sem amarras para o meu esp√≠rito imaginativo, escrevo para voc√™s sobre…

Neurobiologia Sintética:

A neurociência que realizará os sonhos da literatura de ficção científica!

As neuroci√™ncias s√£o as ci√™ncias que tem ocupado maior destaque na m√≠dia nos √ļltimos anos, avan√ßos consider√°veis sobre as nossas capacidades cognitivas e funcionamento cerebral a todo o momento surgem e provocam grande mobiliza√ß√£o da m√≠dia e mesmo do p√ļblico em geral. Para entender o homem e suas nuances √© preciso ir al√©m das perguntas filos√≥ficas e, com ci√™ncia, entender o funcionamento do √≥rg√£o que gere todas as nossas fun√ß√Ķes mentais, corporais e mesmo aspectos subjetivos. Para adentrar neste mundo, apenas uma metodologia bem delineada n√£o seria o suficiente, o entendimento do c√©rebro ‚Äď esse √≥rg√£o maravilhoso ‚Äď precisa de muita tecnologia. A d√©cada de 90 ‚Äď escolhida como a d√©cada do c√©rebro ‚Äď trouxe uma infinidade de instrumentos que poderiam ser utilizados para esse entendimento e, com eles, ainda mais perguntas e possibilidades.

Como n√£o sou especialista na √°rea da Biologia Sint√©tica, as limita√ß√Ķes t√©cnicas n√£o me impedem de imaginar maravilhas com o que os cientistas da √°rea poderiam fazer quando relacionada com as ci√™ncias do c√©rebro. Criar um organismo de materiais que nos possibilitaria fazer de forma mais efetivas as tarefas di√°rias ao aumentar a nossa percep√ß√£o e sensa√ß√£o, exacerbar as nossas capacidades mnem√īnicas, aumentar de forma inimagin√°vel o processamento cognitivo e assim nos dar agilidade, intelig√™ncia e, com uma maior conectividade e plasticidade neural, aumentando e melhorando a psicomotricidade, reabilita√ß√£o cognitiva e, bom, para ilustrar, nos tornando mais ou menos isso aqui:

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fonte: http://robertatkinsart.blogspot.com.br

Hum… Seria realmente √≥timo ter um uniforme como o do Venom criado em laborat√≥rio a partir das t√©cnicas da Biologia Sint√©tica, ainda mais quando se retiraria a problem√°tica da perda progressiva de sanidade proveniente da influ√™ncia telep√°tica-neural de um organismo alien√≠gena, mas seria isso apenas uma viagem de um aficionado pela literatura de fic√ß√£o cient√≠fica?

Na verdade não. Já existe uma série de projetos se propondo a aperfeiçoar a ligação entre o cérebro e os outros sistemas do corpo, além da criação de sistemas neurais e tecnológicos que nos permitam ir além da capacidade do nosso frágil corpo.

E nesse quesito, um brasileiro é um dos nomes mais próximos de criar algo parecido com esta proposta.

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Nicolelis

Miguel Nicolelis é professor de Neurobiologia e Engenharia Biomédica e co-diretor do Centro de Neuroengenharia da Universidade de Duke e é atualmente o brasileiro mais próximo de ganhar um Nobel com suas pesquisas sobre a interface cérebro-máquina.

Com seus estudos, Nicolelis conseguiu mapear as ondas el√©tricas disparadas pelo c√©rebro, e assim, desenvolveu experimentos onde seus parceiros ‚Äď como costuma chamar os animais que o ajudaram ‚Äď podiam mover bra√ßos mec√Ęnicos apenas com o pensamento. A proposta de Nicolelis √© que na abertura da Copa do Mundo do Brasil de 2014, o chute inicial seja dado por uma crian√ßa parapl√©gica, utilizando uma esp√©cie de exoesqueleto.

Se a interface cérebro-máquina já está tão perto de ser desenvolvida, poderíamos olhar com esperança para a criação também de uma interface cérebro-organismo-sintético. E este passo, só seria possível de realizar com o empreendimento de esforços de neurocientistas dispostos a conhecer mais a Biologia Sintética.

Observando as possibilidades, consigo sonhar um pouco mais. C√©rebros artificiais! A Neurobiologia Sint√©tica poderia finalmente nos presentear com um c√©rebro totalmente artificial, digno dos melhores livros de Isaac Asimov, com todas as compet√™ncias cognitivas necess√°rias para a premissa Cartesiana: Penso, logo existo. Personalidade, cogni√ß√£o, mem√≥ria e consci√™ncia sendo moldada pelas m√£os de cientistas e, posteriormente, se desenvolvendo em pleno relacionamento com o ambiente em que este c√©rebro fosse inserido, possibilitando n√£o s√≥ um entendimento ainda maior do nosso funcionamento mental e aprendizagem, como abrindo portas para, quem sabe, investiga√ß√Ķes mais elegantes para os temas mais espinhos da ci√™ncia atual, como o Alzheimer, a Esquizofrenia ou o Autismo. Ou mesmo temas que n√£o parecem t√£o complexos, mas ainda guardam d√ļvidas diversas a serem respondidas, como ‚ÄúPor que dormimos?‚ÄĚ ou ‚ÄúPor que sonhamos?‚ÄĚ.

Ainda que exista o medo do senso comum com as possibilidades de cria√ß√£o da Biologia Sint√©tica ‚Äď vemos isso observando as not√≠cias relacionadas que saem na m√≠dia quando tratam da √°rea, normalmente utilizando termos como ‚ÄúLaborat√≥rios Frakenstein‚ÄĚ ou ‚ÄúCientistas brincando de Deus‚ÄĚ ‚Äď isso n√£o deveria ser um impedimento para os avan√ßos tecnol√≥gicos e cient√≠ficos. Muito pelo contr√°rio, ensinar e apresentar √† popula√ß√£o as vantagens dos trabalhos na √°rea se faz cada vez mais necess√°rios, pois qualquer √°rea da ci√™ncia que ainda esteja dando os seus primeiros passos ‚Äď mesmo que grandiosos ‚Äď enfrenta o ceticismo e temor do senso comum, para depois ‚Äď caso tenha condi√ß√Ķes cient√≠ficas reais e tang√≠veis ‚Äď crescer e contribuir para a humanidade. Apenas consigo enxergar os empreendimentos da Biologia Sint√©tica somados √†s Neuroci√™ncias como um caminho de desenvolvimento grandioso para a humanidade.

E assim, como os escritores que escreviam um mundo tecnol√≥gico em prol da humanidade em suas fic√ß√Ķes cient√≠ficas, s√≥ nos resta sonhar. E como os profissionais dedicados ao conhecimento, fazer ci√™ncia.

 

Este texto √© parte da primeira rodada do InterCi√™ncia, o interc√Ęmbio de divulga√ß√£o cient√≠fica. Saiba mais e participe em: http://scienceblogs.com.br/raiox/2013/01/interciencia/

Referências:

Blog SynbioBrasil

EASEC. Biologia Sintética: Uma Introdução. 2011. www.easec.edu

iGEM 2012 Latin America: Aquilo que realmente importa

f√ļria de maca

La f√ļria de Macarena en Bogot√°!

Esse √© o quarto e √ļltimo post da minha prolixa descri√ß√£o de como foi a fase da Am√©rica Latina do iGEM de 2012. Quatro posts s√£o at√© pequenos para realmente explicar tudo o que aprendemos e o que √© realmente importante nisso tudo, mas espero que esses posts possam servir como refer√™ncia para futuros times do iGEM na organiza√ß√£o de suas equipes para competi√ß√Ķes futuras – pelo menos eu espero que hajam mais times brasileiros nos iGEMs futuros! Haha!

Os “finalmentes” da Competi√ß√£o

Festa

A organiza√ß√£o colombiana foi realmente muito boa. Al√©m do fato da Universidade dos Andes ter uma das melhores infra-estruturas que j√° vi em uma universidade, a organiza√ß√£o do iGEM latino criou um grupo de volunt√°rios sensacional que possibilitou muitas coisas legais durante o Jamboree. Uma dessas coisas foi uma festa logo ap√≥s a apresenta√ß√£o dos p√īsteres em um dos lugares mais malucos que j√° vimos: o bar/baladinha/restaurante/”campo recreativo”/churrascaria “Andres carne de res“, que fica em Chia, uma cidade perto de Bogot√°.

Mauro A. Fuentes çlvarez

Um exemplo da “maluquice” do Andres carne de res

Esse lugar √© completamente maluco porque parece uma pintura viva de Salvador Dal√≠: cheia de coisas nonsense que ao mesmo tempo pareciam ter um sentido maluco obscuro. As mesas, ao inv√©s de n√ļmeros, t√™m nomes. Os gar√ßons e gar√ßonetes usavam um avental marrom propositalmente remendado que parecia ter sido emprestado de um a√ßougue. E o mais bizarro (e engra√ßado) de tudo: a cada meia hora os banheiros masculino e feminino invertiam a restri√ß√£o de g√™nero; ent√£o se voc√™ foi em um banheiro em um momento e quiser ir de novo depois, √© preciso checar se ele ainda √© masculino/feminino (dependendo do seu sexo, √© claro) antes de entrar. Craziness! Eu poderia fazer um post s√≥ sobre esse lugar! Mas o que realmente importa aqui √© pudemos interagir bem melhor e conhecer mais pessoalmente os outros participantes da Am√©rica latina do iGEM. A organiza√ß√£o acertou em cheio em um lugar para impressionar os estrangeiros.

Cerim√īnia de Premia√ß√£o

Depois de termos feito uma t√≠pica e inc√īmoda barulheira-no-fundo-do-buz√£o brasileira na volta da festa (com direito a “fulano-roubou-p√£o-na-casa-do-jo√£o”), dormimos muito pouco e fomos sonolentos tentar nos orientar no confuso sistema de transporte transmilenio num dia de domingo.

A Universidade dos Andes (assim como provavelmente a maioria das universidades do mundo) estava semi-desértica no domingo. Fiquei preocupado se cairia narcolepticamente em sono pesado durante a premiação, o excelente café colombiano e a animada organização evitaram que isso acontecesse.

Antes de apresentarem os resultados e anunciarem os finalistas, houve uma pequena apresenta√ß√£o de v√≠deos dos projetos do iGEM e depois algo que me foi particularmente constrangedor: cada time escolhia um hombre e uma mujer para ir ao palco dan√ßar um dos ritmos latinos caracter√≠stico da col√īmbia (n√£o sei diferenciar qual porque para mim todos s√£o iguais). Adivinha quem o Brasil escolheu… Por motivos de preserva√ß√£o de imagem, vou me limitar apenas uma foto do ocorrido e n√£o o material de chantagem que meus colegas filmaram.

Baila Macarena!

Baila Macarena!

¬†Ah! S√≥ um detalhe: intencionalmente ou n√£o, eles escolheram um par para dan√ßar justamente de pa√≠ses¬† com praticamente nada a ver com os ritmos que os outros representantes da Am√©rica latina compartilhavam: Brasil e Argentina! Samba e Tango! Nada a ver com “os mambos”! E ainda de pa√≠ses rivais no futebol!

¬†¬†Pois bem. Depois desse pre√Ęmbulo vexaminoso, a organiza√ß√£o (por algum motivo obscuro) ficou adiando constantemente o an√ļncio das medalhas, nos dizendo para termos paci√™ncia e esperarmos um pouco. Isso s√≥ serviu para escancarar a ansiedade nos olhos e nas conversas paralelas do grupo brasileiro. Como eu tinha dito no primeiro post,¬† eu sinceramente n√£o achava que levar√≠amos ouro. Acho que alguns do time tamb√©m n√£o, mas naqueles momentos vivos da cerim√īnia de premia√ß√£o a vontade de querer acreditar que era poss√≠vel se inflava. Eu me controlava para ser racional e me apegar a uma s√©rie de pensamentos que havia tecido em momentos de menor tens√£o. Resolvi me entregar ao esporte de twittar os acontecimentos antes do twitter do iGEM LA o fazer. Na verdade, eu estava mesmo preocupado como seria a rea√ß√£o das outras pessoas do nosso time ao recebermos os resultados.

Special Prizes

Primeiro foram anunciados os ganhadores dos special prizes. Basicamente, o time colombiano e um mexicano levaram quase todos os special prizes. E o best presentation ficou para o time chileno, como j√° esper√°vamos (e que relatei nesse post aqui). Confira os resultado abaixo:

Finalistas

O an√ļncio dos finalistas veio em um slide s√≥ e com todo o sensacionalismo que tem direito: uma anima√ß√£o para cada time sendo mostrado entre as quatro classifica√ß√Ķes poss√≠veis: ouro, prata, bronze e no medal.

Naqueles segundos entre uma revela√ß√£o e outra, o meu c√©rebro fez aquilo que os c√©rebros adoram fazer com os humanos em momentos decisivos: passar um inconveniente filminho de acontecimentos e sensa√ß√Ķes que nos levou at√© ali. Pensei no crowdfunding. Pensei em quando o Mateus teve que deixar o grupo para trabalhar na Braskem. Pensei nas reuni√Ķes quase “miadas” que organizei. Pensei em como eu me agarrei t√£o forte e teimosamente √†quele sonho depois que sa√≠ do Ci√™ncias Moleculares. Pensei nos dias decisivos em que consegui juntar ao barco pessoas important√≠ssimas para o grupo. Pensei nos problemas de laborat√≥rio. Pensei nas discuss√Ķes. Pensei nas jogadas de cintura para resolver os problemas que encontr√°vamos. Pensei nos nossos erros. Pensei em tudo o que tivemos que fazer para conseguir dinheiro para a viagem. Pensei que represent√°vamos universidades cheias de renome. Pensei que represent√°vamos o Brasil. Pensei no que significava estar ali n√£o s√≥ pra mim, mas para todos os outros malucos que foram comigo at√© l√°. Pensei que √©ramos brasileiros.

Enfim. Como vocês devem ter percebido a minha ingênua capacidade de ver os fatos analiticamente e sem emoção foi pra cucuia. Ao vermos o resultado da medalha de prata, fui invadido por uma sensação de trabalho cumprido. Não fiquei triste. Por incrível que pareça, todo aquele turbilhão de pensamentos desaguou na preocupação de como o grupo estava recebendo aquela notícia, e naquele momento, eu vi o quão teimosos e incríveis nós fomos. Nós fomos brasileiros.

Resultados do Jamboree LA

Resultados do Jamboree LA

Pós iGEM

Depois de algumas expectativas confirmadas e outras confrontadas, chegamos a um consenso de que tínhamos mandado bem. Como disse no primeiro post, não se mede o progresso até onde se chegou, mas de onde se saiu até onde se foi. O que importa é a derivada!

Depois da cerim√īnia eu via em muitos rostos aquela caracter√≠stica cara de digest√£o mental de pensamentos. Essa cara s√≥ ganhou outro molde na tradicional foto do Jamboree, onde todos os times posam para uma √ļnica foto.

Jamboree Photo

Jamboree Photo

E ainda pudemos tirar fotos com os times que mais conversamos durante a competição: Panamá, Argentina e um do México.

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Nós e o time panamenho.

Nós e os chilenos e argentinos - viva el Mercosul!

Nós e os chilenos e argentinos Рviva el Mercosul!

Apesar de o Fernando, o nosso representante da Unesp, ter ido embora no mesmo dia, nosso grupo se dividiu entre aqueles mortos de cansaço e aqueles que estavam chutando o balde. Tive meu momento em ambos os grupos.

Antes de podermos descansar, a organização ainda se deu ao agradável trabalho de organizar uma visita ao Museo del Oro e ao centro histórico de Bogotá.

Visitando a praça Simón Bolivar.

Visitando a praça Simón Bolivar.

Nós, colombianos, mexicanos e a profa. Tie.

Nós, colombianos, mexicanos e a profa. Tie.

Durante isso aproveitamos e conversamos bastante com uma ju√≠za brasileira da competi√ß√£o, Tie Koide. Simp√°tica, ela respondeu a todos os questionamentos sobre o julgamento dos times que povoaram a mente do grupo ap√≥s a cerim√īnia de premia√ß√£o. Algumas (n√£o todas) confirma√ß√Ķes de expectativas foram:

  • Sim, a wiki ficou boa – apesar de estar faltando algumas coisas…
  • Sim, os resultados do Plug’nPlay foram convincentes!
  • Sim, aquela pergunta-de-quem-n√£o-entendeu-nada que nos apareceu p√≥s apresenta√ß√£o foi realmente vista como se n√≥s n√£o soub√©ssemos o que est√°vamos fazendo.

J√° algumas coisas que n√£o corresponderam ao que esper√°vamos foram:

  • N√£o, a Human Practices n√£o estava OK. Acho que o que fizemos com o Blog e o Clube de Biologia Sint√©tica foi sensacional nos par√Ęmetros brasileiros, mas se olhando no par√Ęmetro internacional n√£o √© grande coisa. Talvez tenhamos sofrido com um pouco de descontextualiza√ß√£o: um site sobre Biologia Sint√©tica (o synbiobrasil) em um pa√≠s que praticamente n√£o tem nada disso causa bem mais impacto do que um site em um pa√≠s que j√° faz algo do tipo, como nos EUA por exemplo. Apesar disso eu concordo que dever√≠amos ter nos preocupado mais com essa parte.
  • A modelagem ficou OK, mas poderia ser melhor. O que eles est√£o procurando mesmo √© algo al√©m de equa√ß√Ķes diferenciais. N√£o fomos t√£o bem como poder√≠amos por uma certa ingenuidade em n√£o saber ao certo como eles nos iriam avaliar.

No dia seguinte, dia que iríamos embora, aproveitamos e nos encontramos com algumas pessoas da organização com quem fizemos amizade e fomos dar mais uma volta por lugares históricos de Bogotá. Foi ótimo para tirar um pouco o stress.

O que realmente importa

Nos reunimos cerca de uma semana depois na USP para conversarmos sobre o que todos tinham aprendido com aquilo tudo; sobre quem ainda ia continuar na empreitada, o que precisava ser mudado, quais s√£o os novos planos e etc. Uma das coisas que mais me tocou foi saber aquilo que tinha ficado curioso em saber desde o dia da cerim√īnia de premia√ß√£o: o que diabos est√° se passando na cabe√ßa de todos!? Quando perguntei o que significou o iGEM para as pessoas do grupo, algumas pessoas disseram que era essa a √ļnica coisa que ainda a motivava a estar na universidade. Em meio a centenas de aulas meramente contemplativas, inicia√ß√Ķes cient√≠ficas desestimulantes (em que o aluno recebe o projeto pronto e n√£o tem liberdade de criar e fazer algo “seu” – dentro dos limites e a tem√°tica do lab em quest√£o, √© claro) e em um ambiente academicista desetimulador de atividades empreendedoras (pelo menos entre os institutos da maioria das pessoas envolvidas), o iGEM surgiu como a oportunidade dos alunos acharem seu prop√≥sito dentro da faculdade, de estimul√°-los a estudar, a criar, a fazer! Tamb√©m achei interessante que algumas pessoas s√≥ foram realmente entender o que √© o iGEM e todo o seu impacto s√≥ quando estavam l√° em Bogot√°.

O que realmente importa: as pessoas!

O que realmente importa: as pessoas!

Essa reuni√£o foi uma das reuni√Ķes mais importantes do Clube de Biologia Sint√©tica. Nela, ficou bem claro pra mim o que realmente importa – aquilo que √†s vezes se perde em meio ao stress e a prazos apertados. Como o Carlos¬†j√° havia me dito antes (mas s√≥ nesse momento percebi de verdade), a grande ideia do projeto em lab √© fazer as pessoas aprenderem e se desenvolverem como cientistas. O que vier al√©m disso √© lucro. Contudo o essencial √© isso: as pessoas. N√£o importa a medalha, a wiki, a apresenta√ß√£o, os experimentos e tudo mais se o que fazemos n√£o atinge direta ou indiretamente as pessoas, se n√£o √© uma oportunidade de mudar e gerar pessoas com capacidade de mudan√ßa.

Esperamos continuar a ser aquilo que fomos (e tentar melhorar um pouquinho mais!): teimosos, questionadores e pr√≥-ativos. Talvez assim consigamos manter acesa a chama da oportunidade de poder fazer algo diferente na academia, algo “com as pr√≥prias m√£os”, algo em busca de resultados. N√£o sei se vamos conseguir tudo isso, mas com certeza vamos fazer o que realmente importa: criar a oportunidade para pessoas crescerem e se reinventarem. Isso vale mais do que ouro.

Espetáculo da ciência

We’ve arranged a global civilization in which most crucial elements profoundly depend on science and technology. We have also arranged things so that almost no one understands science and technology. This is a prescription for disaster. We might get away with it for a while, but sooner or later this combustible mixture of ignorance and power is going to blow up in our faces.”

(Carl Sagan, The Demon-Haunted World: Science as a Candle in the Dark )

[youtube_sc url=”http://youtu.be/cP2VhadII84″ title=”A%20ci√™ncia%20como%20uma%20enigmatica%20caixa%20preta%20que%20ao%20ser%20manipulada%20por%20um%20misterioso%20personagem,%20o%20cientista,%20produz%20inova√ß√Ķes%20tecnol√≥gicas.”]

Caixa preta é um conceito que designa um sistema cujos detalhes de funcionamento são desconhecidos ou mesmo ignorados. Computadores, micro-ondas, aparelho celulares são alguns dos vários exemplos de objetos que são amplamente usados pela sociedade mas que, em geral, não há uma preocupação maior por parte dos usuários com relação ao seu funcionamento.

Grande parte da popula√ß√£o brasileira n√£o tem acesso √† educa√ß√£o cient√≠fica, fazendo com que os avan√ßos tecnol√≥gicos que a ci√™ncia promove apare√ßam aos olhos do cidad√£o sob uma forma n√£o muito diferente de um espet√°culo m√°gico. Tem-se uma sociedade industrializada derivada dos avan√ßos na ci√™ncia e tecnologia (sem mais discuss√Ķes apontarei estas duas como indissoci√°veis) sentada na plat√©ia de olho apenas para o output de uma caixa preta cuja √ļnica raz√£o de ser √© a gera√ß√£o de mais aplica√ß√Ķes tecnol√≥gicas. J√° o enigm√°tico e estereotipado personagem que manipula a caixa, o cientista, faz parte de uma pequena porcentagem que det√©m os saberes do que est√° por tr√°s do funcionamento da mesma.

Apesar de atualmente haver uma maior mobiliza√ß√£o relacionada √† divulga√ß√£o cient√≠fica no Brasil (como o scienceblogs), maior cobertura em revistas e jornais televisivos e principalmente na internet, o quadro ainda √© fr√°gil. A m√≠dia, n√£o raramente, apresenta a ci√™ncia como um empreendimento espetacular, realizado por pessoas super-dotadas, g√™nios que nunca cometem equ√≠vocos e que fornecem informa√ß√Ķes cem por cento confi√°veis. Consequ√™ncia dessa m√≠dia exagerada √© uma vis√£o distorcida de como funciona a ci√™ncia, exemplo recente (e tr√°gico em todos sentidos) foi o ocorrido com cientistas italianos que foram condenados por n√£o preverem um terremoto. √Č dado uma grande √™nfase as aplica√ß√Ķes da ci√™ncia mas o processo de sua produ√ß√£o, seu contexto, suas limita√ß√Ķes e incertezas s√£o ignorados.

Essa falta de compreens√£o, reflex√£o e educa√ß√£o cientifica no entanto n√£o impede que tenhamos uma sociedade aberta √† ci√™ncia (sim!!), e como vimos bem confiante no saber tecnocient√≠fico que superficialmente lhe √© apresentada. N√£o √© incomum, por exemplo, comerciais de televis√£o usarem dessa confian√ßa no conhecimento cientifico afim de ganhar os clientes, do tipo “est√° comprovada cientificamente a efic√°cia do produto…”. Ficamos diante de uma sociedade impaciente, exigente e que aguarda cada vez mais da ci√™ncia mas que muitas vezes n√£o consegue filtrar as informa√ß√Ķes sensacionalistas e contradit√≥rias que lhe s√£o apresentadas (Parece milagre! Novo rem√©dio faz emagrecer 7 a 12 quilos em cinco meses. E sem grandes efeitos colaterais!!).

A sociedade comanda direta e indiretamente o que √© produzido e proposto cientificamente. A ci√™ncia, que antes tinha somente o papel investigativo e sociologicamente marginal, tornou-se hoje o centro da sociedade humana controlada pelos poderes econ√īmicos, estatais e subjulgada a exig√™ncias dessa ¬†sociedade. Portanto, ao mesmo tempo que a ci√™ncia possui autoridade e √© dominadora, ela tamb√©m √© dominada por essa demanda da sociedade meramente usu√°ria. Isso √© perigoso, vamos olhar como exemplo para um cen√°rio particular de interesse aqui do blog; a biologia sint√©tica √© hoje uma √°rea onde a sociedade est√° depositando muito de suas expectativas (e dinheiro). Esta press√£o social por inova√ß√Ķes pode ser bastante tr√°gica nesta √°rea, uma vez que pequenos¬†bugs¬†num produto biol√≥gico pode apresentar¬†consequ√™ncias¬†dr√°sticas.

O ponto principal a ser pensado aqui √© a import√Ęncia e necessidade que TODOS tenhamos consci√™ncia do que estamos criando e para que isto est√° sendo feito frente ao avan√ßo cientifico e tecnol√≥gico. Para os envolvidos diretamente com ci√™ncia resta pensar no poder do que produzem, um poder pelo qual muitas vezes pode-se perder o poder. Instala-se a necessidade de uma verdadeira reflex√£o sobre os caminhos que os cientistas e o conhecimento cient√≠fico podem seguir para que se tornem mais acess√≠veis. O avan√ßo na divulga√ß√£o cient√≠fica tem que continuar crescendo, no entanto, prezando pela boa qualidade. Para os n√£o envolvidos ansiosos pelas novidades do ano, pelos produtos rec√©m-sa√≠dos do forno, embalados e ‚Äúpronto para consumo‚ÄĚ resta tomar uma postura cr√≠tica maior¬†com rela√ß√£o a mudan√ßas que afetam diretamente as suas vidas. Abrir caixas pretas √© uma tarefa √°rdua mas o primeiro passo √© se dar conta de que existem.¬†Vale a tentativa(!!!) uma vez que o progresso da ci√™ncia e por sua vez de toda sociedade depende disso, depende das ideias inovadoras, das discuss√Ķes, das cr√≠ticas. Dependemos do conhecimento.

Autoria: Carolina Menezes Silvério e Marcelo Boareto.

iGEM 2012 – Projeto Campe√£o

Autor: Pedro Medeiros

O iGEM 2012 passou e muitas coisas interessantes rolaram. Falamos da fase regional, dos projetos que nela foram apresentados e das nossas impress√Ķes pessoais a respeito do evento mas, algo ainda falta ser mostrado!

Em uma s√©rie de 3 posts iremos falar um pouco sobre os grandes campe√Ķes do iGEM 2012, come√ßando pelo primeiro lugar: Groningen! O v√≠deo abaixo cont√©m uma uma apresenta√ß√£o dos principais pontos do projeto, bem como os fatores que, em nossa an√°lise, fizeram de sua campanha um sucesso.

O time de Groningen, uma universidade holandesa, foi campe√£o na fase regional europ√©ia, bem como levou os pr√™mios de melhor p√īster, melhor projeto em comida e energia e melhor apresenta√ß√£o com um projeto enxuto e muito bem delimitado. Um fato relevante diz respeito ao sucesso na cria√ß√£o de um produto real e de grande utilidade: Um dispositivo port√°til que sinaliza se a carne guardada em sua geladeira ainda est√° boa para ser comida ou se j√° est√° na hora de voc√™ se livrar desse f√≥ssil guardado em sua geladeira, haha.

Enfim, mais informa√ß√Ķes no v√≠deo abaixo! Enjoy!
[youtube_sc url=http://www.youtube.com/embed/eINwFGvXbA4]

 

Calculadora para sítios de ligação com ribossomos (RBS)

RBSUm objetivo central da biologia sint√©tica √© programar c√©lulas para desenvolver fun√ß√Ķes valiosas. √Ä medida que se constroem sistemas gen√©ticas maiores e mais complexos (como os de escala gen√īmica), ser√£o necess√°rios modelos e t√©cnicas para combinar as partes gen√©ticas de maneira eficiente para se atingir um comportamento espec√≠fico. Para isso, ser√£o necess√°rios modelos biof√≠sicos que descrevam a rela√ß√£o de uma sequ√™ncia de DNA que a sua fun√ß√£o. Um passo muito importante nesse sentido foi dado pelo Grupo do Prof. Howard Salis, pesquisador que eu tenho o prazer de trabalhar dentro do Synberc, com o desenvolvimento da calculadora de RBS (ribossomal binding site ou s√≠tio de liga√ß√£o com o ribossomo). Engenharia gen√©tica de microrganismos √© um processo tempo intensivo (por ex. o desenvolvimento de uma nova rota metab√≥lica para a produ√ß√£o de um produto qu√≠mico pode levar de 5 a 10 anos de P&D para chegar a etapa industrial) que normalmente requer m√ļltiplas rodadas de tentativas e erro utilizando muta√ß√Ķes aleat√≥rias. √Ä medida que se torna poss√≠vel construir sistemas g√™nicos cada vez mais complexo (incluindo genomas completos), m√©todos automatizados para montagem desses sistemas e para otimiza√ß√£o de vias metab√≥licas se tornam necess√°rios para diminuir custos e tempo de desenvolvimento. Al√©m disso, com o aumento da complexidade do sistema, a aplica√ß√£o de m√©todos de tentativa e erro para sua otimiza√ß√£o se torna cada mais dif√≠cil e ineficaz. Uma maneira de otimizar um sistema g√™nico √© atrav√©s da varia√ß√£o da sequencia de seus elementos regulat√≥rios para controlar os n√≠veis de express√£o de suas prote√≠nas codificadoras. Cada passo limitante na express√£o de um gene oferece a oportunidade para modular racionalmente os n√≠veis de express√£o proteica. Em bact√©rias, s√≠tios de liga√ß√£o do ribossomo e outras sequencias regulat√≥rias de RNA s√£o elementos de controle eficientes para o in√≠cio da tradu√ß√£o. Como consequ√™ncia, essas sequ√™ncias s√£o comumente modificadas para a otimiza√ß√£o de circuitos gen√©ticos. Vias metab√≥licas e express√£o de prote√≠nas recombinantes. Assita um video bem interessante no Youtube sobre tradu√ß√£o. N√£o √© mostrado no video (e n√£o consegui encontrar um melhor) o RBS √© uma sequencia do RNA que direciona o ribossomo para o start codon, ele complementar a regi√£o do rRNA 16S que √© parte da subunidade pequena 30S do ribossomo. Basicamente, quando mais complementar o RBS √© ao 16S rRNA, maior √© a afinidade e maior √© a taxa de tradu√ß√£o. Como foi descrito no video, a tradu√ß√£o em bact√©rias (procariotos) consiste em quatro fases: inicia√ß√£o, elongamento, termina√ß√£o e o turnover do ribossomo (na verdade, esta √ļltima fase n√£o foi mostrada no video). Na maioria dos casos, o in√≠cio da transcri√ß√£o √© o gargalo do processo inteiro. O taxa de inicia√ß√£o de transcri√ß√£o se d√° pela combina√ß√£o de diferentes efeitos moleculares: incluindo a hibrida√ß√£o do rRNA 16S com a sequencia do RBS, a liga√ß√£o do tRNA formilmetionina ao start codon, a dist√Ęncia entre o s√≠to de liga√ß√£o do rRNA 16S e o start c√≥don, e a presen√ßa de estruturas secund√°rias de RNA que podem obstruir o RBS ou o start codon. Para o otimiza√ß√£o de express√£o de genes, √© muito comum o desenvolvimento de bibliotecas de sequencias de RBS com o objetivo de otimiza√ß√£o de fun√ß√Ķes de sistemas g√™nicos. Por√©m, a constru√ß√£o e sele√ß√£o de bibliotecas de sequ√™ncias se torna impratic√°vel com o aumento de prote√≠nas no sistema. Por exemplo, para realizar muta√ß√Ķes rand√īmicas em 4 nucleot√≠deos para um RBS resulta em uma biblioteca de 256 sequencias. O tamanho da biblioteca aumenta combinatoriamente com o n√ļmero de prote√≠nas do sistema, ou seja, 16,7 milh√Ķes de sequ√™ncias para um sistema com 3 prote√≠nas e 2,8 x 1014 sequencias para um sistemas com 6 prote√≠nas). Dessa maneira, se torna necess√°rios processos mais racionais para avaliar sequencias de RBS. A calculadora de RBS utiliza um modelo estat√≠stico termodin√Ęmico para predizer a taxa de inicia√ß√£o de tradu√ß√£o de uma prote√≠na. Dado um RBS e a regi√£o codificadora da prote√≠na, o modelo √© capaz de calcular a mudan√ßa de energia livre durante a montagem do complexo ribossomal 30S no RNAm (őĒGTOT). Depois, o modelo estat√≠stico √© capaz de correlacionar a taxa de in√≠cio de transcri√ß√£o com o őĒGTOT. Dessa maneira, o modelo biof√≠sico preenche uma lacuna de desenho racional de RBS, criando uma rela√ß√£o quantitativa entre um sequencia de letras (As, Gs, Cs e Us) e um n√ļmero (taxa de inicia√ß√£o de tradu√ß√£o). A calculadora de RBS, portanto, combina um modelo biof√≠sico com otimiza√ß√£o estoc√°stica para identificar uma sequ√™ncia sint√©tica (n√£o natural) de RBS que ir√° proporcionar a taxa de in√≠cio de tradu√ß√£o desejada. √Č importante destacar que esta rela√ß√£o tamb√©m depende dos 35 nucleot√≠deos iniciais da regi√£o codificadora da prote√≠na e que o RBS sint√©tico precisa ser desenhada com esta sequencia inclu√≠da. A calculadora de RBS est√° dispon√≠vel do site do laborat√≥rio do Salis . E √© muito simples de utilizar, basta criar uma conta de usu√°rio, recortar e colar as sequ√™ncias, e definir uma ou mais taxas de inicia√ß√£o de transcri√ß√£o. RBS calculator

Outras ferramentas para controle de transcrição também estão disponíveis como a Small RNA Calculator.

Bons experimentos!

Salis, H., Mirsky, E., & Voigt, C. (2009). Automated design of synthetic ribosome binding sites to control protein expression Nature Biotechnology, 27 (10), 946-950 DOI: 10.1038/nbt.1568

iGEM 2012 Latin America: Nossa Apresenta√ß√£o e P√īsteres

Nossa Apresentação

nossa apresentação 2

Depois de muito desespero nos preparando at√© o √ļltimo dia para fazer uma apresenta√ß√£o que coubesse nos 20 min, conseguimos apresentar conforme o programado. Deu tudo certo, foi uma maravilha (pelo menos pra mim, que n√£o foi a pessoa que apresentou, hohoho)!

O time argentino, que estava em outra em outra sala, foi para onde estávamos para especialmente assistir nossa apresentação. Foi bem motivador. Quem diria hein!? Argentinos!

Mercosul! (Nós, os chilenos e os argentinos)

Mercosul! (Nós, os chilenos e os argentinos)

A √ļnica coisa ruim nisso tudo foi na hora de responder a uma das perguntas para o projeto de Rede de Mem√≥ria Associativa: “Comos voc√™s v√£o saber que a mem√≥ria foi inserida no sistema!?”. Essa foi uma pergunta um pouco descocertante. N√£o porque n√£o sab√≠amos responder, mas porque ela demonstrou que o juiz que fez a pergunta n√£o entendeu muita coisa desse projeto – o que n√£o √© totalmente culpa do juiz. Eu particularmente n√£o entendi o que realmente estava sendo perguntado e n√£o consegui captar que parte o juiz n√£o entendeu. Tentei mostrar que a mem√≥ria ia ser “testada” pelo padr√£o de ativa√ß√£o ap√≥s o est√≠mulo de algumas popula√ß√Ķes, mas ficou parecendo que eu estava repetindo o mais do mesmo.

Em uma conversa com o Carlos Hotta (do Brontossauros em meu Jardim), ele me fez enxergar o que estava “na cara” o tempo todo: muito provavelmente para aquele juiz, “mem√≥ria” √© o ato de se captar uma informa√ß√£o e armazen√°-la. Nosso projeto era sobre uma mem√≥ria associativa; a mem√≥ria j√° estaria estabelecida inicialmente no sistema. As popula√ß√Ķes de bact√©rias n√£o iam captar e armazenar a informa√ß√£o, a informa√ß√£o j√° estaria armazenada. √Ä partir da mesma informa√ß√£o incompleta, as popula√ß√Ķes de bact√©rias iriam associar essa informa√ß√£o incompleta √† duas mem√≥rias. A informa√ß√£o mais “parecida” com uma das mem√≥rias iria ativar da mem√≥ria em quest√£o. O que o juiz deve ter se perguntado foi algo do tipo: “Antes de verificar a associatividade de mem√≥ria, como eles tem certeza que eles colocaram a mem√≥ria?”. O ponto √© que o plano n√£o √© “colocar” a mem√≥ria, ela j√° estaria l√° geneticamente, constru√≠da com a bact√©ria.

No final das contas, acho que os √ļnicos que entenderam esse projeto foram os argentinos mesmo!

O resto das apresenta√ß√Ķes

Depois de apresentarmos houve um coffee Break e trocamos de sala. Vimos a apresenta√ß√£o de um dos times de Monterrey (j√° comentados anteriormente) e depois do time chileno. O time do Chile foi a melhor apresenta√ß√£o do iGEM LA, sem compara√ß√Ķes!

UC Chile

Com a apresentadora mais carism√°tica de todo o iGEM latino, no maior estilo TED Talk, o time chileno come√ßou com o seguinte discurso: “N√≥s quer√≠amos produzir cerveja √† partir de leveduras em um ambiente mais pr√≥ximo ao de biorreatores, em um pH √°cido. Ent√£o procuramos um chassi que pudesse gerar esse ambiente. Pesquisando, descobrimos que o Drag√£o de Komodo tem as caracter√≠sticas que precisamos para isso. Quer√≠amos juntar os genes de levedura aos do Drag√£o de Komodo¬† e colocar junto um Operon de asa de morcego para criar um drag√£o que cospe cerveja!”. Isso causou um estarrecimento sem igual. Eles criaram um instante de falso cl√≠max que fez com que ningu√©m soubesse em que acreditar. Por pelo menos um segundo eu confesso que realmente imaginei um Drag√£o de Komodo cuspidor de cerveja – how cool is that!? O anti-cl√≠max foi quebrado usando-se como desculpa uma das fatalidades mais comuns do iGEM: o atraso na encomenda de DNA sintetizado para fazer o drag√£o da cerveja. Isso substitu√≠u o falso cl√≠max da apresenta√ß√£o por um momento subliminar – e absurdo, por causa do suposto projeto fora-da-realidade – de empatia pelo time chileno (do tipo: “Tamb√©m tivemos problema semelhante, bem vindo ao clube!”). A impress√£o causada por esse original e arriscado in√≠cio de apresenta√ß√£o¬† foi uma mistura de bom humor, empatia, descontra√ß√£o e quebra-gelo. Quando foram realmente falar do verdadeiro projeto que tinham realizado, os chilenos tinham conquistado a aten√ß√£o de todos no recinto de uma maneira completamente envolvente.

Apresentação do chile e seu migué do dragão de cerveja.

Apresentação do chile e seu migué do dragão de cerveja.

O projeto deles foi bem simples mas muito bem realizado. A constru√ß√£o que fizeram tinha como parte central os BioBricks desenvolvidos pelo time de Cambridge em 2010, que consistem basicamente de uma s√©rie de luciferinas¬†(prote√≠na fosforescente) de v√°rias cores – um desses BioBricks √© muito legal e bem √ļtil: um operon¬†que expressa luciferina sem que seja necess√°ria a adi√ß√£o de luciferase¬†para fazer a rea√ß√£o fosforescente acontecer (luciferase = $$$)! A grande idea deles foi implementar um sistema de bioluminec√™ncia em cianobact√©rias acoplado ao ciclo circadiano dos bichinhos. Em outras palavras, eles propuseram criar uma “biol√Ęmpada” que consiste de uma cultura de cianobact√©rias fotossintetizantes que durante √† noite produzisse luz. Seria como se ela “recarregasse” de dia para produzir luz √† noite.

Bioluminescência que o pessoal de Cambridge conseguiu.

Bioluminescência que o pessoal de Cambridge conseguiu.

Foram o primeiro time a clonar BioBricks com sucesso na esp√©cie de cianobact√©rias que utilizaram, al√©m de conseguir mostrar que a biol√Ęmpada de fato funciona como esperavam! Isso n√£o quer dizer que eles criaram um novo artigo de ilumina√ß√£o de interiores. O grande problema que impediu que o time chegasse at√© esse produto final √© a compatibilidade dos BioBricks – um dos grandes desafios da Biologia Sint√©tica. Devido a v√°rias quest√Ķes de ambiente celular, as prote√≠nas bioluminescentes n√£o brilharam com toda a intensidade que os ingleses de Cambridge conseguiram ao criar os BioBricks e testarem em E.coli, a express√£o n√£o estava otimizada para cianobact√©ria. Mas a prova de conceito foi feita, mesmo em baixa luminosidade! Esse foi um dos times que levou ouro e foi para a final. Bem merecido! Veja a wiki deles aqui.

Costa Rica-TEC-UNA

A primeira coisa que os cabisbaixos apresentadores do time costa-riquenho disseram foi: “N√≥s n√£o temos resultados.”. A equipe criada por incentivo do time panamenho, apesar de empolgada com o evento, estava bem abatida com os maus resultados. Ap√≥s uma estranha introdu√ß√£o da apresenta√ß√£o em forma de propaganda tur√≠stica da Costa Rica, a equipe falou de um projeto envolvendo produ√ß√£o de biodiesel¬† atrav√©s de triglicer√≠deos produzidos em R. Oppacus, que seriam liberados atrav√©s de um “mecanismo suicida” das bact√©rias; os triglicer√≠deos reagiriam com lipases secretadas por E.coli, a√≠ bastam umas rea√ß√Ķes qu√≠micas entre o produto dessa rea√ß√£o e etanol para produzir biodiesel. Por ser a √ļltima do evento, a apresenta√ß√£o ficou um pouco massante e cansativa. A wiki deles pode ser checada aqui.

P√īsteres

Como todo bom congresso, h√° a parte em que se apresentam os p√īsteres, e no iGEM n√£o foi diferente!

apresentando o poster

Foi uma excelente oportunidade para interagir melhor com as pessoas dos outros times e fazer perguntas espec√≠ficas sobre os projetos. Muitas pessoas ficaram interessadas por ambos os projetos e acho que a estrat√©gia de ter um projeto inovador e um projeto pragm√°tico at√© que funcionou com os p√īsteres. Apesar de termos feito uma gambiarra para arrumar umas imagens que estavam erradas no p√īster, nos sa√≠mos muito bem.

Haviam basicamente tr√™s tipos de ju√≠zes: o pragm√°tico, o curioso e o detalhista. O pragm√°tico √© aquele que duvida de tudo aquilo que √© teoricamente muito complexo e est√° interessado mesmo nos resultados experimentais. O curioso √© aquele que chega de fininho, observa durante um bom tempo o p√īster e faz perguntas capsiosas, mais com a inten√ß√£o de entender/aprender sobre o projeto do que inquirir as pessoas. O detalhista √© o que voc√™ mais sente confian√ßa nos par√Ęmetros de avalia√ß√£o: chega se apresentando, diz que vai cronometrar a explica√ß√£o e pede para fazer um “tour” pelo projeto para depois fazer as perguntas espec√≠ficas e vai anotando tudo em uma prancheta. N√£o explicamos t√£o bem para o avaliador pragm√°tico, mas nos demos relativamente bem com os outros dois tipos de avalidores. Eu fiquei orgulhoso por ter explicado “o que √© mem√≥ria” para um dos avaliadores curiosos que indagaram sobre o projeto de mem√≥ria associativa com bact√©rias. Talvez seja uma das poucas vezes que eu consegui fazer uma pessoa entender bem o projeto rapidamente.

Nosso poster: sim, tem texto demais.

Nosso poster: sim, tem texto demais.

Algumas pessoas do grupo acharam que o fato de precisarmos de tr√™s pessoas para explicar completamente o poster foi um ponto negativo. Eu discordo. Acho que √© importante que todos tenham uma no√ß√£o geral do projeto, mas n√£o creio que seja uma desvantagem se criar especializa√ß√Ķes na hora de apresentar, em que diferentes pessoas s√£o “cabe√ßas” de diferentes partes do projeto – e portanto cada um apresenta sobre sua √°rea. Isso s√≥ garante uma melhor explica√ß√£o do projeto em uma natural (e bastante comum) estrutura de grupo – que √© a especializa√ß√£o de pessoas em diferentes tasks dos projetos.

No pr√≥ximo e √ļltimo post sobre a experi√™ncia no iGEM 2012 n√£o vou falar de projetos, times, medalhas, competi√ß√Ķes e etc. Vou falar daquilo que se percebe e se ganha em um prazo mais logo e que, no final das contas, √© o mais importante. iGEM 2012 Latin America: Aquilo que realmente importa!