A Indústria Química do Futuro

Fig. 1 - “Bioreator”, arte de K-Kom - DeviantART.

Fig. 1 – “Bioreator”, arte de K-Kom – DeviantART.

          “Um Químico é um mexedor de sopa, um operador fedorento.
           Um Zimologista é alguém que ajuda a manter bilhões de pessoas vivas. Eu sou um especialista em cultura de leveduras. (…)
           Este laboratório mantém a New York Yeast funcionando. Não há um dia, nenhuma maldita hora, que nós não tenhamos culturas de cada linhagem de levedura na empresa crescendo em nossas caldeiras. Nós checamos e ajustamos os fatores dos requisitos de comida. Nós garantimos que estão se reproduzindo bem. Nós ‘dobramos’ a genética, começamos as novas linhagens e as ‘limpamos’, descobrimos suas propriedades e moldamos elas novamente.(…)
            Vinte anos atrás a Saccharomyces olei Benedictae era só uma linhagem com gosto horrível de sebo e boa para nada. Ela ainda tem gosto de sebo, mas seu conteúdo de lipídios foi forçado de 15 para 87 por cento. Se você usou a Esteira Expressa hoje, apenas se lembre que ela é lubrificada estritamente com S. o. Benedictae, linhagem AG-7. Desenvolvida aqui mesmo nesta sala.”

Trecho de “As Cavernas de Aço” (1953), de Isaac Asimov – tradução livre.

ResearchBlogging.orgDia 2 de Janeiro é aniversário do “bom doutor” Isaac Asimov, que já nos anos 50 descrevia um planeta Terra apinhado de pessoas em enormes conjuntos de construções urbanas, as “Cavernas de Aço”, título do livro que faz parte de sua série de romances sobre robôs que o fez ser um ícone da ficção científica. Mas um fato pouco lembrado é sua visão de como seria a indústria química do futuro, que se reflete até os dias de hoje. Antes de escritor, Asimov era bioquímico e portanto não é à toa que no mesmo ano em que foi descoberta a estrutura do DNA, ele já conseguisse prever as possibilidades industriais da manipulação genética como no trecho acima de seu livro. Nele um “zimologista” defende a importância de seu trabalho em criar leveduras que possam produzir os mais variados tipos de químicos, num futuro onde o petróleo mundial já se esgotou e a única fonte de matéria-prima é biomassa vegetal.

Fábrica da BASF em 1886 em Ludwigshafen, onde é a sede da empresa até os dias de hoje. Pelo menos olhando de longe, não é muito diferente das fábricas de hoje em dia, não? - Fonte: WIkimedia

Fábrica da BASF em 1886 em Ludwigshafen, onde é a sede da empresa até os dias de hoje. Pelo menos olhando de longe, não é muito diferente das fábricas de hoje em dia, não? – Fonte: WIkimedia

            Essa “bioindústria do futuro” nunca foi tão real como hoje. E já estava na hora. O cerne da maior parte da indústria química mundial ainda é a mesma desde quando o Brasil ainda era um império, mais ou menos na mesma época em que o petróleo começa a ser usado como principal fonte para fabricar produtos químicos industriais. Naquele tempo era impensável que os pequenos seres humanos poderiam causar um impacto ambiental tão grande num mundo tão vasto. Mas está ficando cada vez mais claro para a população de 7,7 bilhões de pessoas que esse modelo de 200 anos precisa mudar, ou ainda vamos ter que aceitar conviver com catástrofes climáticas.

            Todo esse tempo de existência dá um privilégio enorme para esse sistema de produção permanecer desse jeito. Foi só com uma verdadeira revolução científica que a indústria de hoje ficou pronta para começar a mudar: a revolução da decodificação genética. Quando os cientistas terminaram de montar o quebra-cabeça que explicava como o DNA guardava instruções para as reações químicas que coisas vivas conseguem fazer, um universo de possibilidades se abriu. Tudo isso culminou nos anos 2000, com uma nova abordagem do que um dia foi conhecido como engenharia genética, a Biologia Sintética. Tratando células da mesma maneira como engenheiros elétricos tratam circuitos eletrônicos, os avanços da aplicação dessa nova disciplina foram muito mais rápidos do que a manufatura de químicos e hoje a bioindústria não apenas existe mas já prospera. A manufatura de químicos por rotas biológicas já está em estágio comercial (ver Figura 3) e a OCDE (o “clube dos países ricos”) estima que em 2030 produtos derivados dessa indústria corresponderão até 2,7% do PIB de seus países membros – para se ter uma ideia, é um valor próximo da riqueza média que toda a agricultura, pesca e extração de madeira geram nesses países hoje em dia.

Figura 3: Exemplos de casos de sucesso de manufatura de químicos por rotas biológicas. Retirado de “Industrialization of Biology”, National Research Council, 2015.

Figura 3: Exemplos de casos de sucesso de manufatura de químicos por rotas biológicas. Retirado de “Industrialization of Biology”, National Research Council, 2015. (Clique para ver melhor)

            Boa parte das pessoas está completamente alheia a essas mudanças, muito porque falta algum tempo até verificarmos as estimativas para 2030 e ainda estamos vivendo só começo da mudança de “mexedores de sopa” para “zimologistas” na indústria. Até agora a Biologia Sintética foi a disciplina que melhor atendeu as expectativas do que seria o futuro da bioindústria, mas ainda estamos longe de produzirmos tudo a partir de microrganismos. Hoje a fronteira com o futuro está na imprevisibilidade e complexibilidade dos sistemas biológicos. Apesar da analogia ser válida, “programar” microrganismos não é a mesma coisa que computadores: são tantas variáveis ainda mal compreendidas dentro de uma simples célula que as coisas simplesmente não funcionam como deveriam e muitas vezes os cientistas não sabem exatamente o porquê. Pensando em focar esforços, vários pesquisadores convocados pelo conselho nacional de pesquisa norte-americano montaram um plano para os próximos 10 anos com os desafios a serem superados para uma “manufatura avançada de químicos” a nível industrial (ver Figura 4). Dentre os principais desafios estão o barateamento dos processos de uso de matérias-primas renováveis, aumento da eficiência dos processos de ganho de escala de bioprodução, desenvolvimento de ferramentas mais ágeis de construção de sistemas genéticos e “domesticação” de microrganismos ainda não explorados para uso industrial.

Figura 4: Planejamento de desafios a serem superados nos próximos 10 anos para concretização do potencial industrial da biotecnologia. Fonte: “Industrialization of Biology”, National Research Council, 2015.

Figura 4: Planejamento de desafios a serem superados nos próximos 10 anos para concretização do potencial industrial da biotecnologia. Fonte: “Industrialization of Biology”, National Research Council, 2015. (Clique para ver melhor)

            Parte dos executores desse plano são novos de laboratórios de biotecnologia chamados de “biofoundries”. São basicamente laboratórios altamente automatizados (Figura 5), capazes de realizar uma quantidade sem precedentes de experimentos e fazer medições, quase 24 horas por dia, 7 dias por semana. A estratégia é usar a “força bruta” das máquinas para conseguir lidar com uma quantidade enorme de variáveis, o que seria impraticável em outras condições.

Figura 5: “Biofoundry” versus um Laboratório de Biotecnologia comum. As bancadas de trabalho da Biofoundry são tomadas por robôs que automatizam todos os processos com baixa intervenção humana, enquanto um laboratório comum apenas produz conforme o número de pessoas que é possível caber numa mesma bancada! - Fonte: Ginkgo Bioworks (imagem da esquerda) e Wikimedia (imagem da direita).

Figura 5: “Biofoundry” versus um Laboratório de Biotecnologia comum. As bancadas de trabalho da Biofoundry são tomadas por robôs que automatizam todos os processos com baixa intervenção humana, enquanto um laboratório comum apenas produz conforme o número de pessoas que é possível caber numa mesma bancada! – Fonte: Ginkgo Bioworks (imagem da esquerda) e Wikimedia (imagem da direita). (Clique para ver melhor)

            Em alguns lugares do mundo, como nos EUA, já se inicia um processo de estratificação de um ecossistema de empresas de biotecnologia e indústria: enquanto “biofoundries” fazem o “design” dos microrganismos (como a Ginkgo Bioworks, Genomatica e Zymergen), grandes empresas investem em bioprodução de commodities químicas (como Braskem, Dow, Basf) e moléculas de alto valor agregado, ao mesmo tempo que startups surgem barateando sequenciamento e síntese de DNA (como a Twist Biosciences) e viabilizando softwares necessários para toda a automação funcionar bem (como a Teselagen – que NÃO é uma empresa hipster reinventando a tecelagem, como pode parecer). Como a matéria prima desse tipo de indústria não é o petróleo, seria possível por exemplo existir um sistema de produção mais distribuído, como acontece hoje com as microcervejarias regionais: a manufatura acontece em muitas fábricas de pequena escala, usando fontes locais de material para servir de alimento para os microrganismos.

            Nesse futuro muito próximo, a riqueza da biodiversidade é o código de DNA. É como se todo organismo, seja ele microscópico ou gigantesco como um Jatobá, fosse uma máquina biotecnológica que a própria natureza produziu, com “programas” para fabricação de tudo o que o organismo é capaz de fazer. Bastaria então fazer o “download” desse programa, estudá-lo, e fazer “upload” dele em espécies de microrganismos industriais.

            O jeito que a indústria química fabrica produtos hoje em dia é baseado em “rotas de síntese”. Ou seja, para se chegar em uma molécula, é preciso planejar todas as reações químicas, que devem acontecer do jeito certo, para no final se ter em grande quantidade o produto que se deseja. E essas rotas não surgem “do nada”, são resultados de anos de pesquisa teórica e prática; uma criação verdadeiramente humana. A visão da “bioindústria” química do futuro aproveitaria as “rotas” programadas nos “softwares” da Natureza. Dentro desse imaginário, a riqueza da biodiversidade está em descobrir novas rotas “prontas” inclusive para moléculas químicas que já existem. Daí a importância da “domesticação” de novas espécies para uso industrial. Hoje por enquanto é possível se contar com os dedos de apenas uma mão a quantidade de espécies que são mais usadas para bioprodução industrial – e sim, a levedura S. cerevisiae sugerida por Asimov está entre elas. Quantas espécies de microrganismos ainda não conhecidos pela ciência podem existir em uma grama de solo amazônico, por exemplo? Enquanto engenheiros biológicos se esforçam para pressionar essas poucas espécies a produzir mais “bioproduto”, podem haver centenas de espécies que, se exploradas geneticamente, poderiam produzir muito mais e muito mais facilmente do que a melhor cepa que já se conseguiu construir.

            É claro que ainda existe toda uma indústria química para se “biotecnologizar”, mas já é um grande feito ter as principais commodities químicas sendo bioproduzidas e comercializadas de maneira competitiva com a indústria petroquímica. Isso mostra o peso dos imaginários sociotecnológicos que criamos: mesmo com grandes desafios a serem resolvidos, as consequências políticas e sociais dessas expectativas atraíram e atraem investimento suficiente para tornar real aquilo que a pouco tempo atrás era mera ficção científica. Esse imaginário de uma biotecnologia futurista já tem até organização política representativa no Brasil: a “frente parlamentar da bioeconomia”, que defende os interesses das bioindústrias emergentes, em articulação com o agronegócio.

            Asimov com certeza sabia que uma posição visionária precisa de expectativas familiares o suficiente para produzir um futuro reconhecível. A série “Black Mirror” (se você não conhece, fica a dica!) usa essa mesma receita. Se essas expectativas forem muito diferentes da experiência coletiva ninguém a levará a sério, e talvez seja por isso que as histórias de Asimov parecem envelhecer pouco com o passar das décadas: elas se baseiam em imaginários sociais sólidos que existem até hoje, e que são provavelmente tão importantes quanto as próprias tecnologias para dar forma ao futuro. 

           E aí, já imaginou? É assim que o futuro começa.

Referências

  • National Academies Press (2015).
    Industrialization of Biology: A Roadmap to Accelerate the Advanced Manufacturing of Chemicals
    Report of National Research Council of the National Academies Epub ISBN: 0-309-31655-3
  • ASIMOV, Isaac. The caves of steel. 1954. New York: Spectra, 1991.
  • HILGARTNER, Stephen; MILLER, Clark; HAGENDIJK, Rob (Ed.). Science and democracy: making knowledge and making power in the biosciences and beyond. Routledge, 2015.
  • https://www.camara.leg.br/noticias/560651-camara-lanca-frente-parlamentar-mista-da-bioeconomia/

Competições de Biotecnologia e os novos Rituais de um Fazer Ciência Marginal

Vários meses treinando. Às vezes anos. Tudo pra chegar nas Olimpíadas e ganhar um pedaço de metal que nem de longe paga o custo e esforço para chegar até ali naquele momento. A pessoa toda abandonada, sem dinheiro, sem apoio  – aquela que vira o alvo preferido doa jornalistas quando ganha alguma coisa – faz tudo isso só por causa dessas benditas medalhas. Pra que todo esse esforço, não é mesmo?

Rio 2016 - Judô

Mas vá lá e pergunte pro Diego Hypólito se ele pararia com isso. Ou se a Rafaela Silva desistiria do judô. Até mesmo quem só assiste tudo de longe consegue sentir o quão aquilo tudo é emocionante – a não ser que você tenha o coração de pedra, aí você não vai sentir nada mesmo. A questão é que essas pessoas e as competições que elas vivem são reflexos de coisas muito mais antigas que as próprias Olimpíadas: os rituais do caminho do herói; do caminho do indivíduo efêmero na Terra. Em um dos seus livros mais famosos (O Herói de Mil Faces), o mitólogo Joseph Campbell aponta como os rituais são importantes no caminho do “herói”. Essa figura é presente em vários contos, histórias e mitos de diversas culturas de diversas épocas e lugares do mundo, é no fundo uma tradução cultural de coisas inexoráveis na vida de todos: nascimento, morte, crescimento, separação, dúvida, medo, sexo… Os rituais seriam então muito importantes no desenvolvimento da percepção e verdadeira vivência das diferentes fases da vida. Nós precisamos de rituais para viver, somos o herói que precisa fazer suas passagens e travessias para salvar o mundo e a si mesmo. A ausência de rituais geraria portanto uma estagnação, um sentimento de que as coisas não acabaram quando deveriam – por isso, à grosso modo, velamos nossos mortos, mudamos de corte de cabelo, arrumamos a casa, mudamos de endereço. Segundo Campbell, na nossa sociedade contemporânea esses rituais tornam-se mais ausentes e a falta deles é o que contribui para o desenvolvimento de transtornos da mente. Então, de certo modo, vivenciamos esse rituais como podemos. As competições, sejam elas quais forem, são perfeitas para isso.

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Capa da primeira edição do “O Herói de Mil Faces”

O Fazer científico talvez seja um conjunto de rituais muito mais explícito que a maioria dos esportes. A situação pelo menos é a mesma: pouco dinheiro, pouco apoio, falta de compreensão, reconhecimento como objetivo principal de carreira… A carreira científica inclusive é uma competição (para muitos). Os ritos são aliás muito mais frequentes e explícitos; pense na expressão “iniciação científica”, nas roupas cerimoniais de formatura, nos chapéus engraçados, nas cabeças raspadas, “prova”, “defesa” de tese, na maneira como são dadas as palavras e proferidos os juramentos – finja que você não sabe o que é a academia e tudo vai parecer uma seita muito bizarra. E tudo isso fica inclusive marcado em todo processo científico, como por exemplo, a quem é permitido (ou esperado) fazer determinados tipos de questionamentos, a quem pertence a fala, as decisões – tudo passa por um ritual de validação que transforma o “herói” para capacitá-lo a “ser”. Pelas ideias de Campbell, a academia seria excelente para preencher o vazio de rituais de passagem no nosso mundo contemporâneo. Só que não. Não é isso que acontece. Essa seita bizarra está mais para uma… uma gangue de drogas, dizem alguns. A forma não está mais junta de significado, não há herói nem transformação modificadora de verdade nesses rituais. A não ser no aspecto menos formal (e um tanto negligenciado) da universidade: a extensão.

Desde 2012 o Clube de Biologia Sintética da USP é o projeto de extensão brasileiro que mais gerou equipes para a competição internacional de máquinas geneticamente modificadas, o iGEM. Assim como o Diego Hypólito ou a Rafaela Silva, um monte de pessoas vieram e vêm participar do Clube de Biologia Sintética e vivenciam, talvez da maneira mais intensa que se pode, a jornada ritualística do herói dentro do caminho da ciência que os empolgam: a biotecnologia. Essa terça-feira foi o último dia para documentar todo o trabalho feito pelos times brasileiros da USP de Lorena, USP de São Paulo e pela Federal do Amazonas em suas wikis, e é época perfeita para se olhar para trás e se perguntar o que tudo isso significa – já que semana que vem todos estão embarcando para os EUA. Depois de participar de três iGEMs e um BIOMOD posso dizer que o significado de fazer isso tudo é exatamente por TER significado, coisa que os antigos rituais acadêmicos já não fazem mais – novos e “verdadeiros” rituais são uma necessidade para seguir em frente. Pensar o próprio projeto coletivamente e interdisciplinarmente “do zero”, buscar apoio, financiamento e espaço; protagonismo, autonomia, trabalhar em equipe, organizar experimentos, resolver problemas experimentais inesperados, fazer a wiki, barganhar interesses, colaborar com outras equipes, viajar para Boston e ainda publicar os projetos em revistas científicas! Todas essas provações e rituais também refletem novas formas de se fazer ciência, questionando a quem pertence a capacidade de fazer perguntas, a quem deveria pertencer o poder de respondê-las e quais são as perguntas podem/deveriam ser feitas – não é à toa que o movimento “DIYbio” ou biohacking e iniciativas de ciência cidadã ganharam mais força em boa parte à partir de grupos ex-iGEMers (o Clube de Synbio é um exemplo vivo disso).

As minas do synbio extraindo uns DNAs, checando uns protocolos e conversando sobre technoporn no Garoa Hacker Clube.

As minas do synbio extraindo uns DNAs, checando uns protocolos e conversando sobre technoporn no Garoa Hacker Clube.

Mas a  ainda talvez demore alguns anos para a biotecnologia, que existe a décadas, deixar de ser encarada como coisa de ficção científica, não pertencida à pessoas. Enquanto isso o que está em disputa são diferentes formas de se fazer biotecnologia, cada uma com sua dialética própria e diferentes níveis de consciência política. Mas quem sabe um dia, quando uma bactéria fluorescente não for mais mágica do que um mini computador de bolso (vulgo celular), equipes do iGEM não precisem mais passar tão batidas depois de tanto ralar para se fazer projetos de biotecnologia “marginais” na academia – e que conseguir apoio para esses projetos não precise mais ser “parte do mérito”, como uma drama olímpico forçado do atleta que sofreu provações (vendendo miçangas, por exemplo) antes do pódio. Até lá, seguimos tumultuando tudo, passando batido e sendo uns mlks muito liso.

Deixem os radicais serem livres

Black_bloc

Eu tenho um amigo artista que adora ver fractais nas coisas – esses padrões que se repetem na natureza entre escalas macro e micro, sabe!? Esse meu amigo me fez pensar num fractal que beira uma piada infame: os radicais livres.

O escritor de sci-fi Isaac Asimov já fez comparação parecida de populações humanas e de moléculas e até que faz algum sentido. Pense bem: os radicais políticos da nossa sociedade são como moléculas instáveis, altamente reativas, cujas opiniões e atitudes conseguem se alastrar rapidamente, colocando fogo em mentes e corações – e eventualmente em coisas. Em certo sentido poderia se dizer também que frequentemente são “fogo-de-palha”: o radicalismo disseminado se aquieta tão rápido quanto se alastra, com uma área de ação limitada. Em ambos os casos chamamos esses “altamente reativos e instáveis” sujeitos de “radicais livres”.

Radicais Livres versus Radicais Livres

Da mesma maneira que um radical político é aquela pessoa que se torna “extrema” por carregar a convicção muito forte de que há algo muito estranho na sociedade, os radicais livres também têm algo incomum que os deixa extremamente reativos: elétrons. Quando uma molécula fica com um elétron desemparelhado (geralmente por quebra homolítica de ligações) ela se torna um radical, uma molécula que não está dentro da regra do octeto e que por isso com muita pouca energia é capaz de reagir com outras moléculas, formando novos radicais – igual seres humanos, só que com regras bem mais complexas.

Radicalizando contra os radicais

Como deu para perceber com os amigos e familiares com quem você talvez tenha brigado nessas últimas eleições, radicais geram radicalismos também na “direção oposta”. Se a natureza é uma das principais fontes de radicais livres, o radicalismo oposto é a vida, que conseguiu sobreviver a opressores raios UV, raios gamma e os mais variados compostos oxidativos até se diversificar e milhões de anos depois acabar sendo capaz de ler esse texto. Talvez o melhor exemplo desse radicalismo anti-oxidativo que a vida se tornou são as bactérias do gênero Deinococcus.

Deinococcus_radiodurans

Essa é a carinha da Deinococcus radiodurans.

Uma das bactérias mais famosas desse gênero é a Deinococcus radiodurans, que sobrevive a uma quantidade de radiação gamma (a mesma que gerou o Íncrível Hulk) 20000 vezes maior do que a permitida para astronautas em missões espaciais – e sem se tornar uma mutante. Isso só é parte da grande característica das bactérias do gênero Deinococcus de “radicalizar” na proteção a danos moleculares. No dano causado por radicais livres (danos oxidativos), que pode ser um efeito indireto da ação dos raios gamma, as espécies de Deinococcus possuem estratégias que vão além das usuais para se proteger de radicais livres: esses seres vivos diminuem seu tamanho celular eliminando água; com menos água, menor a probabilidade de se gerar espécies reativas de oxigênio provenientes das moléculas de H2O, além de “concentrar” o citosol de moléculas responsáveis por reagir e “conter” esses radicais livres – sim, os antioxidantes – que existem em grande quantidade nas Deinococcus.

No ponto de vista de “engenheirar” soluções biotecnológicas, entender os extremos é uma maneira importante de entender como as coisas “normais” funcionam, e como podemos resolver problemas com esse conhecimento. É um jeito de entender a nós mesmos. O mesmo vale para os radicais políticos.

Radicais livres, “malvados” e naturais

Igual ao termo “black block”, os radicais livres químicos também já são populares. Hoje é muito fácil encontrar embalagens de cosméticos e de “alimentos saudáveis” com os termos “antioxidantes naturais” que inibem os “radicais livres” – essas coisinhas químicas malvadas. A associação dos radicais livres com algo ruim é natural porque estão intimamente relacionados com o envelhecimento e o câncer [3] – duas coisas muito cotadas para ganhar dinheiro de pesquisa, inclusive se for para estudar isso nas Deinococcus.

Além de produzidos por radiação, eles são produtos naturais do nosso metabolismo aeróbio [4]. Desde quando a atmosfera terrestre passou a se tornar oxidante (por causa do oxigênio, há!) há milhões de anos [1], a vida começou a se tornar esse joguinho cada vez mais complexo de conduzir elétrons através de moléculas estranhas. É como um circuito eletrônico, em que os caminhos de condução devem estar isolados uns dos outros para evitar curto-circuito e o dispositivo realizar sua função. A célula é como um circuito com um isolamento quase perfeito, e é essa pequena falta de isolamento que faz os elétrons irem aonde não devem, formando radicais livres [1].

Parte da “função” desse fluxo eletrônico da célula, no final das contas, é armazenar informação. Você não é apenas um agregado aleatório de moléculas, você é um agregado de moléculas com uma certa ordem e arranjo específicos, e isso é informação. O envelhecimento é causado por perda dessa ordem ao longo do tempo, e os maiores culpados disso até agora são os radicais livres. Eles reagem com o DNA podendo causar mutações e estão associados diretamente com o encurtamento dos telômeros [3] (que é uma espécie de “medida” de idade celular). Essa perda de informação se dá até de outra maneira (ainda mais literal) com a ação dos radicais livres em proteínas, como no caso do Alzheimer. Nesse caso os radicais livres contribuem para a formação de agregados proteicos tóxicos nas células do cérebro, associados com o desencadeamento da doença.

O bom é o equilíbrio

Apesar da doença de Alzheimer, radicais livres no cérebro não geram apenas danos. O radical livre óxido nítrico (NO) por exemplo, é um neurotransmissor regulador cardiovascular muito potente – tanto que o Viagra interfere no mecanismo de regulação mediado naturalmente pelo NO para ter seu efeito. A visão dos radicais livres como simplesmente vilões começou a mudar com o radical superóxido (molécula de oxigênio com um elétron a mais) que deixou de ser considerado meramente como um subproduto nocivo do metabolismo para ser uma das peças fundamentais na bioquímica do sistema imunológico. Hoje sabemos que vários genes são diretamente regulados por ação de radicais livres que interagem com fatores de transcrição para a ativação e/ou inibição da expressão gênica [3], em outras palavras: os radicais livres não são meras fontes de dano que levam à morte, mas estão profundamente ligados com a própria regulação da vida em si.

Indo de volta para a visão macro do nosso “fractal”, os radicais políticos teriam papel semelhante: são mais do que membros “extremistas”. Eles estão ligados profundamente com a regulação da própria política  em si. São, assim como os radicais livres químicos, algo do que a sociedade precisa se proteger mas ao mesmo tempo algo que faz parte do seu próprio sistema imunológico. São os radicais que chamam a atenção, seja para a direita ou para a esquerda, de que algo precisa ser debatido. São os vistos como “radicais” que têm a coragem de entrar no campo cinzento da moralidade para redefini-lo com o tempo. Sobretudo, são os radicais que são a melhor indicação da saúde política: havendo um certo equilíbrio e limites, são a caricatura de uma pluralidade e flexibilidade política que uma democracia precisa ter.

Esse é o meu ponto como advogado-do-diabo dos radicais livres. Precisamos entendê-los como sujeitos de um equilíbrio natural. Por isso, assim como é errado chamar qualquer manifestante de “black block” sem ao menos saber o que é isso, é também errado para radicais livres específicos chamá-los de “ROS” (reactive species of oxygen) sem saber direito o que de fato esses radicais fazem. É como a pesquisadora principal do CEPID Redoxoma, Ohara Augusto, menciona na newsletter do grupo:

…abreviações são úteis quando têm significados específicos. ROS não é verdadeiramente uma abreviação porque agrupa moléculas com propriedades químicas e biológicas completamente diferentes.

Ou seja: é errado colocar tudo num mesmo saco porque isso pode acabar atrapalhando o entendimento das coisas. Assim como posicionamentos políticos podem ter os mais variados espectros, os radicais livres podem ter as mais diferentes reatividades, estruturas e fontes de produção – tornando-os na prática bem diferentes uns dos outros (veja na figura abaixo).

Tabela reatividade radicais

Todos são “radicais”, mas com reatividades bem diferentes.

Bons ou maus, úteis ou inúteis, tudo isso depende do contexto, e o principal contexto é entendê-los melhor, saber como eles funcionam – sendo radicais químicos ou políticos. Por isso, vamos parar de achar que a existência de radicais é algo errado. Independentemente do que achamos deles, a natureza é muito mais do que esse preto-no-branco. Ela é livre para ser esse incrível caos organizado – então deixem os radicais serem livres também!

Referências

[1] McCord, Joe M. “The evolution of free radicals and oxidative stress.” The American journal of medicine 108.8 (2000): 652-659.

[2] Slade, Dea, and Miroslav Radman. “Oxidative stress resistance in Deinococcus radiodurans.” Microbiology and Molecular Biology Reviews 75.1 (2011): 133-191.

[3] Kim, Hyon Jeen, et al. “Modulation of redox-sensitive transcription factors by calorie restriction during aging.” Mechanisms of ageing and development 123.12 (2002): 1589-1595.

[4] Ohara Augusto and Sayuri Miyamoto. “Oxygen Radicals and Related Species”. Principles of Free Radical Biomedicine. Vol. 1, chapter II (2011).

Por que ATP!?

ResearchBlogging.org
A maioria das pessoas que sabe um pouquinho de bioquímica aprende que o ATP é a “moeda energética” da célula. Maravilha. Mas aposto que se você perguntar o porquê disso, a resposta-padrão vai ser: “É porque é uma molécula muito energética, presente em reações de catálise e regulação de diversas enzimas na célula e blá-blá-blá…”. Lindo. Mas existem muitas moléculas muito energéticas no universo, e argumentar que o ATP é a “moeda energética” simplesmente porque as pessoas descobriram que na natureza ele está presente em várias reações enzimáticas acaba sendo um jeito bastante sofisticado de dizer “porque sim, zequinha!”.

[youtube_sc url=”https://www.youtube.com/watch?v=8Wldlug58Kc”]

 

Como construir um regulador enzimático e transportador energético na célula!?

Seguindo o espírito de engenheirar o metabolismo, como poderíamos, conhecendo as características físico-químicas dos elementos e compostos químicos, construir algo que seja como o ATP: uma coisa que regule de maneira sistêmica as atividades enzimáticas da célula, armazene energia e que seja fácil de se armazenar e ao mesmo  de se usar!?

Bem, vamos pensar em energia como dinheiro: digamos que você seja rico, muito rico. Com muito dinheiro, a probabilidade de que você seja roubado é bem maior. Para que você mantenha sua riqueza é preciso que ela seja armazenada de um jeito “estável” (doce ilusão, mas considere isso como verdade, ok?) e por isso você coloca o seu dinheiro no banco. Você precisa proteger seu dinheiro e ainda acessá-lo facilmente – colocar tudo num baú e enterrar numa ilha desconhecida não vai ajudar na funcionalidade do seu dinheiro.

O mesmo funciona para a nossa moeda energética: ela não pode ser um composto cuja energia possa ser facilmente “roubada” por qualquer espécie química, mas também não pode ser pouco reativa a ponto de não conseguir regular a atividade enzimática e a transmissão energética. É preciso ter o controle desse “dinheiro” para gastá-lo facilmente onde você precisa: na manutenção da vida celular.

Então temos três coisas principais para a nossa molécula-moeda-energética: ela precisa ser estável o suficiente para que a energia não se “esvaia” facilmente, não tão estável a ponto de ser difícil usá-la e ainda reagir facilmente com proteínas.

Candidatos

Sabemos experimentalmente que o fosfato do ATP é a molécula-moeda. Mas porque só ela? Será que não tem nenhuma outra molécula que poderia fazer isso? Não poderia existir nenhuma outra coisa (ou coisas) alternativa que pudesse substituir o ATP ou que possa estar fazendo a mesma coisa?

Para encontrar um substituto (ou equivalente) para o ATP é preciso explorar análogos estruturais e energéticos dessa molécula. Selecionei dois possíveis candidatos:

TriSulfonatosatp

Da mesma forma que o ATP é um TriFosfato, porque ele não poderia ser um trisulfonato? A estrutura é bem similar e as energias das ligações éter (a ligação S – O – S) são bem parecidas também (veja). Além disso, sabe-se que há resíduos de aminoácidos que sofrem sulfonização.

Arsênico

Do mesmo jeito que teorizam as diferentes maneiras da vida ter surgido no universo, porque não arsenicopoderíamos ter um “ATP de Arsênico”!? O Arsênico fica logo abaixo do fósforo na tabela periódica e por isso faz o mesmo número de ligações, além de formar arsenato (e com isso diarsenatos e triarsenatos), de estrutura bem parecida com a do fosfato.

 

Que o melhor ganhe

As reações que o ATP faz são reações de hidrólise: um fosfato tem sua ligação éter (O – P) quebrada resultando na fosforilação de alguma coisa. Essa ligação é de alta energia (em termos bioquímicos) e é espontânea (delta G negativo). Reações não termodinamicamente espontâneas que passam por uma etapa de fosforilação acabam se tornando espontâneas na soma geral da energia livre, como por exemplo na fosforilação da glicose:

fosforilação

(Imagem modificada da referência [6])

Apesar da reação de hidrólise ser espontânea, a fosforilação tem uma velocidade de reação suficientemente lenta para garantir a estabilidade que a “moeda energética” precisa para realizar reações úteis (não que hidrolisar e simplesmente gerar calor seja de todo inútil…).

Se eu conseguir mostrar que o arsenato ou o sulfonato são melhores em termos energéticos e cinéticos, um mundo novo de possibilidades bioquímicas se abrirá!

Pesquisei alguns dados na internet e montei a seguinte tabela:

Tabela

(Dados retirados das refs [1], [2], [3] e [4])

O quão maior for a constante de hidrólise (k) da reação, mais rápida ela será. Com esses dados dá para ver claramente que o fosfato é um “banco energético” bem mais confiável que os arsenato e o sulfato, sendo cerca de 100000 vezes mais estável que estes dois últimos – mantendo sua facilidade de “uso” energético com o delta G de hidrólise negativo. O fosfato é, além disso, bem mais “rico” que os seus concorrentes.

O sulfato, apesar de ser um candidato tentador, é bem mais difícil se “ser um ATP” como o  arsenato pode ser. Não consegui encontrar nenhuma molécula como a proposta na imagem anterior, apenas dissulfonatos – e ainda não ligados a uma adenosina! Mesmo que houvesse um “ATP de enxofre”, seria difícil que ele assumisse o papel de controle das atividades enzimáticas porque ele não reage com resíduos de aminoácidos tão bem como o arsenato e o fosfato.

O arsenato já ganhou espaço na mídia a algum tempo atrás com o suposto encontro de uma “vida baseada em arsênico” na terra. Existem de fato várias enzimas que se ligam a arsenato e ele consegue substituir o fosfato em muitos casos, mas causando efeitos tóxicos na célula ao competir com o fosfato para a fosforilação de moléculas durante o catabolismo. Mesmo que houvesse um organismo em que a toxicidade fosse tolerada, a eficiência do processo de “arsenização” seria pífia: muitas moléculas apenas iriam hidrolisar espontaneamente de maneira “inútil”, liberando calor – além de tudo isso, eu nem preciso argumentar a questão a abundância do Arsênico no meio ambiente!

Não é porque sim!

Enfim, agora estou convencido do porquê o ATP é como é: o fósforo e as ligações éter o fazem um composto único, com propriedades flexíveis e ideais para ser o transmissor de energia de compostos mais energéticos do metabolismo até os menos energéticos, fazendo reações termodinamicamente não-espontâneas acontecerem e regulando de maneira sistêmica todo o conjunto de milhares de enzimas das células que dependem da fosforilação para alternarem entre seus estados ativos e inativos.

Portanto, da próxima vez que você não encontrar a resposta que queria, é melhor tentar construir o que você não entende – afinal, qual seria melhor jeito de entender alguma coisa no final das contas!?

Referências

[1] Rosen, B., Ajees, A., & McDermott, T. (2011). Life and death with arsenic BioEssays, 33 (5), 350-357 DOI: 10.1002/bies.201100012

[2] Naiditch, Sam, and Don M. Yost. “The rate and mechanism of the hydrolysis of hydroxylamine disulfonate ion.” Journal of the American Chemical Society63.8 (1941): 2123-2127.

[3] Bartell, Lawrence S., Lao-Sou Su, and Hsiukang Yow. “Lengths of phosphorus-oxygen and sulfur-oxygen bonds. Extended Hueckel molecular orbital examination of Cruickshank’s d. pi.-p. pi. picture.” Inorganic Chemistry9.8 (1970): 1903-1912.

[4] Medzihradszky, K. F., et al. “O-sulfonation of serine and threonine Mass spectrometric detection and characterization of a new posttranslational modification in diverse proteins throughout the eukaryotes.” Molecular & Cellular Proteomics 3.5 (2004): 429-440.

[5] Tabelas de Entalpias de Ligação

[6] Nelson, David L., Albert L. Lehninger, and Michael M. Cox. Lehninger principles of biochemistry. Macmillan, 2008.

FAQ #4 Onde colocar esses pedaços de DNA?

FAQ da Bioengenharia 4

“No genoma, né, dêr!”. Certo, mas como? E será que o genoma é o único lugar que podemos colocar esse novo pedacinho de DNA no micro-organismo que queremos modificar? Não! Existe outro lugar também e ele se chama plasmídeo (quem já jogou BioShock vai soltar umas sinapses a mais agora).

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O plasmídeo é um DNA circular presente em várias espécies de seres vivos e é responsável por conter informações valiosas envolvendo a sobrevivência do organismo a fatores externos (como por exemplo sua resistência a um antibiótico), além de ser o principal ator da transferência horizontal de informação genética, ou seja, a passagem de um DNA funcional de um ser vivo para outro sem haver hereditariedade (é aí que o jogo BioShock extrapola isso para seres humanos). Adivinha de onde veio a ideia de usar o plasmídeo como transmissor – “vetor” – de informação genética para modificar as células? Veio exatamente desse mecanismo natural de realizar transferência horizontal de genes que vários micro-organismos possuem, então aproveitamos para fazer a transferência das informações genéticas que nós queremos!

E se vamos usar plasmídeos é preciso extraí-los também! Os plasmídeos são moléculas de DNA assim como os pedacinhos obtidos a partir de um genoma, e multiplicados pela PCR, que vamos introduzir no microorganismo, mas aqui há uma etapa importante durante a extração de DNA onde é feita a separação do conteúdo plasmidial do genômico.

O vídeozinho abaixo tem uma animação no ínicio e depois mostra o procedimento do isolamento do plasmídeo em lab!

[youtube_sc url=”http://www.youtube.com/watch?v=8xEDEJ0DHFA”]

Por Otto Heringer e Viviane Siratuti.

FAQ #3 Como copiar o código em laboratório?

FAQ da Bioengenharia 3

Ahá! Essa é a pergunta que mudou a biotecnologia. Até conseguirmos fazer isso, nós (i.e. humanidade) passamos por um caminho bem interessante envolvendo prêmios nobel e momentos epifânicos. O videozinho explica muito melhor do que esse texto corrido como funciona a metodologia pra se fazer isso, a Reação em Cadeia da Polimerase (Polimerase Chain Reaction), o tão amado e odiado (quando simplesmente não funciona) PCR!

[youtube_sc url=”http://www.youtube.com/watch?v=vmlLj1aLZ7s”]

Encurtando a história: usando uma enzima que trabalha “sentando” no molde de uma fita única de DNA, aquecimento e desaquecimento (para “ligar” e “desligar” essa enzima) e pedacinhos de nucleotídeo, conseguimos fazer milhões de cópias de apenas uma única molécula de DNA – é por isso que o pessoal do CSI (o seriado) consegue uma grande informação genética usando apenas resíduos quase desprezíveis de material biológico.

 pcr

Por Otto Heringer e Viviane Siratuti.

FAQ #2 Como extrair um pedaço de DNA desejado?

FAQ da Bioengenharia 2

Queremos pegar um pedacinho codificante de DNA (responsável por alguma característica no organismo) de um outro pedaço maior de DNA. OK, mas onde fica esse outro pedaço? Bem, existem pedaços disso praticamente a todo o seu redor. Onde há vida, há informação genética que pode ser “pega”. Extraímos ele basicamente fazemos lavagens usando solventes de diferentes “afinidades de dissolução” (a grosso modo) com as biomoléculas da célula até restar o DNA.

Se você quer saber, existem até kits comerciais para se fazer isso (como por exemplo a imagem abaixo), são os famigerados “kits de miniprep”. “Mini” porque em geral são bastante usados kits que trabalham com pequenos volumes (microlitros), mas também existem os kits de “midiprep” e “maxiprep”, para volumes maiores.

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Assista o vídeo caso você queira saber mais do processo (aviso: a realidade às vezes não é algo tão excitante como você imaginava).

[youtube_sc url=”http://www.youtube.com/watch?v=P12DPa-g8Ro”]

Aliás, se você ficou com vontade de extrair DNA em casa, é bem simples, clique aqui.

Por Otto Heringer e Viviane Siratuti.

O Brasil no iGEM América Latina 2013

E lá fomos nós de novo viajar em nome do futuro da Biotecnologia do Brasil. Não só a gente, Manaus e Minas estavam lá junto , e nós junto com eles, é claro. Para começar a contar como tudo rolou, vamos começar falando da gente, os brazucas:

Os Brazucas

Os Brazucas todos juntos.

Minas, Manaus e São Paulo em um só lugar.

Foi muito legal ver times do iGEM surgindo pelo Brasil. Bonito em dois sentidos: em relação à UFMG que surgiu com um time quase que espontâneamente, e em relação à UFAM e cia, onde mantínhamos contatos a tempos com o professor Carlos Gustavo, com quem pudemos ajudar e inspirar de alguma forma a criar uma iniciativa firme e forte lá na região ainda bem florestada do país.

O Pedrão e o Grande Carlos.

O Pedrão e o Grande Carlos.

Eu gostaria de escrever uma bíblia aqui sobre os projetos de cada um dos Brazucas, mas para o bem do leitor eu vou dar uma “resumida” (a minha “resumida”):

Manaus

Como já disse antes, nós já éramos amigos deles bem antes de nós todos os conhecermos pessoalmente. Além de uma conversa antiga com o Instructor deles, o Marcelo Boreto desfrutou das delícias de ser um físico manjador de modelagem de sistemas biológicos e ganhou uma viagem lá para Manaus para dar um workshop de modelagem para o iGEM, comer doces de cupuaçu e fazer amizade à moda antiga (na “RL”) com pessoas e outras criaturas, como a Costinha, a preguiça de Lab – as piadas e trocadilhos ficam a cargo do leitor.

Marcelo e Preguiça

O Marcelo num dia que tava com preguiça

A grande ideia do time amazonense foi bem interessante. Eles usaram duas grandes coisas em seu projeto:

  1. o fato de que o chassi Shewanella putrefaciens consegue transportar elétrons (de uma maneira ainda não bem descrita, diga-se de passagem – ia escrever um post sobre isso outro dia) para o meio externo de maneira a gerar eletricidade (esse time alemão do iGEM se deu muito bem com esse tema),
  1. e a ideia de que a fonte desses elétrons poderia vir da degradação de lipídeos, mais especificamente de óleo de cozinha usado.

A grande tarefa deles foi tentar reprimir um inidor da via metabólica de degradação de lipídeos que a torna não-constitutiva e superexpressar genes relacionados ao transporte de lipídeos para a célula. Bem esperto. Levaram bronze medal pra casa e de quebra o prêmio de best presentation, dá um orgulho que só desse povo de Manaus! Veja a wiki deles aqui.

UFMG

O time de minas foi o mais “brasileiro”dos brasileiros, na minha opinião – e não, não é porque nosso time da USP tem estrangeiros. Foi o mais brasileiro porque surgiu do nada, na raça, na gana, sem desistir nunca, e conseguiu o que precisava para ir pra final bem melhor do que nós: que é ter resultados concretos da caracterização dos BioBricks. Também foi time mais emocionante que foi pra final, o da comemoração mais intensa. Sim, eu vi lágrimas em alguns olhos mineiros após a divulgação dos finalistas. Fiquei genuinamente feliz por eles, senti o Brasil representado ali, principalmente com aquele jeitinho mineiro “comequieto” de ser.

Lembrando ainda que deve ser dado a César o que é de César: conhecendo o time mais de perto como pude, consegui perceber o papel crucial e integrativo de cada membro da equipe (principalmente com os que conversei: Mariana, Carlos, Júlio – esse último, grande companheiro dos rolês chilenos), mas gostaria de fazer jus principalmente ao comedido Lucas, que pelo o que senti, com toda sua mineirice, foi um dos grandes bastiões que deu “liga” ao grupo (não é a tôa que ele é um dos idealizadores da Liga Média, há!) e eu acho que todo mundo deve saber disso – a não ser que ele me censure aqui, hahaha.

Os Mineiros e alguns argentinos (créditos portenhos às fotos).

O projeto deles foi interessantíssimo. No iGEM o tipo de projeto que dá para ser feito no tempo curto da competição sem deixar de atingir bons resultados práticos é, sem dúvida, envolvendo biodetectores. Com uma excelente escolha de projeto integrando o know-how dos labs dos professores envolvidos e dos alunos (além de ser completamente viável, diga-se de passagem), a proposta de biodetecção foi criar um método completamente novo de diagnóstico de síndrome coronária aguda (SCA) – que, em outras palavras avacalhadoras, é praticamente um “pré-infarto”. Eles miraram em três biomarcadores dessa síndrome: uma albumina modificada que aparece no sangue durante a SCA, um peptídeo que em altas concentrações indica falência cardíaca e um metabólito que recentemente foi comprovado como indicador para ACS. Dentre os três, o método de detecção mais esperto foi o albumina modificada, em que eles usaram o fato de ela ter uma taxa de ligação menor a metais do que a albumina saudável; o metal que “sobra” (que no caso era cobalto) ativa um promotor indicando a presença do biomarcador. Legal né? Vale a pena dar uma olhada na wiki bonitinha deles.

USP

Bem, e a gente? Nós tentamos fazer um biodetector do Metanol seguindo a ideia de uns posts (esse, e esse) que fizemos aqui no blog lá no começo de 2013. Esse ano fizemos um projeto bem mais completo e focado que o ano passado. Produzimos muito mais em diversos pontos que me 2012 tínhamos deixado de lado: biossegurança, a wiki, design, Human Practices e prototipagem. Dê uma olhada na wiki que fizemos, aqui.

É nóis! Ou melhor, é metanóis!

É nóis! Ou melhor, é metanóis!

Tivemos muito mais financiamento e apoio por causa dos trabalhos de 2012 e conseguimos nos unir em um coletivo que deu certo (unindo ainda mais gente de mais lugares diferentes da USP). É claro que com tudo isso havia a pressão para que ganhássemos a medalha de ouro para ir pra Boston, e ela foi grande! Muita gente ficou desapontada com a nossa medalha de prata, mas não se deve negar que eles foram incríveis: para caracterizarmos os BioBricks (que fatalmente é o que dá a desejada medalha), recebemos a síntese no começo de agosto para entregar os resultados no final de setembro, e detalhe: ninguém do grupo tinha expriência com Pichia e não tínhamos padronizado a metodologia de utilização do equipamento medidor de fluorescência. Mesmo assim conseguimos levar à competição pelo menos um resultado de fluorescência de uma das linhagens que queríamos testar para a caracaterização das partes, foi uma maratona insana de 2 meses (e inclua a escrita da wiki e a preparação da apresentação e poster nisso).

A clássica Jamboree picture - um pouco menos verticalizada que o de costume.

A clássica Jamboree picture – um pouco menos verticalizada que o de costume.

O que ficou engasgado mesmo é que no evento deveríamos ter levado o best model. A argumentação usada pelo Juíz, de que “um bom modelo deve usar dados experimentais”, apesar de ser verdadeira não deveria valer para a premiação específica da modelagem. Afinal o que sendo está avaliado? O Modelo trabalhando nas hipóteses fixadas ou os resultados? Dessa maneira, um grupo de modelagem poderia elaborar o modelo mais inteligente e inovador da competição e mesmo assim não ser premiado se seus dados experimentais forem insuficientes.

Conversando com os Juízes após a competição, nos contaram que ficamos em segundo lugar para os “Best Prizes” em bastante coisa (best pôster, best natural part, best modelling). O que explica isso é a grande metáfora da galinhada: preparamos aquele banquete super organizado, lindo e completo, mas faltou matar a galinha – e a galinha é caracterizar o BioBrick.

Os HighLights Latinos do Jamboree

Aquele momento em que você acha que está dando highlights demais.

Aquele momento em que você acha que está dando highlights demais.

O Jamboree foi excelente. Principalmente porque dessa vez providenciaram mais oxigênio no ar colocando o evento em Santiago (e não a algumas dezenas de centenas de metros acima do nível do mar). Essa cidade é maravilhosa, é tudo lindo, bonito e bem organizado. O trânsito é bem diferente de Bogotá; fiquei com a impressão de que é um trânsito que funciona, sabe!? Dá vontade de fugir do Brasil e morar lá, ainda mais sabendo que há um grande incentivo para empreendedores estrangeiros por parte do governo chileno, com inclusive brasileiros já espertos disso.

Todos devidamente abastecidos com produtos derivados de "lã-de-lhama" (ou seria alpaca?).

Todos devidamente abastecidos com produtos derivados de “lã-de-lhama” (ou seria alpaca?).

Os outros times do iGEM mandaram muito bem, o nível dos resultados atingidos pelas equipes realmente melhorou bastante – ainda há uma estrada levando além do horizonte que distancia os resultados que os times do hemisfério norte  e sul conseguem obter, mas isso fica pra um post futuro. Os grandes highlights latinos que precisamos fazer são:

  • Equipe UC Chile: Escolheram um tema de projeto bastante ambicioso e muito interessante, o de microcompartimentos bacterianos genéricos para realização de reações “localizadas”, assim como um vacúolo (em “plantinhas”), peroxissomo e lipossomo – daí o nome do projeto deles “whateverisisome”. Além disso, criaram também um jogo (só que não de cartas) como Human Prcatices. A wiki deles ficou muito linda, veja só.
  • Equipe colombiana Uniandes: A equipe latinoamericana mais experiente no iGEM veio com dois projetos para o Jamboree: um sensor de glucocorticóides que poderia ser um “sensor de stress” e um sistema de absorção de níquel que poderia ser usado para biorremediação. O highlight aqui é a movimentação eficiente das células do chassi que eles usaram em direção a um campo magnético relativamente fraco. A wiki deles está muito legal também, dê uma olhada. Sinceramente: eu pensei que eles seriam finalistas.
  • Equipe de Buenos Aires: Apesar de a wiki deles aparentemente não ter sido terminada a tempo, esse foi o projeto mais bem ranqueado no evento. A apresentação deles foi sensacional e envolvente. Conseguiram caracterizar otimamente os promotores sensíveis a arsênico que usaram para propor um biodetector desse contaminante na água. O highlight aqui foi a colaboração do time mexicano da TecMonterrey e o protótipo que eles proporam para um biodetector comercial.
  • Equipe mexicana de TecMonterrey: O projeto desse time era sobre a biodetecção e tratamento de câncer. Os grandes highlights são a caracterização conjunta de algumas partes para o time argentino – fazendo com que eles detectassem uma concentração absurda de arsênico em um dos rios de Monterey e fossem reconhecidos pelo governo de lá por isso – e uma Human Practices genial: além de workshops e eventos promovidos pelo grupo (que incluem um TEDx), eles traduziram um manual para auto-examinação de câncer de mama para dois mais falados dialetos indígenas no país – Otomí e Zapoteco. Muitíssimo legal!

É lógico que houveram outros resultados muito legais que estou me controlando pra não mencionar. Mas highlights são highlights e não dá pra destacar tudo senão acaba a tinta da minha marca-texto mental.

The Good Fight

Enfim. Após esse ano cheio de altos e baixos como todo bom ano deve ser, estamos satisfeitos. Apesar de não termos correspondido às expectativas pressurizantes de alguns, conseguimos fazer muito bem aquilo que é mais importante: estimular as pessoas a criarem, saírem da ordem natural da academia e quebrar as paredes dos silos que contém (sim, contém, e não contêm!) a interdisciplinariedade efetiva. E também, é claro, estimular esse tipo de iniciativa por aí, papel do synbiobrasil que foi devidamente reconhecido conversando com o juízes. E é extamente isso que estamos fazendo agora: queremos espalhar essa experiência para outros campus da USP e outras universidades, bem como em nos formalizar institucionalmente aqui no campus da capital como uma organização devidamente reconhecida.

E é isso aí. Let’s keep fighting the good fight. 🙂

No próximo post (que será depois de um descanso merecido de final de ano), vamos começar a contar como foi incrível evento mundial nos EUA com os “enviados especiais” (aka. penetras) que mandamos pra lá, inflitrados no time mineiro. E esperamos já poder fazer isso vestindo o site novo com esses textos!

Um jogo para acabar com preconceitos

Qual é a melhor maneira de passar uma informação pra uma pessoa!?

Como os comerciais, filmes e canais de televisão estão aí pra comprovar, o entretenimento passa muito mais pra você do que mera diversão. É com essa ideia que ficamos pensando em como fazer as pessoas entenderem os conceitos e finalidades da abordagem da Biologia Sintética. Como não perdemos tempo para arrumar uma desculpa para nos divertir, criamos durante esse ano um jogo de cartas – inspirado em elementos de MunchkinBohnanza, Magic e War – para, além de ensinar de uma maneira divertida sobre conceitos de microbiologia e biologia molecular, informar melhor as pessoas e acabar com certos preconceitos envolvendo microrganismos bioengenheirados.

E olha que legal: além de levarmos essa ideia como nossa Human Practices na competição internacional de máquinas geneticamente modificadas desse ano (e sermos bastante elogiados por esse trabalho), emplacamos primeiro lugar com o projeto na Olimpíada USP do Conhecimento!

primeiro lugar USP Conhecimento

É, senhora Sociedade, eu te disse que nossa brincadeira é uma brincadeira séria! Tão séria que esse projeto não para aqui.

Game Crafter

O jogo estará disponível para download (se você quiser imprimir aí na sua casa) ou para compra através do maravilhoso site “The Game Crafter“, que é de uma empresa que imprime e vende jogos independentes, como o nosso. Desse jeito nosso jogo vai poder sempre fazer o que ele se propõe a fazer: ser jogado!

O jogo

O jogo funciona assim: cada jogador (até 4) escolhe uma carta de personagem personagem, como por exemplo o professor Fujita:

Senhor Fujita

OBS: procure o “easter egg”.

Como dá pra ver, cada pesquisador tem uma personalidade específica e um chassi com que desenvolve seus projetos. No caso o senhor Fujita é um pesquisador que não colabora muito mas bastante competente, trabalhando com a largamente usada Escherichia coli.

O grande objetivo do jogo é construir primeiro que o seu colega um circuito gênico – afinal estamos falando de academia, minha gente! Para construir o circuito o jogador deve “criar”, acumular e trocar BioBricks, até que tenha a combinação de Biobricks necessários para completar o circuito, como por exemplo esse:

Carta Objetivo

OBS: nem todos os objetivos realmente podem ser feitos em alguns chassis.

Os Biobricks podem ser baixados com “pontos de metabolismo”, que é a representação dos recursos metabólicos e energéticos que o microrganismo tem para passar com sucesso pelo processo de transformação gênica de cada parte, a ser inserida sequencialmente na célula (no exemplo anterior há 8 BioBricks).

A dinâmica das cartas se dá quando elas ainda estão na sua mão e não foram “baixadas” no organismo. Há também (no melhor estilo Munchkin – quem já jogou sabe do que estou falando!) cartas dinâmicas usadas por um jogador em si mesmo ou em outros jogadores, como essa abaixo:

Carta dinâmica

E, por último, o último elemento do jogo é a tão temida aleatoriedade! Aquelas variáveis sem controle que sempre fazem seu experimento não sair como você queria. Um jogador no final da rodada joga um dado: dependendo do número tirado uma “carta aleatória” surge, ajudando ou prejudicando o ganho de pontos de metabolismo (que ocorre por rodada) dos chassis de cada pesquisador.

Cartas Aleatórias

Fizemos um overview do projeto num vídeo do youtube, dê uma olhada:

[youtube_sc url=” http://youtu.be/6Odd5-OKyHA”]
Quando o nosso novo site ficar pronto vamos ter um endereço especial com o jogo, por enquanto fica aqui nossa promessa de acesso aberto a esse conteúdo. 🙂

Acontece nos filmes, acontece na vida, acontece no Clube de Biologia Sintética

Este é mais um projeto que surgiu das reuniões do Clube de Biologia Sintética, feito por pessoas das mais diversas áreas e que se conheceram no clube. Esse é o objetivo principal do grupo: Reunir e ensinar pessoas de maneira divertida , integrar áreas, criar projetos científicos inovadores e criativos e, por fim, gerar impactos positivos na sociedade.

Você que compartilha dos nossos ideais, acompanhe nossas reuniões pessoalmente ou pelo ao vivo pelo streaming no nosso canal do youtube, ou ainda entre em contato pelo nosso email, canal do facebook e twitter!

As Incríveis Novas Reuniões do Clube de Biologia Sintética

bem vindo ao clube

É isso aí! Depois de um silêncio sepulcral no blog, uma medalha de prata no iGEM regional e mil projetos em andamento, retomamos oficialmente as reuniões do, agora “Incrível Novo Clube de Biologia Sintética”.

“Mas, Otto, porque ele agora é ‘Incrível’?”

Bem, na verdade eu não sei. Sugiro que você compareça para descobrirmos juntos. Mas eu juro de pés juntos que eu espero que seja incrível. Sabe porque? Porque vamos fazer tudo em um novo formato bem menos chato, mais participativo e… Com as transmissões por YouTube funcionando!

As reuniões terão duas partes: 20-30 minutos de uma apresentação temática pré-estabelecida e mais meia hora de reunião aberta para qualquer um levantar uma discussão, apresentar algo interessante que leu em algum lugar, divulgar uma ideia, dar notícias de projetos ou propor um novo tema para as próximas reuniões.

Nós até imprimimos cartazes lindões e espalhamos pela USP, olha só:

fotos vivi cartaz

A nossa filosofia de grupo também ficou mais definida e coesa: não, não somos um bando de alunos que fica fazendo times para o iGEM, somos um bando de alunos que forma bandos de alunos que discutem biotecnologia – e nesse processo, formamos espontaneamente equipes e grupos para diversas oportunidades (inclusive o iGEM).

Sobre o que de fato vocês planejam discutir?

Bem, até hoje discutimos projetos de bioengenharia, ou seja, envolvendo microrganismos geneticamente “engenheirados”. De novo: microrganismos, não Beagles ou ratinhos! (Até agora… Haha, BRINKS!)

Seguimos a abordagem da Biologia Sintética nisso tudo, que é tentar gerar metodologias e equipamentos mais baratos, rápidos e ainda precisos para fazer diversas coisas em biotecnologia, aplicando camadas de abstração (essa é pra vocês, exatas) para desenvolvimento de ideias. E tudo se preocupando com as questões éticas e, como costumamos chamar, de “Práticas Humanas”, envolvendo educação e informação sobre biotecnologia.

Portanto, estamos abertos a todos que querem fazer da Biologia uma ciência exata, na medida do possível – sem deixar de se preocupar em como isso impactará a sociedade.

“Eu não manjo nada de Bio. Não sei se vou aproveitar…”

Vai aproveitar sim! Somos um grupo interdisciplinar e vai ter muita gente que sabe o que você não sabe mas também você vai saber alguma coisa muito melhor do que muita gente também. Os conceitos de Biologia Molecular serão introduzidos durante os processos de discussão e nos preocuparemos que todos que não são da área possam entender – da mesma maneira que, o Marcelo (também escritor do blog), fez esse semestre um minicurso de modelagem matemática de sistemas biológicos para quem é de biológicas entender modelagem. O importante é aprender fazendo!

Quem pode participar?

Você é de exatas e quer aprender mais de biotecnologia? Pode vir!

Você é de biológicas e quer trabalhar de maneira “mais exata”? Venham aí!

Você é de humanas? Venha também pra colocar juízo e crítica nas nossas discussões!

Enfim: todos interessados podem participar! Principalmente se você acha que pode fazer mais com sua criatividade e iniciativa. Traga suas ideias, projetos e discussões!

O principal objetivo de tudo é: que seja divertido.

E também que todos aprendam nesse processo, é claro.

Quando e Onde!?

As reuniões serão todas as quartas feiras, começando nessa quarta, dia 30 de Outubro, das 18:30 às 19:30.

Tudo acontecerá, a priori, sempre na Biblioteca das Químicas, no campus da USP do Butantan, aqui:

Exibir mapa ampliado

E o resto?

Bem, ainda devemos divulgar muitas notícias (motivo pelo qual estivemos ocupados a ponto de deixar o blog paradão), dentre elas:

  • Teremos um site lindo e maravilhoso! Não seremos mais um blog que quer ser um site, mas um site que que tem um blog! (Ainda estaremos na plataforma do SBBr!)
  • Estamos discutindo oportunidades dentro da USP para maior apoio e formalização da iniciativa. Divulgaremos em breve, caso tudo dê certo.
  • Sim, fomos no iGEM regional de novo esse ano! Levamos prata outra vez, mas ficamos felicíssimos (tá, muito felizes, felicíssimos seria se fôssemos todos pra Boston também) com nosso trabalho, e principalmente, com o time brazuca da UFMG que emplacou o Brasil lá em Boston esse ano! Bão demais esse pessoal, seu!
  • Fizemos um jogo de cartas de biotecnologia envolvendo BioBricks! Ficou muito legal, deem uma olhada num preview das cartas:

pesquisador_fujita

Ainda estamos devendo um post bonitinho da experiência no iGEM deste ano, além de outros posts para ajudarem as outras iniciativas brasileiras que estão nascendo. Paciência, chegaremos lá, prometo!

Então, venham praticar uma desobediência tecnológica e criativa, pessoal! Aqui vai ter gente boa igual a você pra se divertir com ciência, empreendedorismo e interdisciplinariedade. 🙂