Arquivo da tag: desempenho

Tese


-…?

– Não, não terminei.

– Sei, sei que tudo tem um fim.

– Só não esperava que este fim seria tão difícil para mim!

– Há quem tenha parto prematuro, quem tem no prazo certo ou quem estenda até o último minuto.

– Sempre preferi o prematuro, o se formando, a construção exposta…

– …?

– Não sei!

– Procrastinação sempre foi algo horrível para mim? Por que então o agarrei para uso pessoal?

– Seria medo da liberdade de terminar?

– Seria medo do vazio do fim?

– Por que eu veria os pontos negativos em meio à vastidão positiva do novo, do começo, da mudança…

– Talvez tenha me apegado. Amor doentio; medo maternal de expor meu filho ao mundo…

– Talvez tenha me bloqueado. Mas por quê? Pra quê?

– Que os ventos levem!

– Que as águas lavem!

– Que o sol ilumine!

– E o principal: que eu aja!

– Faça, ande, termine, acabe, mude…o que falta é parar de justificar e ação!

– E neste caminho: finalização da tese, aí vou eu!!!

 

Christiane Donato (08 de julho de 2015)

Reflexão pessoal…

Dica de prova: fazer 20 minutos de exercício físico logo antes pode ajudar nos resultados


Dizem por aí que em dia de prova vale tudo para se dar bem. Acordar com o pé direito, vestir a camiseta da sorte, pé de coelho, olho grego, trevo de quatro folhas, e por aí vai. Mas, se você estudou tudo o que deveria e está concentrado para uma prova, talvez você esteja procurando a tal da “mãozinha” no lugar errado. Nem mandingas, nem amuletos, nem nada disso. Se quer uma boas dicas de prova – que possam contribuir com bons resultados, além de beber água, faça 20 minutos de caminhada anteriormente.

As pesquisas que resultaram nesta conclusão começaram em 2010, quando um grupo de pesquisadores da Universidade de Illinois (EUA) reuniu crianças de 9 e 10 anos para um estudo. Eles dividiram as crianças em dois grupos, e apenas um deles foi estimulado a fazer exercícios físicos (como correr, caminhar ou jogar bola) antes de fazer uma avaliação escrita. E, ao comprar os resultados, eles verificaram que as crianças que haviam feito exercícios antes tiveram resultados melhores.

Os pesquisadores repetiram a ideia deste teste utilizando técnicas mais complexas e um conjunto diferente de crianças, e o resultado foi o mesmo. Então, elas foram submetidas a exames de ressonância magnética, que deixaram mais clara a relação entre os exercícios aeróbicos e as notas mais altas.

Na imagem, podemos ver bem o que acontece:

20 Minutes of Exercise Before an Exam Can Boost Your Scores

Imagem da esquerda: mostra depois de ficar parado. Imagem da direita: mostra depois de 20 minutos de exercício.

As crianças que praticaram exercícios físicos tinham gânglios basais maiores, uma parte-chave do cérebro que ajuda a manter a atenção e o “controle executivo”, ou a capacidade de coordenar ações e pensamentos mais objetivamente. E, como todas as crianças que participaram do estudo tinham origens socioeconômicas semelhantes, bem como índices de massa corporal e outras variáveis muito parecidas entre si, os pesquisadores concluíram que estimular o corpo por meio de atividades físicas tinha sido o fator responsável pelo aumento dessa região de seus cérebros.

É difícil dizer se o que é verdade para crianças em idade escolar é também verdade para adultos mais velhos ou adolescentes, mas há indícios que sim. Um estudo paralelo fez um comparativo entre a aptidão cardiovascular e cognição em adolescentes e jovens universitários. Os resultados mostram que a saúde física tem um papel bastante significativo na saúde mental. E mais: fazer exercícios durante a manhã, antes de provas decisivas, ou pelo menos andar até o local da prova ao invés de pegar uma carona, pode ser o que diferencie os seus resultados.

Fonte: http://hypescience.com/dicas-prova-melhor/

Treino de curta duração melhora destreza manual de bebês


Intervenção precoce pode prevenir problemas no desenvolvimento motor e cognitivo de crianças prematuras, com síndrome de Down ou com alterações neurológicas, como paralisia cerebral e mielomeningocele (foto: divulgação)

Por Karina Toledo*

Agência FAPESP – Um protocolo de treino simples e de curta duração criado na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) pode ajudar a desenvolver em bebês típicos e atípicos, de 3 a 5 meses de idade, a habilidade de alcançar (estender o braço até a mão tocar um objeto), podendo ou não apreendê-lo.

De acordo com as pesquisadoras, esse tipo de intervenção pode prevenir problemas no desenvolvimento motor e cognitivo de crianças prematuras, com síndrome de Down, paralisia cerebral e mielomeningocele (espinha bífida).

“O alcance manual é fundamental para que o bebê adquira habilidades manipulativas, como pegar e explorar um brinquedo ou um alimento, e para se apoiar nos móveis e ficar em pé. É por meio da exploração dos objetos e do espaço, da percepção da textura, do peso e da maleabilidade ou rigidez do objeto que o bebê vai formando conceitos. O atraso no desenvolvimento da destreza manual pode resultar em problemas na idade pré-escolar, como dificuldades para segurar o lápis, compreender ou desenhar formas, calcular a força para manusear um objeto”, explicou Eloisa Tudella, pesquisadora do Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS) da UFSCar.

Tudella coordena o projeto “Influência do treino específico na emergência do alcance em lactentes a termo e pré-termo”, apoiado pela FAPESP e pela Fundação Maria Cecília Souto Vidigal (FMCSV) no âmbito de um acordo de cooperação entre as duas instituições. Resultados parciais foram apresentados no dia 13 de março, no 1º Seminário de Pesquisas sobre Desenvolvimento Infantil, na FAPESP.

“A técnica usada no estudo foi desenvolvida na prática, durante os atendimentos que realizamos no programa de intervenção precoce oferecido pelo Núcleo de Estudos em Neuropediatria e Motricidade (Nenem), da UFSCar. Decidimos levar essa metodologia ao laboratório, para constatar a efetividade daquilo que era observado clinicamente”, contou Tudella.

O trabalho de investigação foi, até o momento, realizado por três estudantes de doutorado. Andréa Baraldi Cunha avaliou, com apoio de Bolsa da FAPESP, o efeito do treino em condição de prática variada seriada em 30 bebês nascidos a termo, ou seja, entre 37 e 41 semanas e 6 dias.

Também com Bolsa da FAPESP, Daniele de Almeida Soares avaliou o efeito do treino em condição de prática variada seriada em bloco em 36 prematuros tardios, nascidos entre 34 e 36 semanas e 6 dias.

Os efeitos do treino também foram verificados em 18 prematuros extremos, com 33 semanas de vida ou menos, durante o doutorado de Elaine Leonezi Guimarães.

As pesquisadoras explicaram para as mães o que era o alcance manual e pediram para ficarem atentas e avisarem quando os bebês começassem a manifestar esse tipo de movimento. “Entrávamos em contato via telefone com os pais dos bebês quando eles estavam com cerca de 2 meses. Além do contato telefônico com os pais, fazíamos visitas semanais, de uma a duas vezes por semana, para checar o início do alcance. Quando confirmado que o bebê iniciava o alcance manual, ele era trazido ao laboratório”, contou Tudella.

Os bebês nascidos a termo manifestaram os primeiros movimentos com, em média, 14 semanas de vida. A média dos prematuros foi de 16 semanas. “Embora os prematuros não demonstrassem atraso nas habilidades motoras grossas, como controlar a cabeça e o tronco, percebia-se um atraso nas habilidades motoras finas. Pode acontecer de esse bebê tentar pegar um objeto, não conseguir, se frustrar e desistir. Com o tempo, esse déficit no desenvolvimento vai se acumulando e, com mais idade, pode apresentar uma dificuldade maior que a observada aos 4 meses. Queremos prevenir que isso ocorra”, disse Tudella.

De acordo com Guimarães, quando se calcula a idade dos prematuros de acordo com a data prevista de nascimento, observa-se que esses bebês iniciam o alcance no período adequado, mas a qualidade do movimento é inferior. “Os movimentos não são tão fluentes, a posição das mãos não é a mais adequada. Não sabemos se eles vão se recuperar sozinhos pelo estímulo ambiental, mas por que esperar para ver o que acontece, se podemos prevenir e estimular um alcance mais habilidoso?”, questionou.

O treinamento

Nos estudos, os bebês eram divididos em dois ou três grupos. Um ou dois grupos eram submetidos à intervenção e outro grupo recebia apenas um “treino social”, ou seja, interagiam com as pesquisadoras sem estimulação dos membros superiores.

O treino pode ser realizado por um terapeuta ou pela mãe. O bebê deverá estar posicionado reclinado a 45°, em um bebê conforto ou no colo, para favorecer o alcance manual e a visualização dos objetos. É importante que o objeto seja leve e maleável para facilitar a apreensão. Ele deve ser colocado no campo visual do bebê. Deve-se então esperar que o bebê tenha percepção do objeto e tente praticar a ação de alcançar.

O protocolo de treino apresentado pelas pesquisadoras inclui três atividades. A primeira consiste em levar o objeto no campo visual e conduzir a mão dele até o objeto.

A segunda atividade consiste em posicionar a mão do bebê no campo visual, a fim de que ele toque o objeto. Caso o bebê não o toque, devem ser realizados estímulos táteis com o próprio objeto na mão do bebê a fim de estimular a ação de tocar e apreender o objeto.

Na terceira atividade, os membros superiores do bebê devem ser posicionados ao longo do corpo. A seguir, são realizados estímulos táteis com o brinquedo no braço, no antebraço e na mão do bebê. Deve-se apresentar o brinquedo em sua linha média para que a criança possa alcançá-lo. Espera-se que o bebê estenda o braço em direção ao objeto e o toque.

“É preciso colocar o objeto a uma distância que o bebê possa alcançar e na linha média de seu corpo. O treino deve ser curto, pois crianças nessa faixa etária se cansam facilmente das atividades. Dessa forma, pode ser repetido várias vezes ao dia. O tempo de treino em nossos estudos foi de quatro e de cinco minutos de duração e com diferentes números de repetições. Ainda estamos estudando qual é a intensidade ideal para obter o melhor resultado, mas parece que o treino com maior número de repetições apresentou o maior efeito”, contou Tudella.

Os bebês eram avaliados antes e depois do treino. No grupo nascido a termo foram feitas, em dois dias, três sessões de treinamento de quatro minutos cada. Os prematuros tardios passaram por uma sessão de quatro minutos e os prematuros extremos, por uma sessão de cinco minutos.

As sessões de treino eram gravadas e, posteriormente, as pesquisadoras avaliavam variáveis qualitativas (alcance com uma ou com as duas mãos e se a mão estava na posição horizontal, oblíqua ou vertical, se estava aberta ou fechada e se o toque do objeto era feito com o dorso ou a palma da mão).

Avaliavam-se também as variáveis cinemáticas (duração do movimento, velocidade de movimento, índice de retidão, índice de desaceleração e número de correções no movimento feitas pelo bebê).

“A posição da mão deve variar de acordo com o objeto e a forma como este é apresentado. O bebê tem de aprender a moldar sobre o objeto de forma funcional. O bebê também precisa desacelerar o movimento quando a mão está próxima ao objeto para não derrubá-lo. Essas variáveis nós comparamos antes e após o treinamento”, explicou Tudella.

De maneira geral, contou a pesquisadora, o treino aumentou a frequência do alcance manual e o número de alcances bimanuais. Também aumentou o número de vezes que o bebê levava a mão ao objeto na posição vertical, considerada uma forma mais madura e efetiva de alcance por facilitar a apreensão do objeto. “Além disso, os bebês ficaram mais rápidos e com movimentos mais direcionados e precisos, com menor necessidade de correções”, contou Tudella. Entretanto, estudos futuros devem ser realizados para verificar a retenção dessa aprendizagem.

Segundo Cunha, um dos objetivos da pesquisa era mostrar que, com apenas uma sessão de treino, era possível obter resultados. “É um período de grande plasticidade no sistema nervoso central dos bebês, no qual a aprendizagem ocorre de forma muito rápida. É um método simples e que pode ser feito em casa sem gastos”, comentou.

De acordo com Tudella, a ideia é alertar e capacitar os profissionais de saúde e educadores para que eles possam detectar precocemente atrasos do desenvolvimento do alcance manual e, então, orientar os familiares a fazer o treinamento. “Estamos disseminando esses dados por meio de artigos, congressos, palestras, cursos e capítulos de livros”, contou.

Resultados parciais já foram divulgados em três artigos na revista Motor Control e um na Research in Developmental Disabilities. No momento, o grupo investiga o efeito do treino em bebês abrigados.

“Pretendemos ainda realizar novos estudos com bebês com síndrome de Down, paralisia cerebral e mielomeningocele”, contou Tudella.

O artigo Effect of training at different body positions on proximal and distal reaching adjustments at the onset of goal-directed reaching: a controlled clinical trial pode ser lido emjournals.humankinetics.com/mc-back-issues/mc-volume-17-issue-2-april/effect-of-training-at-different-body-positions-on-proximal-and-distal-reaching-adjustments-at-the-onset-of-goal-directed-reaching-a-controlled-clinical-trial.

O artigo The effect of a short bout of practice on reaching behavior in late preterm infants at the onset of reaching: A randomized controlled trial (doi: 10.1016/j.ridd.2013.09.028) pode ser lido em www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0891422213004228.

O artigo Reaching Behavior in Preterm Infants During the First Year of Life: A Systematic Reviewpode ser lido em journals.humankinetics.com/mc-back-issues/mc-volume-17-issue-4-october/reaching-behavior-in-preterm-infants-during-the-first-year-of-life-a-systematic-review .

* Com Fernando Cunha

Fonte: http://agencia.fapesp.br/18771

Como a impressão 3D de partes do corpo vai revolucionar a medicina


The Body Shop

Um dispositivo do tamanho de uma máquina de café zumbe em silêncio. Dentro da engenhoca, encontra-se uma quantia de uma opaca gosma estéril. Seu braço robótico se move rapidamente: paira, abaixa e, em seguida reposiciona um par de seringas em seis placas de Petri. Em suma, com rajadas de fogo rápido, expulsa a pasta leitosa. Logo, três hexágonos pequenos formam-se em cada prato. Depois de alguns minutos, os hexágonos crescem para estruturas alveolares do tamanho de unhas.

Esses favos são fígados humanos, diz Sharon Presnell, diretora da Organovo (companhia de San Diego, EUA, que já produz tecidos humanos em pequena escala). As pequenas obras-primas da engenharia biomédica são quase idênticas às amostras de tecido a partir de fígados humanos reais, e são construídas a partir de células humanas reais. Mas em vez de cultivá-las, os cientistas a imprimem, da mesma forma que você faria com um documento.

Em duas décadas, a impressão 3D tem crescido a partir de um processo de fabricação de nicho para uma indústria de 2,7 bilhões de dólares, responsável pela fabricação de todos os tipos de coisas: brinquedos, relógios, peças de avião, alimentos. Agora, os cientistas trabalham para aplicar a tecnologia de impressão 3D ao campo da medicina, acelerando uma alteração igualmente dramática. Mas é muito diferente e muito mais fácil imprimir plástico, metal ou chocolate do que imprimir em células vivas.

“Tem sido um trabalho árduo em alguns aspectos, mas estamos em um ponto de inflexão”, diz Dean Kamen, fundador da DEKA Research & Development, que detém mais de 440 patentes, muitas delas para dispositivos médicos. Em laboratórios de todo o mundo, bioengenheiros começaram a imprimir protótipos de partes do corpo: válvulas cardíacas, orelhas, osso artificial, articulações, meniscos, tubos vasculares e enxertos de pele. “Se você tem um compasso e uma régua, tudo o que você pode desenhar é uma caixa ou um círculo”, diz Kamen. “Quando você obtém melhores ferramentas, você começa a pensar de formas diferentes. Temos agora a possibilidade de experimentar em um nível que não podíamos antes.”

De 2008 a 2011, o número de artigos científicos que fazem referência à bioimpressão quase triplicou. Investimentos na área dispararam também. Desde 2007, o Instituto Nacional de Saúde dos EUA concedeu 600.000 dólares em doações para projetos com bioimpressão. No ano passado, Organovo arrecadou 24,7 milhões de dólares em patrimônio líquido.

Três fatores estão levando a essa tendência: as impressoras mais sofisticadas, os avanços na medicina regenerativa, e softwares CAD refinados. Para imprimir o tecido hepático na Organovo, Vivian Gorgen, uma engenheira de sistemas de 25 anos, simplesmente tem que clicar em “executar programa” com o mouse.

Tecido do fígado em forma de favo de mel tem um longo caminho até um órgão totalmente funcional, mas é um passo concreto nessa direção. “Chegar a um todo órgão para ser implantado poderia acontecer em meu tempo de vida”, diz Presnell. “Eu mal posso esperar para ver o que pessoas como Vivian irão fazer. O potencial é simplesmente assustador”.

Surpreendentemente, as primeiras bio-impressoras não eram caras ou fantasiosas. Pareciam impressoras desktop baratas porque, na verdade, é o que eram. Em 2000, o bioengenheiro Thomas Boland, autodescrito “avô de bioimpressão”, observou uma velha impressora Lexmark em seu laboratório na Universidade de Clemson, EUA. Cientistas já tinham modificado impressoras de jato de tinta para imprimir fragmentos de DNA, a fim de estudar expressão genética. Se uma jato de tinta podia imprimir genes, Boland pensou, talvez o mesmo hardware poderia imprimir outros biomateriais. Afinal de contas, as menores células humanas são de 10 micrômetros, aproximadamente a dimensão de gotas de tinta padrão.

Em 2000, Boland e sua equipe tinham reconfigurado uma Hewlett-Packard DeskJet 550C para impressão de uma bactéria E. coli. Em seguida, passaram para células de mamíferos maiores, cultivadas a partir de hamsters chineses e ratos de laboratório. Após a impressão, 90% das células permaneceram viáveis​​, o que significava que o produto era útil, e não simplesmente arte. Em 2003, Boland já tinha a primeira patente para células de impressão.

Enquanto o laboratório de Boland trabalhava em problemas da bioimpressão, outros engenheiros aplicavam impressoras 3D para diferentes desafios médicos. Foram impressos enxertos ósseos de cerâmica, coroas dentárias de porcelana, aparelhos auditivos de acrílico e próteses de polímero. Mas os engenheiros tinham uma vantagem: podiam imprimir em três dimensões, ao invés de apenas duas.

Então Boland e outros pioneiros da bioimpressão modificaram as suas impressoras. Desativaram os mecanismos de alimentação de papel em suas jatos de tinta e acrescentaram uma plataforma tipo “elevador” controlada por motores de passo, que podia mover para cima ou para baixo ao longo de um eixo. Os laboratórios podiam imprimir uma camada de células, baixar a plataforma, e imprimir uma outra camada. De repente, bioengenheiros passaram de desenhar a vida em uma tela plana para a construção de esculturas vivas.

“Foi como mágica”, diz James Yoo, um pesquisador do Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, EUA, que está desenvolvendo uma impressora portátil para enxerto de pele diretamente em vítimas de queimaduras. A capacidade de imprimir células em três dimensões abriu novas aplicações. “Cada ferida é diferente, a profundidade é diferente, e é muito irregular”, diz Yoo. “Com o mapeamento da área, é possível determinar quantas camadas celulares são necessárias para o tecido subcutâneo, bem como a zona epitelial. A vantagem da impressora é que você pode entregar as células com mais rigor e precisão”.

“O grande desafio”, diz Ibrahim Ozbolat, engenheiro mecânico da Universidade de Iowa, EUA, que também desenvolveu uma bioimpressora, “será criar capilares muito pequenos”, os vasos sanguíneos semelhantes a pelos que ligam vasos maiores às células.

Talvez, dizem os cientistas, bioimpressoras poderiam até mesmo permitir que partes biônicas não fossem apenas restauradas, mas estendessem a capacidade humana.

De qualquer forma, elas já estão demonstrando o notável domínio da biologia e engenharia na ciência. Para os jovens pesquisadores como Vivien Gorgen, há pouca razão para parar e se maravilhar com isso. A máquina tornou-se apenas mais uma ferramenta que ajuda a construir tecidos, mais precisamente que nós. A impressora pode colocar todas as peças humanas nos lugares certos. Bom para nós.

Organovo's Headquarter's In San Diego

Fonte: http://hypescience.com/como-a-impressao-3d-de-partes-do-corpo-vai-revolucionar-a-medicina/

Mais bits a serviço do DNA: Bioinformatas brasileiros criam ferramentas para estudar genomas


MARCOS PIVETTA | Edição 204 – Fevereiro de 2013

Há pouco mais de uma década quase não havia genomas completos para serem analisados. Hoje faltam programas e mão de obra especializada para dar conta da quantidade de sequências de DNA já depositadas em bases públicas de dados e que saem diariamente de uma nova geração de sequenciadores. Extremamente velozes, essas máquinas determinam os pares de bases do material genético, as chamadas letras químicas, a um preço milhares de vezes menor do que no início dos anos 2000, quando chegou ao fim a epopeia de sequenciar o primeiro genoma humano. De olho nesse desafio, o matemático João Meidanis, sócio-fundador da empresa Scylla Bioinformática e professor da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), investiu numa linha de pesquisa: criar métodos mais simples e eficientes para comparar dois ou mais genomas. 

Ao lado de Pedro Feijão, ex-aluno seu de doutorado, formulou em 2009 a base teórica de uma técnica para comparar genomas inteiros denominada single-cut-or-join (SCJ) e, no ano passado, testou-a na prática em genomas de alguns organismos, como plantas e bactérias. “Com nosso método, podemos comparar facilmente dois ou mais genomas sem aumentarmos exponencialmente o número de cálculos, como ocorre com outras técnicas”, afirma Meidanis. “Assim podemos construir árvores genealógicas e ver quais são os genomas mais próximos e os mais distantes do ponto de vista evolutivo.” O matemático foi um dos coordenadores de bioinformática do projeto que sequenciou, no ano 2000, o genoma da bactéria da Xylella fastidiosa, causadora da doença do amarelinho nos laranjais. O trabalho rendeu a primeira capa da revista científica Nature a uma pesquisa brasileira.

Para confrontar todo o material genético de uma espécie com o de outra, os pesquisadores têm de recorrer a simplificações. A principal delas é considerar que os genes presentes nos genomas comparados são exatamente os mesmos, embora estejam ordenados de forma diferente na sequência específica de cada organismo. Partindo desse raciocínio, os métodos para comparar genomas contabilizam o número de rearranjos que teriam sido necessários para que um genoma se transformasse no outro. Esses rearranjos decorrem da movimentacão de grandes segmentos de DNA ocorrida ao longo do tempo na sequência original. Dessa forma, quanto menor for o número de rearranjos que separam dois genomas, mais próximos eles se encontram na árvore evolutiva.

Em seu método, Meidanis e Feijão formularam uma definição alternativa para o conceito de ponto de quebra (breakpoint), parâmetro importante para encontrar rearranjos numa sequência e, assim, calcular a proximidade de dois genomas. Ponto de quebra é o local em que há uma interrupção num longo segmento conservado nos genomas que estão sendo comparados.

No ano passado, a dupla ainda refinou outro método de comparação de genomas, mais elaborado que o SCJ. Inicialmente proposta no ano 2000, essa segunda técnica permitia confrontar apenas genomas circulares. Com o aperfeiçoamento, passou também a ser útil para comparar o material genético de cromossomos lineares. “Essa era uma das limitações da técnica original”, comenta Feijão, hoje funcionário da Scylla. O novo método, baseado no que os matemáticos denominam formalismo algébrico por adjacências, ainda não foi testado em genomas reais. Existe, por ora, na forma de teoria.

Metagenômica
Meidanis, logicamente, não é o único a sentir os efeitos da nova realidade em seu campo de atuação. De volta ao Brasil desde meados de 2011, depois de oito anos no Virginia Bioinformatics Institute, nos Estados Unidos, João Carlos Setubal, hoje professor titular do Instituto de Química da Universidade de São Paulo (USP), nota que a demanda por serviços e pesquisa em sua área cresceu e se sofisticou nos últimos tempos. Desde que regressou a São Paulo, já recebeu, por exemplo, 16 propostas para colaborar com iniciativas de outros pesquisadores. “Os sequenciadores de última geração geram uma quantidade astronômica de dados genômicos, de proteômica e do metabolismo dos organismos”, afirma Setubal, que também foi um dos coordenadores de bioinformática do projeto da Xylella. “Com o barateamento da tecnologia, hoje qualquer projeto de pesquisa com um mínimo de recursos pode sequenciar o genoma de um organismo.”

Na última década, um campo que se abriu para o pessoal da biologia e da bionformática foi o da metagenômica, em que se estuda a microbiota de um nicho ecológico. O principal projeto de Setubal, um temático da FAPESP sobre microrganismos presentes no Zoológico de São Paulo, é nessa área. Por essa abordagem, em vez de isolar e cultivar os microrganismos a fim de se extrair em separado o DNA de cada espécie, o pesquisador retira uma amostra diretamente do ambiente a ser estudado. Nessa amostra, o DNA de várias espécies se apresenta “misturado” e cabe ao bioinformata encontrar técnicas para separar e caracterizar o material genético de cada uma delas. “Estamos estudando três microbiomas no Zoológico: a compostagem feita pelos funcionários do parque, a água dos lagos e as fezes dos macacos bugios”, afirma Setubal.

A metagenômica é também uma forma de garimpar organismos desconhecidos num hábitat específico. A equipe de Ana Tereza Ribeiro de Vasconcelos, coordenadora do centro de bioinformática do Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC), em Petrópolis, participou da descoberta de bactérias magnéticas encontradas na lagoa de Araruama, no litoral do Rio de Janeiro, uma das mais salinas do mundo. Uma dessas bactérias encontradas foi a Candidatus magnetoglobus multicellularis. Identificada por Ulysses Lins, da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), a bactéria é difícil de ser isolada do ambiente e mantida em meio de cultura. “Hoje estamos envolvidos em uma dezena de projetos de metagenômica”, diz Ana Tereza, que conta com três sequenciadores em seu laboratório e um time de aproximadamente 25 pessoas.

A escala de tempo e dinheiro envolvidos nos projetos dedicados a analisar o DNA de organismos mudou radicalmente na última década. Nos primeiros anos da era genômica, apenas grandes empreitadas ousavam se aventurar nessa nova seara. Em abril de 2003, quando o consórcio público internacional que sequenciou pela primeira vez um genoma humano chegou oficialmente ao fim, a megainiciativa tinha consumido 13 anos de trabalho de centenas de cientistas de ao menos 18 países (Brasil inclusive) e estimados US$ 2,7 bilhões. Numa proporção muito menor, mas ainda assim grandiosa, o sequenciamento da Xylella custara US$ 12 milhões à FAPESP e envolvera a contribuição de 192 pesquisadores por três anos.

Agora sequenciar genomas se tornou uma tarefa entre 10 mil e 20 mil vezes mais em conta do que há pouco mais de uma década, segundo dados do National Human Genome Research Institute (NHGRI) dos Estados Unidos. A chegada em massa ao mercado no início de 2008 dos sequenciadores de segunda geração, que empregam uma tecnologia diferente das primeiras máquinas do tipo Sanger, tem feito o preço do sequenciamento despencar num ritmo acelerado que supera de longe os ganhos de desempenho decorrentes da Lei de Moore na informática. Hoje, em dois ou três dias, a um custo de uns poucos milhares de dólares, é possível determinar todos os 3 bilhões de letras químicas do DNA de uma pessoa. “A bioinformática é uma nova ferramenta, uma lupa, para entendermos melhor o fenômeno biológico, que não mudou, mas agora pode ser visto de outra forma”, diz Gonçalo Pereira, do Instituto de Biologia (IB) da Unicamp.

Mas sequenciar é uma coisa, extrair informação útil dos bilhões de dados que os computadores despejam cotidianamente nas mãos dos cientistas é outra, bem mais complexa. “O sequenciamento em si hoje é barato, virou uma commodity, mas a análise dos dados é cara”, diz o cientista da computação João Paulo Kitajima, da Mendelics, empresa recém-criada que trabalha com diagnósticos genômicos personalizados. “A procura pelo trabalho de bionformática cresceu exponencialmente e há um gap entre a demanda e a oferta de especialistas no Brasil e no exterior.”

É difícil estimar com precisão o tamanho da comunidade de bioinformatas no país. Segundo Guillherme Oliveira, presidente da Associação Brasileira de Bioinformática e Biologia Computacional (AB3C), cerca de 300 pessoas, entre professores, alunos e pesquisadores, mantêm vínculos com a entidade. “Antigamente o bioinformata era um autodidata”, diz Oliveira, coordenador do centro de bioinformática da Fiocruz de Minas Gerais. “Hoje boa parte sai dos cursos de pós-graduação e em cada estado há algum especialista no setor. Uma novidade é que agora empresas também atuam na área.” Grandes universidades do país, como a USP, a UFRJ e a Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG),  e a Fiocruz mantêm programas de pós-gradução específicos sobre bionformática. Outras universidades trabalham o tema como uma linha de pesquisa no âmbito da pós de uma área mais ampla, como biologia ou computação.

Os trabalhos de sequenciamento e análise do genoma do Schistosoma mansoni, parasita causador da esquistossomose, são o projeto de maior visibilidade a que o centro de bionformática da unidade mineira da Fiocruz tem se dedicado nos últmos anos. Mas as seis máquinas sequenciadoras e os 15 especialistas em bionformática do setor comandado por Oliveira participaram de cerca de 60 projetos distintos, que incluem estudos sobre o genoma do câncer, de agentes infecciosos, de raças de bovinos e trabalhos de metagenômica. Hoje o centro ainda gera e analisa dados para a Rede de Pesquisa de Identificação Molecular da Biodiversidade Brasileira (BR-BoL), coordenada por Cláudio Oliveira, do Instituto de Biociências da Universidade Estadual Paulista (Unesp) de Botucatu, que deverá catalogar 120 mil exemplares de 24 mil espécies da natureza em quatro anos. A BR-BoL é o braço brasileiro de um projeto internacional, o Barcode of Life (Código de Barras da Vida), que visa identificar espécies por meio da caracterização de seu DNA.

A bioinformática se espalhou pelo país e atingiu centros longínquos das grandes capitais do Sudeste. Na Universidade Federal do Pará (UFPA), Artur Silva faz pesquisas no setor e colabora com grupos de São Paulo. Desde maio do ano passado, Sandro de Souza, que por anos chefiou essa área no Instituto Ludwig de Pesquisa sobre o Câncer de São Paulo, está no Instituto do Cérebro da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN). Ele não tem um sequenciador a seu lado na capital potiguar. Nem por isso se mostra preocupado. “Dá para fazer sequenciamento até na nuvem da internet se a gente quiser”, afirma Souza. “Estou começando meus trabalhos em neurociências sem problemas.”

Até porque Souza ainda tem acesso a todas as máquinas do Ludwig, que, com o fechamento do instituto na capital paulista, foram transferidas para a Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP) da USP, onde começou a funcionar no ano passado o Centro de Medicina Genômica. “As técnicas de genômica e bionformática farão uma revolução na prática médica assim como fez a medicina baseada em imagens ”, diz Wilson Araújo da Silva Júnior, um dos responsáveis pelo novo centro da FMRP.

Para tornar mais acessíveis os serviços de sequenciamento e análise de DNA e RNA, a Unicamp inaugura em 1º de março o Laboratório Central de Tecnologias de Alto Desempenho (LacTAD), que atuará nas áreas de genômica, proteômica, biologia celular e bioinformática propriamente dita. Entre os equipamentos do laboratório há dois sequenciadores de nova geração da empresa Illumina, daqueles que em poucos dias é capaz de sequenciar por completo um DNA humano, e um terceiro para sequenciar regiões específicas de genomas. A rigor, as máquinas do centro já estão em uso desde o ano passado, quando chegaram à universidade, mas espalhadas em distintas unidades. A partir do próximo mês elas passam a operar no prédio de 2.000 metros quadrados construído para o LacTAD.

“Acreditamos que haja uma demanda reprimida por esse tipo de serviço e a bionformática se tornou um gargalo de muitas pesquisas nas áreas biológicas”, afirma o químico Ronaldo Pilli, pró-reitor de Pesquisa da Unicamp, que está à frente do projeto do novo laboratório. “Acompanhamos a tendência mundial de oferecer esse tipo de serviço de forma centralizada. Assim é mais fácil comprar, operar e manter atualizados os equipamentos.” Os equipamentos do LacTAD custaram cerca de R$ 5,5 milhões e foram adquiridos por meio do programa Multiusuários da FAPESP. Orçado em R$ 4 milhões, o prédio foi bancado pela universidade.

O LacTAD prestará serviços a pesquisadores da Unicamp e também de outras universidade e  empresas. No site do laboratório há um formulário para pesquisadores interessados em cotar os preços dos seus serviços. “Faremos trabalhos que podem custar de R$ 100 até R$ 100 mil”, comenta Pilli. É a democratização da bioinformática.

China tem maior centro de sequenciamento

Em menos de 15 anos, um centro chinês de bioinformática saiu da condição de sócio menor do consórcio internacional que mapeou o primeiro genoma humano para se tornar a maior potência global em termos de sequenciamento de DNA. Fundado em 1999, o Beijing Genomics Institute (BGI, na sigla em inglês) é dono hoje de 180 máquinas sequenciadoras, a maior parte delas de última geração, que podem produzir diariamente 6 terabytes de dados, equivalentes aos genomas completos de 2 mil indivíduos. Tem 4 mil funcionários e filiais nos Estados Unidos, Europa e Japão. As ações dos chineses, que trabalham numa escala gigantesca, criam a expectativa de que o preço de sequenciar um genoma humano caia em breve para US$ 1.000 e os colocam na condição de protagonistas em projetos de ponta, que vão muito além da determinação da sequência genética de um símbolo nacional, o panda-gigante, feito alcançado há três anos.

Em 2010, por exemplo, o BGI sequenciou o primeiro genoma completo de um ancestral do ser humano, o DNA de um esquimó que viveu há 4 mil anos. Em 2012 forneceu o DNA de 100 chineses para um esforço internacional que estuda o genoma de cerca de mil indivíduos de diferentes regiões do planeta. Ainda no ano passado o centro se propôs a sequenciar nos próximos anos 3 milhões de genomas, de seres humanos, plantas, animais e microrganismos.

A política dos chineses é agressiva  em todos os sentidos, não só no campo científico, mas também do ponto de vista comercial. Além de vender seus préstimos em bioinformática, o BGI tenta garantir para si o acesso aos mais recentes avanços do setor. No início deste ano, o centro asiático recebeu o sinal verde dos americanos para comprar por US$ 177 milhões uma companhia da Califórnia, a Complete Genomics, que desenvolveu uma nova tecnologia de sequenciamento, cujos resultados seriam mais precisos do que os obtidos com os métodos atualmente em uso em todo o mundo.

Projetos
1. Estudos da diversidade microbiana no Parque Zoológico de São Paulo – n° 11/50870-6; 2. EMU: Laboratório Central de Tecnologia s de Alto Desempenho – n° 09/54129-9. Modalidades: 1. Programa Biota – Projeto Temático; 2. Programa de Equipamentos Multiusuários. Coordenadores: 1. João Setubal – USP; 2. Fernando Ferreira Costa – Unicamp. Investimento: 1. R$ 1.711.698,25 (FAPESP); 2. R$ 6.034.431, 00 (FAPESP).

Fonte: http://revistapesquisa.fapesp.br/2013/02/11/mais-bits-a-servico-do-dna/

Subprodutos da produção de bioenergia geram materiais recicláveis para a indústria


Empresas do Brasil e do Canadá investigam processos inovadores para a utilização dos resíduos da produção de biodiesel na indústria de material elétrico e outras aplicações (Foto: Eduardo Cesar)

Por Fernando Cunha, de Toronto

Agência FAPESP – Pesquisa em cooperação entre as empresas Plasmacro, do Brasil, e Casco, do Canadá, investiga processos inovadores para a reciclagem dos resíduos da produção de biodiesel e seu uso na indústria de material elétrico e outras aplicações.

As investigações estão sendo realizadas com apoio obtido por meio do acordo firmado entre a FAPESP e a International Science and Technology Partnerships Canada Inc (ISTPCanada).

Alguns resultados do projeto em andamento foram apresentados e discutidos com uma plateia de pesquisadores brasileiros e canadenses presentes ao primeiro simpósio da FAPESP Week 2012, em Toronto, Canadá, em 17 de outubro.

Os objetivos principais do projeto apoiado pelo acordo binacional são desenvolver processos para recuperação de resíduos da produção de biodiesel, usar o glicerol bruto – um desses resíduos – como um plastificante na indústria de papel e obter compostos de amidos termoplásticos com PVC reciclado para moldagem, por injeção, de material elétrico e também bioplásticos para fabricação de embalagens descartáveis de alimentos.

De acordo com Carlos Correa, da Plasmacro, o crescimento da produção de biodiesel – que passou de 404 mil metros cúbicos (m3) em 2007 para 2,7 milhões m3 em 2011 – ampliou a quantidade de glicerol obtida e as perspectivas de sua utilização na indústria.

Além das aplicações tradicionais em embalagens de medicamentos, amaciantes de fibras têxteis, fabricação de nitroglicerina, há novas aplicações possíveis, como a produção de ração animal, propeno para plásticos, aditivos anticongelantes para uso em radiadores de automóveis e outros.

Os objetivos da Casco são desenvolver tecnologias para obtenção de amido biomodificado. Segundo o gerente sênior, Andre Leclerc, a empresa procura desenvolver um novo nicho de mercado na área de biotecnologia para diversificar sua produção.

“Para isso, a Casco quer conseguir compostos com as proporções ideais de subprodutos do biodiesel e outros componentes para obter produtos finais com boa aparência, homogeneidade, boa absorção de umidade e deformação, estabilidade física e custo final competitivo”, disse Leclerc.

Outro desafio para o projeto é ampliar ao máximo o uso de glicerol bruto em compostos com PVC e outros termoplásticos. A atual capacidade global instalada para a produção de PVC está em torno de 47,5 milhões de toneladas métricas por ano e deve crescer para 59,1 milhões de toneladas métricas em 2020, segundo Correa.

“Apenas a Braskem está produzindo mais de 1 milhão de toneladas de resina de PVC por ano no Brasil e o setor da construção consome atualmente 75% da produção de todo o PVC no país. Esse índice vem crescendo diante de grandes incentivos existentes no Brasil”, disse.

Entre as aplicações estão muitos dos dispositivos elétricos exigidos pela nova regulamentação brasileira para o setor.

FAPESP Week 2012

Após o simpósio em Toronto, a FAPESP Week 2012 segue com eventos nos Estados Unidos: no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), em Cambridge (22/10); no Brazil Institute, ligado ao Woodrow Wilson International Center for Scholars, em Washington (23/10); e na Universidade de West Virginia, em Morgantown (24/10).

A programação inclui a exposição Brazilian Nature – Mistery and Destiny, sobre a biodiversidade brasileira. Em Toronto ela foi inaugurada em 17 de outubro e fica disponível até o dia 31 do mesmo mês. A mostra será exibida também no MIT e na Universidade de West Virginia.

No contexto das comemorações do 50º aniversário da FAPESP, a FAPESP Week 2012 é a segunda rodada internacional de encontros para promover a aproximação entre pesquisadores com produção destacada em suas áreas de atuação, discutir pesquisas em andamento e a elaboração de novos projetos cooperativos. A primeira edição do evento ocorreu em Washington, de 24 a 26 de outubro de 2011.

As programações e mais informações sobre os eventos estão disponíveis emwww.fapesp.br/week2012/northamerica.

Fonte: http://agencia.fapesp.br/16357

Câmera digital mais poderosa do mundo registra primeiras imagens


Com 570 megapixels, equipamento ajudará a entender a energia escura

Agência FAPESP – Cientistas da colaboração Dark Energy Survey (DES) – Pesquisa da Energia Escura – acabam de anunciar que a DECam, câmera de 570 megapixels construída nos últimos oito anos por cientistas, engenheiros e técnicos em três continentes, obteve sua “primeira luz”.

O levantamento DES, integrado por institutos de pesquisa e universidades dos Estados Unidos, Brasil, Reino Unido, Alemanha e Espanha, ajudará a entender por que o universo se encontra em expansão acelerada, em vez de estar desacelerando, como seria de se supor, por conta da gravidade. A resposta está na energia escura, um dos maiores mistérios da física atual.

A DECam é a câmera mais poderosa já construída, capaz de registrar a luz de 100 mil galáxias situadas até uma distância de 8 bilhões de anos-luz em cada imagem coletada.

O equipamento possui uma matriz com 62 CCDs com sensibilidade sem precedentes na região vermelha do espectro eletromagnético, que juntamente com o telescópio Blanco, com espelho coletor de 4 metros de diâmetro, que está localizado no Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO), no Chile, permitirá estudar desde asteroides do sistema solar até compreender a origem e o destino do Universo.

Os cientistas da colaboração DES usarão esta câmera para o maior levantamento de galáxias jamais feito. Os dados serão usados para sondar os efeitos da energia escura por meio de estudos de aglomerados de galáxias, supernovas, estruturas em grande escala das galáxias e do efeito de lentes gravitacionais fracas. Será a primeira vez que um experimento poderá utilizar esses quatro métodos.

O levantamento começa em dezembro, após todos os testes da DECam. Por cinco anos, o DES vai produzir imagens detalhadas em cores de um oitavo do céu para descobrir e medir 300 milhões de galáxias, 100 mil aglomerados de galáxias e 4 mil supernovas, entre outros.

O Brasil participa do DES por intermédio do Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia (LIneA), sediado no Observatório Nacional (ON), no Rio de Janeiro, que foi criado para dar apoio em projetos de levantamentos de grande porte, como o DES.

Pesquisadores do Estado de São Paulo também participam da colaboração por meio de projetos de pesquisa realizados com apoio da FAPESP.

“As características de um levantamento desse porte exigem recursos computacionais e infraestrutura de armazenamento, processamento e distribuição de dados que não podem ser replicados nas instituições dos participantes”, disse Luiz Nicolaci, coordenador do DES-Brasil e idealizador do LIneA.

Após o período de tempo de propriedade exclusiva da colaboração, os dados do levantamento serão disponibilizados para a toda a comunidade científica, e o Centro de Dados do LIneA será um dos pontos de sua distribuição.

“Além de um portal científico para análise dos dados do DES, somos responsáveis por prover osoftware que faz a redução das imagens obtidas pela DECam, a ser utilizado junto ao telescópio no momento da obtenção dessas imagens”, afirmou Nicolaci.

Mais informações: des-brazil.linea.gov.br/.

Fonte: http://agencia.fapesp.br/16213