Maio 2022

 

                                                                         
                                                                              

Assine a nossa newsletter

Ciência Na Frente

Do Infinitamente Pequeno ao Infinitamente Grande

Maio de 2022

Na origem dos cromossomas sexuais

Os cromossomas sexuais X (a verde) e Y (a azul) possuem tamanhos muito diferentes. Que mecanismo levou à degenerescência do segundo?

     No núcleo das nossas células, os cromossomas são o receptáculo da informação genética. Constituídos por ADN e proteínas, associados aos pares, eles são o suporte dos genes, que definem biologicamente os indivíduos. Em numerosas espécies, o sexo é determinado pela presença ou não de um cromossoma particular. Nos mamíferos, e portanto nos humanos, uma fêmea possui um par de cromossomas X, enquanto um macho possui um X e um Y.  Noutros animais, onde os cromossomas sexuais são classificados com W e Z, passa-se o contrário. Nas pássaros ou nas tartarugas, os machos possuem um par de Z e as fêmeas possuem um Z e um W. Na maioria dos casos, estes cromossomas sexuais, ou gonossomas, têm a particularidade de serem diferentes. Nos seres humanos, o Y é bem mais pequeno do que o X, mas também mais pobre em genes: chamamos-lhe «degenerado». Dois biólogos do CNRS, Thomas Lenormand, do Centro de Ecologia Funcional e Evolutiva, em Montpellier e Denis Roze, da Estação Biológica de Roscoff, propuseram um novo modelo para explicar a formação do cromossoma degenerado.

     Desde há quase cinquenta anos que a teoria habitualmente admitida recai sobre dois fenómenos particulares: o disformismo sexual, isto é as diferenças entre os indivíduos macho e fêmea, e a recombinação genética. Esta última é um mecanismo natural pelo qual os cromossomas trocam fragmentos de ADN. Esta mistura leva a uma enorme diversidade genética das populações e favorece a adaptabilidade ao meio ambiente. A teoria propõe uma evolução em três etapas. O protocromossoma Y possui um gene que determina o sexo masculino, bem como um gene implicado no disformismo sexual, que contribui para o sucesso reprodutor dos indivíduos machos, mas não para o das fêmeas. Para conservar esta vantajosa associação, a seleção natural favorece um «paragem de recombinação». de tal forma que estes dois genes são sempre transmitidos em conjunto. A ausência de recombinação leva por isso a uma acumulação de mutações deletérias [nocivas] na região «bloqueada»; os genes implicados tornam-se não funcionais e, progressivamente, o tamanho do cromossoma diminui. Finalmente, para compensar esta falta de expressão, as cópias funcionais dos genes situados no cromossoma X são sobre-expressas (e um dos X é extinto nas fêmeas): é aquilo a que se chama «a compensação de dosagem».

     Se esta teoria tem sido durante muito tempo aceite, ela tem o problema de lhe faltarem as provas empíricas, o que levou, progressivamente, ao aparecimento de algum ceticismo no seio de uma parte da comunidade científica. Thomas Lenormand e Denis Roze propuseram um novo modelo. Eles sugerem que a causalidade é inversa. Segundo eles, a degenerescência resulta da evolução precoce dos reguladores da expressão dos genes, que também são transportados pelo cromossoma Y. No meio das regiões bloqueadas, agora transmitidas num único bloco, alguns, por acaso, eram relativamente desprovidos de mutações deletérias e fixaram-se na população. Todavia, devido ao facto da paragem de recombinações, os reguladores que gerem a expressão dos genes nestas regiões evoluíram, a partir daí, de forma independente para o X e para o Y. Segundo este cenário, a expressão do Y divergiu rapidamente da do X, com uma menor expressão (o que levou a uma compensação de dosagem). Os genes do Y, com menos expressão, integraram então mutações, com um impacto limitado, assegurando a sua difusão na população. Para além disso, a compensação de dosagem gera efeitos antagónicos entre os sexos, que impedem o restabelecimento da recombinação. Esta situação conduz de forma inelutável à degenerescência completa do Y, exceto para os genes que possuem uma função específica para os machos. Graças a simulações informáticas, os investigadores mostraram a eficácia deste novo modelo.

     Como testar este cenário? Nos mamíferos, o cromossoma sexual Y é muito degenerado e a sua origem é antiga. Por isso não permite estudar como se desenrolou a formação dos gonossomas. Os biólogos debruçam-se assim sobre sistemas cromossómicos mais novos, onde a determinação do sexo fez mais recentemente a sua aparição, como nalgumas plantas. Também se voltam para grupos de animais, como certos peixes, nos quais os cromossomas do sexo mudaram há muito pouco tempo. Ao fazê-lo, esperam observar diretamente as primeiras etapas da evolução dos gonossomas e testar os diferentes cenários considerados pelo antigo e pelo novo modelo.

     Se os cientistas pretendem explicar a origem das particularidades dos cromossomas sexuais, é para compreenderem melhor o funcionamento dos genomas e em particular estudarem mais profundamente as causas e as consequências da paragem de recombinação, mecanismo essencial na reprodução sexuada. Isto porque, as monossomias (um cromossoma a menos) e as trissomias (um cromossoma a mais) são normalmente letais. Que mecanismos asseguram que um cromossoma degenerado não é deletério? Trata-se também, por isso,  de explicar os efeitos, pouco conhecidos, das variações de dosagem e da sua expressão na saúde dos indivíduos.           

Fonte: Pour la Science - maio 2022, n.º 535, pp. 6-7

William Rowe-Pirra 

(adaptado)

Os farejadores de cancros

As formigas F. fusca saberão detetar os tumores?

    Os cães não são os únicos animais a serem capazes de detetar cancros graças ao odor. Baptiste Piqueret, do Laboratório de Etologia Experimental e Comparada, de Paris, e os seus colegas treinaram formigas da espécie Formica fusca. Após uma etapa de condicionamento dos insetos graças a recompensas, os investigadores colocaram-nas na presença de células sãs e de células cancerígenas. «Quase a totalidade das formigas dirigiu-se para as células cancerosas, obtendo uma taxa de erro muito fraca. Apresentaram uma taxa de eficácia de 95%», refere Baptiste Piqueret.

     Se as formigas têm esta capacidade de reconhecer as células cancerosas, é porque estas últimas emitem um cocktail específico de compostos voláteis. Esta mistura de moléculas é mesmo específica para cada tipo de cancro! Agora é preciso provar que a identificação é possível quando as células não estão isoladas, mas no seio de um organismo. A equipa trabalha atualmente na identificação do cancro da mama, na urina de ratos. Com efeito, sabe-se que em caso de cancro da mama os odores em questão podem encontrar-se na urina. Uma vez esta etapa validada, os investigadores pretendem passar a testes com humanos, a partir de coortes de pacientes.

     «Esta etapa será mais difícil. Nos ratos, os indivíduos sobre os quais fazemos os nossos ensaios são muito semelhantes quanto às suas idades, sexo e tamanho. Nos humanos, haverá maiores diferenças, o que leva a uma complexidade acrescida nos odores presentes na urina e, por isso, complica a deteção pelas formigas.» Se este método se revelar eficaz, abrirá uma nova via de deteção dos cancros.      

  

Fonte: Pour la Science - maio 2022, n.º 535, p. 9

Gaia Jouanna

(adaptado)

O que posso observar no céu de maio?

 

5 - Lua no apogeu a 405 286 km da Terra - 13:46

6 - Pico da chuva de meteoros das Eta Aquárias

11 - Mercúrio estacionário - 00:00

16 - Eclipse lunar total entre as 02:32 até ao nascer do dia (fase total entre 04:29 e as 05:53)

17 - Lua no perigeu a 360 298 Km - 16:27

22 - Lua a 4ºS de Saturno - 06:00

24- Lua a 3ºS de Marte - 08:00

25 - Lua a 3ºS de Júpiter - 01:00

27 - Lua a 0,2ºS de Vénus - 04:00

29 - Marte a 0,6ºS de Júpiter - 01:00

Fases da Lua em maio

                

                30 - às 12h 30min - nova

                09 - às 01h 21min - crescente

                16 - às 05h 14min - cheia

                22 - às 19h 43min - minguante

                

                

Planetas visíveis a olho nu em maio

MERCÚRIO - Será visível, de tarde, por volta do instante do fim do crepúsculo civil, até ao dia 12 de maio. Reaparecerá de manhã, por volta do instante do começo do crepúsculo civil, a partir de 31 de maio. 

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

MARTE - Pode ser visto  ao anoitecer na constelação de Capricórnio.

JÚPITER - Em meados de abril pode ser visto na constelação de Peixes.

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.
1-5	-2,2	03:57:41	36°	NE	03:57:41	36°	NE	03:59:48	10°	NE	visível
1-5	-1,6	05:31:09	10°	ONO	05:33:38	19°	NNO	05:36:07	10°	NNE	visível
2-5	-0,6	03:11:05	13°	ENE	03:11:05	13°	ENE	03:11:31	10°	ENE	visível
2-5	-1,9	04:43:59	20°	NO	04:45:11	24°	NNO	04:47:59	10°	NE	visível
3-5	-2,1	03:57:19	31°	N	03:57:19	31°	N	03:59:49	10°	NE	visível
3-5	-1,1	05:32:19	10°	NO	05:34:16	14°	N	05:36:12	10°	NNE	visível
4-5	-0,9	03:10:36	18°	NE	03:10:36	18°	NE	03:11:37	10°	NE	visível
4-5	-1,2	04:43:30	10°	NO	04:45:41	16°	NNO	04:47:53	10°	NNE	visível
5-5	-1,5	03:56:43	19°	NNO	03:57:07	19°	NNO	03:59:38	10°	NNE	visível
5-5	-0,9	05:33:01	10°	NNO	05:34:50	14°	N	05:36:39	10°	NE	visível
6-5	-1,0	03:09:53	19°	NNE	03:09:53	19°	NNE	03:11:23	10°	NE	visível
6-5	-0,9	04:44:22	10°	NO	04:46:10	14°	N	04:47:58	10°	NNE	visível
7-5	-0,3	02:23:01	11°	NE	02:23:01	11°	NE	02:23:07	10°	NE	visível
7-5	-1,0	03:55:53	11°	NO	03:57:29	15°	N	03:59:27	10°	NNE	visível
7-5	-0,9	05:33:00	10°	NNO	05:35:15	17°	NNE	05:37:30	10°	NE	visível
8-5	-1,0	03:08:58	17°	N	03:08:58	17°	N	03:11:03	10°	NNE	visível
8-5	-0,8	04:44:36	10°	NNO	04:46:34	15°	N	04:48:32	10°	NE	visível
9-5	-0,5	02:22:01	13°	NNE	02:22:01	13°	NNE	02:22:42	10°	NNE	visível
9-5	-0,7	03:56:01	10°	NNO	03:57:50	14°	N	03:59:38	10°	NE	visível
9-5	-1,4	05:32:36	10°	NO	05:35:26	25°	NNE	05:38:17	10°	E	visível
10-5	-0,7	03:07:52	12°	NNO	03:09:04	14°	N	03:10:52	10°	NNE	visível
10-5	-1,0	04:44:14	10°	NNO	04:46:46	19°	NNE	04:49:17	10°	ENE	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

Os cientistas confirmaram que os cães podem detetar 8 doenças

(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

Sombra lunar em Júpiter

         O que é aquela grande mancha escura em Júpiter? É a sombra de Ganimedes, a maior lua de Júpiter. Quando as luas de Júpiter se cruzam entre o gigante joviano e o Sol, elas criam sombras tal como a nossa Lua quando passa entre a Terra e o Sol. Como na Terra, se estivéssemos  nessa zona de sombra escura em Júpiter, veríamos uma lua eclipsar completamente o Sol. Ao contrário da Terra, estas sombras lunares ocorrem na maioria dos dias em Júpiter - o que é mais raro é ter uma nave espacial por perto para a registar, com a sua câmara de alta resolução. A sonda Juno passou, no final de fevereiro, tão perto de Júpiter, que as nuvens próximas e a sombra do eclipse parecem relativamente grandes. Juno fez muitas descobertas sobre o maior planeta do nosso Sistema Solar, incluindo, recentemente, auroras circulares em rápida expansão.

Fonte: www.nasa.gov

Livro do Mês

Sinopse

      Os EUA foram responsáveis pelos ataques do 11 de setembro. As vacinas são uma forma de manipulação. A chegada à Lua nunca aconteceu. No mundo atual, as teorias da conspiração parecem proliferar. Mas o que são as teorias da conspiração e por que razão acreditamos nelas? Sempre existiram ou são uma característica do nosso mundo moderno?

     Neste livro, Michael Butter fornece uma introdução clara e abrangente sobre a natureza e o desenvolvimento destas teorias. Apesar de serem menos populares e influentes do que no passado, o seu recente renascimento está relacionado com a a internet, que lhes dá maior exposição e contribui para a fragmentação da esfera pública. Atualmente, as teorias da conspiração continuam a ser estigmatizadas em muitos ramos da cultura mainstream, mas estão a ser mais uma vez aceites como conhecimento legítimo noutros. É o choque entre estes domínios e as suas diferentes conceções de verdade que tem incendiado o debate atual sobre as teorias da conspiração.      

Sobre o autor:

   Michael Butter (n. 1977 - 47 anos) é professor de Estudos Americanos na Universidade de Tübingen. Dirige atualmente um projeto sobre populismo e teorias da conspiração ao abrigo do Conselho Europeu de Investigação.