Sequenciamento em Marte

Tem gente que jura j√° ter visto discos voadores e at√© ter entrado em contato com extraterrestres. Verdade ou n√£o, esse √© um assunto que desperta curiosidade em muitos e medo em tantos outros. Ao contr√°rio do imagin√°rio popular, √© prov√°vel que os seres extraterrestres j√° tenham chegado na Terra h√° 4 bilh√Ķes de anos e que n√≥s evoluimos a partir deles. √Č isso o que sugere uma teoria conhecida como¬†panspermia.

Talvez não seja mais necessário esperar por alienígenas visitarem nosso planeta ou uma longa discussão sobre a veracidade dos organismos fossilizados encontrados em meteoritos para confirmar a existência de ETs. Em breve teremos acesso ao código genético de organismos marcianos, de acordo com a proposta de dois cientistas, Craig Venter e Jonathan Rothberg. Ambos estão em uma corrida, embora não declarada oficialmente, para sequenciar o DNA de possíveis formas de vida que existam ou existiram em Marte. Por isso, eles querem uma carona até o planeta vermelho para sequenciar possíveis formas de vida que possam encontrar por lá.

VenterA carona não é para eles, mas para o sequenciador que pretendem enviar. Venter está confiante que
encontrar√° formas de vida que contenham DNA em Marte, como afirmou em uma confer√™ncia da¬†Wired Health¬†no ano passado, em Nova York. Sua equipe est√° desenvolvendo e testando o que ele chama de ‚Äúteletransporte biol√≥gico‚ÄĚ. Um rob√ī que ser√° enviado para Marte capaz sequenciar o DNA encontrado no local, mesmo que seja de uma √ļnica c√©lula, e transmitir a sequ√™ncia do organismo extraterrestre para um computador aqui na Terra. De acordo com ele, testes j√° est√£o sendo feitos no deserto de Mojave, onde cientistas simulam as condi√ß√Ķes de explora√ß√£o do espa√ßo. Com o DNA digitalizado ser√° poss√≠vel ¬†sintetiz√°-lo, injet√°-lo em uma c√©lula universal receptora e dar vida a um ET. A entrevista completa sobre esse assunto pode ser assistida¬†aqui (11:00).

 

Ion Torrent

Correndo em outra frente est√° Jonathan Rothberg, fundador da Ion Torrent, em um projeto financiado ¬† ¬† pela NASA chamado SET-G (The Search for Extra-terrestrial Genomes) tamb√©m pretende sequenciar DNA no planeta vermelho. Para isso ser√° necess√°rio reduzir o tamanho de seu sequenciador de grande sucesso, o Ion¬†Personal Genome Machine, de trinta para apenas tr√™s quilos, viabilizando a viagem de milh√Ķes de quil√īmetros.

Mas por que n√£o trazer uma amostra de Marte? Tessi Kanavarioti, qu√≠mico envolvido no estudo de pedras que vieram da lua na d√©cada de 70, garante: ‚ÄúDevido a possibilidade de contamina√ß√£o, ningu√©m iria acreditar em voc√™‚ÄĚ. Foi o que aconteceu em 1971, quando astronautas da Apollo 12 trouxeram uma c√Ęmera de TV que ficou tr√™s anos na lua. Nela foi encontrada uma √ļnica bact√©ria¬†Streptococcus mitis. Muitos disseram se tratar de uma contamina√ß√£o, embora fosse apenas uma √ļnica bact√©ria. O micro-organismo estava dormente e ganhou vida novamente na Terra. Al√©m da contamina√ß√£o, o sequenciamento em Marte reduziria o tempo para obter essa amostra, caso ela fosse enviada para ser analisada por aqui.

Mas este √© um projeto de alto risco. As mol√©culas de DNA possuem uma meia-vida de 521 anos (tempo que leva para metade das liga√ß√Ķes fosfodi√©ster se romperem), portanto temos que acreditar que exista vida agora em Marte, ou organismos mortos h√° menos de 1,5 milh√Ķes de anos, caso contr√°rio os fragmentos encontrados seriam muito pequenos e n√£o trariam informa√ß√Ķes √ļteis. Al√©m disso, nada garante que as formas de vida que possam existir por l√° tenham os mesmos componentes do nosso DNA.

O espa√ßo parece um local improv√°vel de abrigar formas de vida como conhecemos, seja por conta da baixa temperatura, pouco oxig√™nio ou elevada radia√ß√£o. Mesmo sem foguetes podemos encontrar organismos que vivem em condi√ß√Ķes que n√£o consideramos favor√°veis. Esses organismos s√£o os extrem√≥filos, ou seja, eles adoram condi√ß√Ķes extremas de pH, salinidade, temperatura ou radia√ß√£o. Um caso interessante √© a bact√©ria¬†Deinococcus radiodurans,¬†encontrada vivendo dentro de reatores nucleares. √Č prov√°vel que esses sejam os tipos de organismos que possamos encontrar em outros planetas.

MarteAl√©m de micro-organismos que conseguem sobreviver em condi√ß√Ķes que consideramos extremas, novas
evid√™ncias obtidas pelo rob√ī Curiosity da NASA sugerem que o planeta j√° foi habit√°vel. A an√°lise de uma rocha sedimentar mostrou a presen√ßa de enxofre, nitrog√™nio, hidrog√™nio, oxig√™nio, f√≥sforo e carbono, o que aumenta as chances de um poss√≠vel sequenciamento dar certo.

Caso seja encontrado DNA, teremos mais evidências para sustentar a hipótese de que a vida não teve origem aqui na Terra e que ela pode ter evoluído de forma diferente em outros planetas. Uma próxima viagem para Marte está planejada pela NASA para 2018, mas nem Venter nem Rothberg tem lugar garantido ainda. O que torna a corrida ainda mais emocionante.

 

Referências:

Manaus no iGEM

A história do Brasil do iGEM começou em 2009 com a Unicamp, que também nos representou em 2011. Ano passado foi a vez do nosso time, da USP em parceria com a Unesp. Neste ano, ficamos muito felizes de saber que teremos mais times brasileiros na competição. Até o momento estão inscritos 3 times que representarão nosso país na competição!! E um deles é o time Manaus_Amazonas-Brazil.

Neste post vamos contar um pouco sobre o time do Amazonas e seu projeto. Diferentemente do time da USP, cuja iniciativa começou por parte dos estudantes, o time de Manaus começou por iniciativa do professor Carlos Nunes. Ano passado nosso time teve o prazer de conhecer o professor Carlos que acompanhou a competição para este ano montar um time na sua universidade.

Segue abaixo um pouco do time e de seu projeto, contado pelos próprios alunos integrantes:

Como tudo começou

No final do ano de 2012, gra√ßas ao incentivo do professor Carlos Nunes, come√ßamos a nos interessar pelo iGEM e a nos reunir. No in√≠cio, muitos n√£o tinham ideia de como fazer funcionar a din√Ęmica do grupo, muito menos como formar um, al√©m de qual projeto ir√≠amos propor.

Ap√≥s pesquisar e estudar os projetos das equipes anteriores e ter uma melhor no√ß√£o sobre a competi√ß√£o, come√ßamos a colocar nossa criatividade para funcionar e elaborar ideias/projetos bem distintos. N√£o foram poucas as inspira√ß√Ķes e chegamos a algumas propostas: a bact√©ria armadilha para o HIV (“Colitrap”), a detectora de Inc√™ndio (“Firebacter”), a jogadora de Pacman (“Pac-Coli”), a indicadora de temperatura (“TermoColi”), a espartana (“MagnetoColi”) e a escolhida, bact√©ria produtora de energia el√©trica (“Electrobacter”).

manausfig2

O projeto

manausfig1O foco principal da Electrobacter é degradar gorduras de óleos de fritura residuais amplamente utilizados e descartados por redes de restaurantes para a geração de energia elétrica, pois os mesmos, quando são descartados inadequadamente, apresentam-se como um agente poluidor ao ambiente e o tratamento para eliminar esses poluentes requer o uso de produtos químicos tóxicos, além de o processo ser oneroso e pouco efetivo.
Apesar de já existirem alternativas para o aproveitamento dos óleos de fritura como a produção de sabão, o direcionamento de gorduras para geração de energia trará uma nova opção de bioenergia por meio da biorremediação.

A bact√©ria Shewanella amazonensis¬†que pretendemos utilizar √© capaz de fazer o transporte de el√©trons dispostos no meio, gerando eletricidade. A proposta √© melhor√°-la geneticamente para degradar estes √≥leos atrav√©s da ő≤-oxida√ß√£o (rea√ß√£o bioqu√≠mica de quebra de gorduras), potencializando a produ√ß√£o de el√©trons. ¬†O g√™nero Shewanella √© um grupo de bact√©rias que foram descobertas recentemente e os estudos sobre ela ainda s√£o escassos, principalmente na √°rea da biologia molecular, por√©m seu potencial n√£o s√≥ pela possibilidade de gera√ß√£o de energia, quanto pela sua habilidade de captar metais dispostos no meio.¬† Entre as possibilidades de como modifica-la, optamos por dois caminhos: modificar o repressor ou o promotor dessa via metab√≥lica. Tanto de uma forma quanto da outra, a ő≤-oxida√ß√£o ser√° poss√≠vel mesmo com a presen√ßa m√≠nima de glicose no meio, por√©m os efeitos dessa interven√ß√£o gen√©tica dever√£o ser estudados de perto para que n√£o tenhamos que sempre deix√°-la em condi√ß√Ķes de estresse.

Com esse o projeto de caráter ambiental e ecológico, estamos empolgados, determinados a participar do iGEM e ser o primeiro time a representar o estado do Amazonas.

 

As dificuldades

Infelizmente, não só de determinação e força de vontade vive um time do iGEM. Uma das principais dificuldades é pagar a inscrição do time na competição que custa em torno de 3 mil dólares, que paga não somente a inscrição como o envio das partes biologicas necessárias ao projeto e custos do evento. A universidade, bem como agências de fomento de pesquisa, não tem programas de apoio para uma competição como o iGEM. Ano passado, contamos com a colaboração de mais de 40 pessoas do mundo todo que nos apoiaram através do chamado crowdfunding.

Se você ficou triste pois perdeu a oportunidade de apoiar um time brasileiro a fazer ciência de uma forma inovadora e divertida, o time de Manaus está precisando de apoio e você pode colaborar por aqui.

 

Para saber mais sobre o grupo:

Veja o video do grupo

Blog do grupo

P√°gina no Facebook