Por que a NASA procura água em corpos celestes?

Acreditem, esta pergunta caiu na prova do mestrado que fiz há duas semanas. E como eu já estava no fim da prova, cansada, respondi. Ainda bem que sempre me interessei por reportagens sobre a busca de água em outros planetas. Agreguei este conhecimento à matéria que estudei no mestrado e...voilà.

Como o chefe pediu que eu escrevesse a resposta para ele, achei legal publicar aqui. Quem sabe não ajuda algum estudante...

Por que a NASA procura água em corpos celestes?

A NASA faz esta busca incessante por água em corpos celestes porque toda forma de vida que conhecemos depende diretamente da água para sobreviver. Há organismos capazes de sobreviver em condições físico-químicas extremas, como temperatura, salinidade e pH, porém não há vida sem alguma presença de água. A célula, unidade fundamental da vida, é composta por uma grande porcentagem de água, que é necessária para realizar funções metabólicas importantes, onde moléculas são decompostas através da hidrólise, além de muitas reações produzirem água como produto.

Esta molécula apresenta características atípicas. Composta por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio, ela possui baixo peso molecular, porém altos pontos de fusão e ebulição, maiores que o etanol, por exemplo, cujo peso molecular é maior do que a água. Isto se deve à formação de ligações de hidrogênio, que são interações não-covalentes formadas entre o hidrogênio de uma molécula e o oxigênio da molécula vizinha. Ela também apresenta alto calor específico, sendo necessária uma grande quantidade de energia para aumentar em um grau a sua temperatura.

Além disso, sua densidade diminui, em vez de aumentar, quando submetida a temperaturas abaixo de 4ºC. Esta baixa densidade permite que o gelo formado em corpos d’água doce flutue, atuando como isolante térmico e mantendo a água de lagos e rios em seu estado líquido, possibilitando a manutenção da vida aquática.

Portanto, a água possui uma série de características que propiciam a manutenção da vida. Por isso, a NASA busca água, ou evidências de sua remota presença, em planetas como Marte e Júpiter e não se interessando por Mercúrio, por exemplo, já que sua alta proximidade com o Sol, impossibilitaria a existência de água em estado líquido.

Zero à esquerda

Meus experimentos na semana retrasada não estavam dando certo. Tinha que aumentar a concentração de cálcio no meio de cultura (L15) e busquei em artigos o quanto eu teria que aumentar. Jurava de pés juntos que a concentração que vi era 6 g/L e assim o fiz. Porém, ao deixar o L15 em repouso por alguns minutos, formava um precipitado, como se fosse uma “nuvem”. Mostrei para o Mauro, que afirmava que não via nada, que era apenas reflexo do plástico.
Fiz os experimentos assim mesmo, e as células em alguns poços simplesmente sumiam – talvez elas lisavam. Eu tirava o meio, lavava, e nada.
Levei os resultados para o orientador, em um gráfico, que não se replicava. Os dados estavam muito ruins, ele nem precisava dizer, eu já sabia disso, mesmo com meus poucos conhecimentos em estatística. Os gráficos não me diziam nada. E ele perguntou “tem certeza que era 6 g/L? Me parece uma concentração muito alta”. Afirmei que sim, mas que em todo o caso procuraria novamente nos artigos. E achei. Acho que preciso trocar os óculos. Havia um zero à esquerda. A concentração era de 0,6 g/L, e não 6 g/L.
O engraçado é que achei em emails antigos eu discutindo a concentração do cálcio, e eu havia dito 0,6 g/L. De onde eu tirei que era 6 g/L?!?!

Você é capaz!

Terminei o Ensino Fundamental. Achava que o Ensino Médio seria difícil. Terminei o Ensino Médio, e achava que não daria conta da faculdade, afinal, era coisa de gente adulta fazer "Ensino Superior", principalmente porque via minha irmã mais velha estudando para as provas da faculdade, saindo com os amigos da faculdade, acordando cedo para ir para a faculdade. Agora era sério. Eu iria para a faculdade. Nada mais de professores bonzinhos, que ajudavam os alunos, mas que seriam secos e arrogantes, como eu ouvia da minha irmã e de outras pessoas. Agora era sério.

Sobrevivi.

Agora, terminei a faculdade. Estou indo rumo ao mestrado; coisa de gente adulta. Em três anos de estágio de inciação científica no laboratório, vi vários colegas iniciando e terminando o mestrado, dando continuidade (ou não) dos seus projetos no doutorado. A sensação é de ser tão pequena diante de algo tão grande. Vou contribuir para a ciência do meu país com uma dissertação de mestrado.

Há alguns dias vinha pensando sobre isso. E voltando para Niterói com a Tati, comentei sobre estas minhas impressões. Ela pediu para que eu lesse o perfil do orkut dela (nem sempre orkut é inútil rs), onde estava escrito:

"Nosso grande medo não é o de que sejamos incapazes.

Nosso maior medo é que sejamos poderosos além da medida. É nossa luz, não nossa escuridão, que mais nos amedronta.

Nos perguntamos: "Quem sou eu para ser brilhante, atraente, talentoso e incrível?" Na verdade, quem é você para não ser tudo isso?...Bancar o pequeno não ajuda o mundo. Não há nada de brilhante em encolher-se para que as outras pessoas não se sintam inseguras em torno de você.

E à medida que deixamos nossa própria luz brilhar, inconscientemente damos às outras pessoas permissão para fazer o mesmo".

(Discurso de posse, em 1994)"

...Não tem nada de iluminado no ato de se encolher, pois os outros se sentirão inseguros ao seu redor.

Nascemos para manifestar a glória do Espírito que está dentro de nós.

E a medida que deixamos nossa luz brilhar, damos permissão para os outros fazerem o mesmo.

À medida que libertamos nosso medo, nossa presença libera outros"

Nelson Mandela

Está na hora de parar de me encolher e brilhar ..."like a sunshine day".

Quem inventou? - Cultura de tecidos

Enquanto o resultado da seleção para o mestrado não vem, estou escrevendo um artigo sobre culturas primárias solicitado pelo meu orientador. E o assunto deste post é um tópico do meu artigo.

Assim como o Rupert Lee diferenciou “descoberta” de “invenção” em seu livro, farei o mesmo aqui. Este post poderia ser uma continuação do “Quem descobriu?”, mas o que será discutido não será uma descoberta propriamente dita, mas sim uma inventividade.

E o que é uma cultura de tecidos? Simples. A unidade fundamental da vida é a célula. E as células podem formar estruturas altamente organizadas chamadas de tecidos, onde pode prevalecer um tipo celular predominante, como no tecido muscular (e este é dividido em três subtipos, de acordo como o modo que as células se organizam) ou vários tipos celulares, como no tecido sanguíneo, composto por hemácias, linfócitos, monócitos, etc. A cultura de tecidos consiste em obter as células do tecido e mantê-las em um ambiente para que cresçam e proliferem – apesar de nem todos os tipos celulares proliferarem em cultura. A princípio, isto poderia ser feito com células de qualquer tipo de tecido: embrionário, vegetal, nervoso, muscular. Porém como nada é fácil nesta vida de ciência, há muitas dificuldades, principalmente em manter as células vivas e saudáveis.

Ross Harisson

Mas alguém deu o pontapé inicial. E ele se chama Ross Granville Harisson, que em 1907 publicou um trabalho curto, com o objetivo de responder como as fibras nervosas se formavam. Então ele retirou fragmentos de tubo neural de embriões de sapos em lamínulas estéreis. Encobriu os fragmentos de tecido em uma gota de linfa fresca de sapo e emborcou a lamínula com o tecido em uma lâmina que é muito utilizada por microbiologistas para acompanhamento de culturas de bactérias (veja o esquema retirado do site da Corning). Assim, ele pôde acompanhar o desenvolvimento das fibras nervosas do sapo a partir das células que ele explantou.

Técnica da cultura em gota. Coverslip = lamínula; Explant = explante. Lymph= linfa; Glass depression slide = lâmina de vidro com depressão.

Obviamente que antes de Harisson outros pesquisadores tentaram estabelecer culturas de tecidos, porém sem sucesso “completo”, digamos assim. Cada um contribuiu com seus experimentos e discussões. Mas foi o Harisson que teve a “sacação” (será que foi um momento “Eureka”?) de adaptar um material (a lâmina dos microbiologistas) às suas necessidades, além de ser o pioneiro de realizar experimentos com suas células.

Para transcrever precisa duplicar?

Provavelmente esta pergunta já havia sido respondida por mim, mas há alguns tópicos que vão embora, não se fixam na minha cabeça.

Agora que terminei de ler e resumir no caderno o Biologia Molecular da Célula para fazer a prova do mestrado, estou retomando os capítulos iniciais que sintetizei no meu caderno. E logo na primeira página, está escrito, no cantinho de cima: “tem que duplicar antes de transcrever?”
Eu me refiro ao clássico trio “duplicação-transcrição-tradução” que muitos de nós aprendemos (ou não) no Ensino Médio. E é surpreendente como algumas dúvidas simples (ou nem tão simples assim) permanecem mesmo após praticamente concluir o Ensino Superior – já que iniciei meus estudos para o mestrado em agosto de 2008.
Bom, vamos retomar rapidamente o que significa cada um dos termos do “trio”:

1) Duplicação – também chamado de replicação: Este é o nome do processo em que o DNA é...duplicado! Parece simples, mas não é. A quantidade de proteínas e enzimas necessárias para fazer este processo não é brincadeira. Tem uma enzima que desenrola a fita dupla de DNA, outra vai adicionando os componentes para formar a nova molécula, e tem também uma que fica mais a frente da fita para impedir que a molécula de DNA não embole de vez a ponto de enzima alguma dar jeito.

2) Transcrição: este processo cria uma molécula de RNA usando uma molécula de DNA como molde. Também são necessárias várias enzimas para que aconteça este processo

3) Tradução: a partir da molécula de RNA criada a partir do molde, há a formação de proteínas, e contam com a participação de várias moléculas diferentes dos processos anteriores.

Estes três processos são bastante longos, complicados e fascinantes de explicar em poucas linhas: cada um merece pelo menos um post específico. Mas o mais importante é: qual o objetivo final de cada processo?

Bom, a duplicação ocorre quando a célula vai entrar em divisão, ou seja, uma célula dará origem a outra.. Como se em algum filme de ficção cientifica um clone saísse de você. E para isso, a célula não pode dividir o seu precioso material genético ao meio: ela primeiro duplica, e depois divide. Já o objetivo da transcrição E tradução é basicamente formar proteínas. Logo, a célula não precisa estar em momento de divisão para que ocorra a transcrição e tradução: são processos que ocorrem continuamente. Porém, se a célula vai se dividir, além de duplicar seu DNA ela precisa crescer em tamanho: aí sim, a transcrição e tradução de proteínas acontecem a todo vapor.

Por isso que não entendo quando na escola (e inclusive na faculdade) aprendemos os três processos em sequência. É confuso, mas é lindo :)

Quem Descobriu? - O DNA como transmissor da hereditariedade

Nós aprendemos na escola que o responsável pela transmissão da informação genética é a molécula de DNA. Aliás, no CAp (Colégio da Aplicação da UFRJ), a minha “aula inaugural”, chamada de regência, foi sobre mitose e englobou também alguns conceitos envolvendo o DNA: cromossomos, cromátides, compactação do DNA, etc. A aula foi sobre como a célula se divide em duas, e como a sua célula-filha continua tendo o mesmo material genético e em igual quantidade que a célula-mãe. Mas isto será tema de outro post.

Voltando à transmissão da informação genética: é provável que algum aluno mais curioso tenha se perguntado: “mas como eles descobriram que era o DNA?”. Muito simples: fazendo experimentos.

Quem deu o pontapé inicial foi Frederick Griffith, nos anos de 1928 (Detalhe: O DNA já havia sido descoberto nessa época, só a sua estrutura molecular que foi elucidada por Watson e Crick. Pelo amooor de Deus, não foram eles que descobriram o DNA!!!). Ele trabalhava com dois tipos de uma bactéria pneumococus: uma encapsulada que causava infecção em ratos (portanto, era patogênica) e outra não encapsulada, que não causava infecção em ratos. (PS.: Algumas bactérias possuem uma cápsula em torno da sua parede celular). Ele identificava as colônias das bactérias a partir do aspecto das colônias: às não patogênicas chamou de R (do inglês rough, que significa rugoso) e às patogênicas, de S (do inglês smooth, que significa liso). Para facilitar a leitura do texto, vou criar uma legenda: Bactérias R são ñPat. (não patogênicas) e bactérias S são Pat. (patogênicas).

Esse é o F. Griffith

A partir disso, ele fez alguns experimentos. Injetou as bactérias S (Pat.) vivas em camundongos. Como era esperado, os ratos morreram. Em seguida fez o mesmo utilizando as bactérias R (ñPat.) e os ratos sobreviveram. Um terceiro experimento foi injetar as bactérias R (ñPat.) mortas pelo calor. Será que os ratos sobreviveram? Sim, sobreviveram, afinal as bactérias patogênicas foram mortas pelo calor. Então Griffith pegou os “restos” das baterias S (Pat.) mortas pelo calor e misturou com bactérias R (ñPat.) vivas e injetou esta mistura nos ratos. Aposto um doce como os ratos sobreviveram, alguém diria... mas não, os ratos NÃO sobreviveram. Para ter certeza dos resultados, Griffith repetiu várias vezes este mesmo experimento para ter certeza que tudo estava certo. Então ele verificou amostras de sangue dos ratos mortos no último experimento e encontrou as bactérias S (PATOGÊNICAS) vivas. Como foi possível, se antes ele havia injetado as bactérias S mortas pelo calor e os ratos sobreviveram? Havia alguma substância que transformou as bactérias do tipo R no tipo S.

E os responsáveis por desvendar este mistério foram 3 pesquisadores: Oswald Avery, Colin MacLeod e Maclyn MacCarty. O ano: 1944. Eles usaram as mesmas bactérias, só que em vez de injetar em ratos, eles faziam culturas delas em placas de Petri, além de trabalhar com extratos celulares destas bactérias (o extrato celular é o líquido que se obtém após romper as células, contendo todas as substâncias presentes). Eles meio que “repetiram” os experimentos de Griffith. Primeiramente, fizeram uma cultura das bactérias R (ñPat.). Em seguida, rompeu as bactérias S (Pat.), ou seja, fez um extrato celular, e adicionou em uma cultura para células. Como era de se esperar, não cresceu nada. Agora eles pegaram as bactérias R (ñPat.), misturaram com extrato celular das bactérias S (Pat.) e preparou a cultura. E as células que cresceram foram...as do tipo S (PATOGÊNICAS)! Viu como foi repeteco do experimento do Griffith? Agora vem a novidade: eles queriam descobrir qual molécula era responsável pela transformação da bactéria R em S. Então eles prepararam o seguinte experimento: misturaram às bactérias R (ñPat.) vivas o extrato da S adicionado de: 1)enzima protease (que degrada proteínas); 2) DNAse (que degrada o DNA) e 3) RNAse (que degrada o RNA). A idéia era a seguinte: se a proteína fosse responsável pela transformação da bactéria, se adicionarmos algo que destrua/acabe/inative com a proteína a bactéria não vai se transformar. Este raciocínio serve também para o DNA e RNA. E então, qual cultura não cresceu bactéria, a de nº 1, nº2 ou nº 3? Respostas no “meus comentários” deste blog, por favor... e com justificativa!

Este é o Oswald Avery

Fim de ano, arrumando a casa

É comum a gente tirar o fim de ano para arrumações: arrumar o(s) armário(s), o quarto, se livrar do material acumulado ao longo do semestre/ano para dar espaço a mais material, se livrar de dívidas, enfim, arrumar a casa. E aqui no laboratório não é diferente. Vai chegando fim de período (provas, trabalhos, provas, relatórios, estuda, estuda, e mais provas), que já é uma correria, quando é fim de ano então, nem se fala. Somando a isto fim de graduação (monografias, relatórios, documentos, colação de grau, nada consta, formatura, etc, ou seja, meu caso) parece que 24 horas é nada. Graças a Deus que a prova do mestrado foi adiada para fevereiro, se não estaria realmente enlouquecendo.

Como ia falando, fim de ano não deixa de ser fim de ano no laboratório. Os experimentos vão ficando escassos. E também é época de avaliar a produtividade do ano, analisar resultados, pensar em novos projetos, sair em busca de novos financiamentos...e arrumar o laboratório. Fazer uma lista de tudo que falta e o que precisa ser organizado, para começar o ano tinindo de novo, sim senhor!

Já que a Ju ia (ou melhor, foi) para a Itália domingo último, combinamos de fazer as duas coisas que o laboratório precisava com urgência: descongelar a geladeira e o freezer, que estavam afogados em gelo. Secadores de cabelo e faquinhas e colheres a postos, partimos para a empreitada, com muita música, é claro, na última semana. Aproveitamos também para jogar muitas coisas fora, reorganizar outras para os armários, organizar a bancada do gel...

"Seu Freezer" descongelado, pronto para o verão

Juliana com a mão na massa!

Agora que estou só (a Giselle como está passando por todo o processo de fim de ano descrito no 1o parágrafo, pouco aparece), estou me dedicando a pequenas miudezas do lab. Comprei um pendurador de roupas, para pendurar nossos jalecos, que ficavam jogados sobre o "frigobar"; comprei uma caixa grande (daquelas de plástico para guardar brinquedos, por exemplo) para fazer um banho e deixar a vidraria de molho em Extran (um tipo de tetergente mais forte que o Limpol) e uma menorzinha para fazer o banho do ácido nítrico e deixar a vidraria contaminada com metais pesados de molho.

O próximo passo é comprar um filtro externo para aquários, e transferí-lo do lab onde ele está para cá, na 32. Lá no outro a temperatura varia muuuito, há dias que vou pegar ostras para experimentos e a água está morna. E ter estes fatores físico-químicos (pH, temperatura, salinidade...) variando muito não é legal para experimentos.

Promessa de fim de ano: procurar uma assistência técnica para limpeza do ar condicionado. Não faço i-déi-a de como limpa um Springer (aquele ar-condicionado que é compridinho). Os que temos é fácil, spo tirar a telinha e lavar. Mas esse...todo cuidado é pouco, pois sem ele é impossível ficar no lab (subsolo +tamanho diminuto + verão do RJ, imaginou?).

Com certeza há outras miudezas para ajustar, mas aos pouquinhos chegamos lá.