Junho 2022

 

                                                                         
                                                                              

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Ciência Na Frente

Do Infinitamente Pequeno ao Infinitamente Grande

Junho de 2022

O genoma humano finalmente sequenciado na sua totalidade 

O projeto Genoma Humano tinha aberto a via, há vinte anos atrás, para uma sua sequenciação quase completa. Uma nova equipa acaba de revelar as partes que faltavam.   

     Entre 1990 e 2001, o projeto Genoma Humano mapeou o código genético da nossa espécie. Mas, devido a  razões técnicas, quase 8% do ADN estava em falta, o equivalente a um cromossoma inteiro. Um consórcio de mais de cem investigadores, sob a direção de Adam Philippy, do Instituto Americano de Pesquisa sobre o genoma humano, Bethesda, e Karen Miga, da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz, assumiram a tarefa e, após três anos de trabalho, acabam de publicar o primeiro genoma humano completo.

     O sequenciamento de um genoma consiste em recortar, ler e colocar de ponta a ponta as sequências de bases nucleicas – os compostos químicos que compõem o ADN, associados a diferentes letras (A, C, G e T) em função da sua natureza. À época, o projeto Genoma Humano criou um genoma humano de referência, que revolucionou o mundo da biologia e da medicina. Disponível online de forma livre, esta ferramenta é consultada pelos investigadores de todo o mundo para estudar a evolução das variações genéticas humanas e por médicos para procurar mutações associadas a várias doenças. Mas a equipa do projeto Genoma Humano enfrentou uma dificuldade. As técnicas daquele tempo apenas permitiam a manipulação de sequências bastante curtas, de uma centena, a um milhar de bases. Algumas regiões do genoma eram muito repetitivas – a mesma letra aparecia repetidamente – e era por isso muito difícil reconstruir essas sequências, à semelhança de um puzzle onde algumas peças fossem exatamente iguais.

     Contudo, os capítulos perdidos do genoma também contêm genes importantes. Para completar esta tarefa, Adam Philippy, Karen Miga e os seus colaboradores, lançaram o projeto T2T («do telómero ao telómero») para fazerem uma sequenciação integral. Os telómeros são as extremidades longas e difusas dos cromossomas. Essas regiões são muito repetitivas e não tinham sido bem contempladas pelo projeto da década de 1990. Outra região particularmente rica em repetições é o centrómero, a parte central e densa ao nível da qual os cromossomas são cortados durante a divisão celular.

     Para sequenciar essas regiões repetitivas, a equipa apoiou-se sobre alguns dos maiores avanços técnicos: as máquinas de sequenciação de «leitura longa». A da empresa britânica Oxford Nanopore Technologies é capaz de ler até 1 milhão de letras de ADN de uma só vez, com uma precisão correta, mas não ideal, enquanto a da empresa americana Pacific Biosciences pode ler cerca de  20 000, mas com uma precisão de 99%. É ao combinar essas duas abordagens que os investigadores reconstruíram, após longos meses, cada cromossoma, de um telómero ao outro.

     O novo genoma recém-publicado é composto por 3 055 mil milhões de pares de bases nucleicas e 19 969 genes que codificam proteínas. Destes, 3 604 são apenas descritos por este modelo, mas apenas 140 destes são prováveis ​​de serem expressos num determinado indivíduo, estando os demais inativos. Além disso, comparando com diferentes bases de dados, os investigadores identificaram 2 milhões de variantes de genes adicionais graças a este genoma, entre os quais 622 se referem a genes com reconhecida importância médica. Estes resultados também revelaram novos detalhes sobre o centrómero, incluindo o facto de que aí, as variações genéticas são particularmente numerosas. Este estudo deve permitir que os investigadores aprofundem mais a nossa história evolutiva, mas também servirá para compreender como elas contribuem para o aparecimento de algumas doenças.

     Este primeiro genoma completo foi feito a partir de uma única pessoa. Os membros do consórcio aspiram, a partir de agora, ler as sequências de ADN completo de centenas de pessoas de todo o mundo, com o objetivo de capturar de forma exaustiva a diversidade humana. Enquanto isso, este genoma faz o papel de uma verdadeira pedra de Roseta, graças à qual os investigadores e os médicos poderão examinar variações genéticas em centenas de milhares de outros genomas.

Fonte: Pour la Science - junho 2022, n.º 536, pp. 6-7

William Rowe-Pirra 

(adaptado)

Quem encomendou um bosão W demasiado pesado?

A experiência CDF do Fermilab, próximo de Chicago, registou dados de colisões de alta energia entre 1985 e 2011. Quase 400 investigadores de 23 países continuam a analisar estes dados. A experiência consiste numa montagem de detetores que registam a trajetória e a energia das diferentes partículas produzidas após uma colisão.

    Em 1936, quando da descoberta do muão, uma versão mais maciça do eletrão, o físico Isidor Isaac Rabi (Prémio Nobel em 1944) exclamou «mas quem encomendou isto? ». Esta história ecoou no resultado recente da colaboração CDF (Collider Detector at Fermilab), uma experiência no acelerador do Fermilab, perto de Chicago. Apesar da paragem do colisionador em 2011, os físicos continuaram a analisar os dados coletados. E após dez anos de trabalho, uma equipa acaba de anunciar a estimativa da massa do bosão W, a partícula responsável pela interação fraca: 80 433 megaeletrãovolts (um pouco mais de 80 vezes a massa de um protão) com uma incerteza de apenas 0,01%. Mas este resultado é incompatível com o valor teórico de 80 357 megaeletrãovolts calculado dentro da estrutura do modelo padrão da física de partículas. Como perceber esta ínfima diferença de 0,1%? O modelo padrão está a falhar ou há um problema com a análise?

     Desde há cinquenta anos, o modelo padrão da física de partículas foi testado de muitas maneiras e nunca foi criticado. No entanto, os especialistas têm boas razões para pensar que este modelo não é a descrição final das partículas fundamentais.  Os físicos procuram, por isso, sinais de uma teoria mais fundamental, da qual o modelo padrão não seria mais do que  uma aproximação. Um tal indício manifestar-se-ia através de uma medida cujo resultado se desviaria significativamente do que o modelo prevê.

     Será o anúncio sobre a massa do bosão W o tal sinal tão esperado? Infelizmente, a situação está longe de ser simples. Estimativas anteriores do LHC (Large Hadron Collider) em particular, são todas compatíveis com a previsão do modelo padrão. Para Matthias Schott, da Universidade de Mainz, na Alemanha, especialista nesta medição com a experiência Atlas, no LHC, a prioridade não é não perceber a diferença entre a medição do CDF e do modelo padrão, mas entender porque é que esse resultado é tão diferente dos outros. A aposta é mesmo a precaução.  A medição da massa do bosão W tem a reputação de ser particularmente difícil. «Este é o tipo de análise em que o diabo se esconde nos detalhes», sublinha Olivier Arnaez, físico da experiência Atlas.

     Para os teóricos que apostam na validade da medida do CDF, este resultado é a oportunidade de testar as hipóteses que explicariam essa massa "anormal" do bosão W. Diferentes pistas estão a ser exploradas, como a supersimetria, uma teoria que sugere que cada partícula do modelo padrão é dotada de um superparceiro mais maciço.

     Com o próximo reinício do LHC, há uma boa hipótese de que as equipas tenham a possibilidade de continuar esta análise com novos dados, mas sobretudo estudando os efeitos subtis nos dados já coletados. Mas se os resultados do LHC confirmarem uma compatibilidade com o modelo padrão, como conciliá-los com o valor do CDF ? «Sobre o assunto da massa do bosão W, acho que é a altura de ir para além dos resultados individuais das experiências do Fermilab e do LHC e privilegiar a implementação das melhores práticas comuns com uma possível partilha de dados. A união faz a força!», comenta Olivier Arnaez.

Fonte: Pour la Science - junho 2022, n.º 536, p. 8

Sean Bailly

(adaptado)

O que posso observar no céu de junho?

 

2 - Lua no apogeu - 01:00

14 - Lua no perigeu  - 16:27

21 - Solstício de verão - 09:00

29- Lua no apogeu - 06:00

Fases da Lua em junho

                

                29 - às 03h 52min - nova

                07 - às 15h 48min - crescente

                14 - às 12h 52min - cheia

                21 - às 04h 11min - minguante

                

                

Planetas visíveis a olho nu em junho

MERCÚRIO - Será visível, de manhã, por volta do instante do começo do crepúsculo civil, de 31 de maio a 9 de julho. 

VÉNUS - Pode ser visto como estrela  da manhã, durante o mês de junho. 

MARTE - Pode ser visto  ao amanhecer na constelação de Peixes.

JÚPITER - Pode ser visto ao anoitecer e pode ser visto na constelação de Peixes e no final de junho na constelação de Baleia.

SATURNO - Pode ser visto no céu matutino. 

Fonte: Observatório Astronómico de Lisboa 

Visibilidade da Estação Espacial Internacional

(para localizações aproximadas de 41.1756ºN, 8.5493ºW)

    

Data	Magnitude	Início			Ponto mais alto			Fim			Tipo da passagem
	(mag)	Hora	Alt.	Az.	Hora	Alt.	Az.	Hora	Alt.	Az.
31-5	-3,0	22:23:28	10°	ONO	22:26:38	40°	SO	22:28:12	24°	SSE	visível
1-6	-3,7	21:35:09	10°	ONO	21:38:30	74°	SO	21:41:49	10°	SE	visível
2-6	-1,3	22:24:45	10°	O	22:26:40	14°	SO	22:28:34	10°	SSO	visível
3-6	-2,0	21:35:48	10°	ONO	21:38:37	25°	SO	21:41:23	10°	S	visível

 

     

Como usar esta grelha:

Coluna Data - data da passagem da Estação;

Coluna Brilho/Luminosidade (magnitude) - Luminosidade da Estação (quanto mais negativo for o número maior é o brilho);

Coluna Hora - hora de início, do ponto mais alto e do fim da passagem;

Coluna Altitude - altitude medida em graus tendo o horizonte como ponto de partida 0º;
Coluna Azimute - a direção da Estação tendo o Norte geográfico como ponto de partida.

Fonte: http://www.heavens-above.com/

Vídeo do Mês

Tudo o que precisa de saber sobre o Fermilab

(Quando necessário, para ativar as legendas automáticas proceder do seguinte modo: no canto inferior direito clicar no símbolo "roda dentada"; abrem-se as Definições; clicar aí e escolher Legendas; depois clicar em Traduzir Automaticamente; finalmente escolher Português na lista.)

Imagem do Mês

RCW 86: o que resta de uma supernova

         Em 185, astrónomos chineses registaram o aparecimento de uma nova estrela no asterismo Nanmen. Esta zona do céu é identificada nos mapas estelares modernos com a Alpha e a Beta Centauri . A nova estrela ficou visível durante meses e acredita-se que seja a primeira supernova registada. Esta imagem mostra a nebulosa de emissão RCW 86, que se acha que é o remanescente dessa explosão estelar. Os dados registados na banda estreita rastreiam o gás ionizado pela onda de choque ainda em expansão. Estas imagens indicam uma abundância de ferro e falta de uma estrela de neutrões ou um pulsar nestes restos, sendo um indicador de que a supernova original seria do tipo Ia. Ao contrário do colapso do núcleo quando se dá a explosão numa supernova de uma estrela maciça, uma supernova tipo Ia é uma detonação termonuclear de uma estrela anã branca, que atrai material de uma companheira de um sistema estelar binário. Perto do plano da nossa galáxia, a Via Láctea e maior que uma lua cheia, este remanescente de supernova é muito fraco para ser visto a olho nu. A RCW 86 está a cerca de 8.000 anos-luz de distância e tem cerca de 100 anos-luz de diâmetro.

Fonte: www.nasa.gov

Livro do Mês

Sinopse

     Vivemos numa constante competição. O mundo está dividido entre vencedores e perdedores. O statu quo é amplamente justificado pela máxima «quem muito se esforça tudo pode». O resultado? Um mundo que reforça a desigualdade social e, ao mesmo tempo, culpabiliza as pessoas.

     Ao analisar conceitos em torno da ética do estudo, do trabalho, do sucesso e do fracasso - e que meios são considerados legítimos para percorrer esses caminhos -, Michael J. Sandel sugere um novo olhar sobre essas relações. Salientando as contradições do discurso meritocrático, os seus contextos estruturais e a arrogância dos vencedores, o autor defende que a polarização vencedor-perdedor fez estagnar a mobilidade social, promovendo um misto de raiva e frustração que alimenta o protesto populista e a descrença nas instituições, no

governo e entre cidadãos.

     Para ultrapassarmos as crises que afetam as nossas sociedades, precisamos de

repensar as ideias de sucesso e fracasso que têm acompanhado a globalização e a crescente desigualdade. A meritocracia gera uma complacência prejudicial entre os vencedores e impõe uma sentença dura aos perdedores.

     Sandel, um dos filósofos mais prestigiados do nosso tempo, defende outra forma de pensar o sucesso, mais atenta ao papel da sorte, mais de acordo com uma ética de humildade e solidariedade e mais reivindicativa da dignidade do trabalho. Com base nestes fundamentos morais, A Tirania do Mérito apresenta uma visão esperançosa de uma nova politica centrada, finalmente, no bem comum.      

Sobre o autor:

   Michael J. Sandel é professor de Filosofia na Universidade de Harvard. O seu curso de Justiça, mundialmente conhecido, foi o primeiro a ser disponibilizado online, gratuitamente, por aquela instituição e foi visto por milhões de pessoas. The Global Philosopher, série da BBC conduzida pelo autor, explora as questões éticas que estão por detrás das manchetes e conta com participantes de vários países. Publicado em Portugal pela Editorial Presença, Michael J. Sandel é autor de bestsellers internacionais Justiça - Fazemos o Que Devemos?, O Que o Dinheiro Não Pode Comprar e A Tirania do Mérito - O Que Aconteceu ao Bem Comum?.