Informativo 138 – Bactérias, sementes, dinossauros e guará

1 – Conversa entre bactérias

2 – Em busca de sementes que brotam até em solo seco

3 – Mudança na evolução dos dinossauros

4 – Lobo extinto achado por Darwin é primo do guará

1 – Conversa entre bactérias

Um grupo de cientistas da Universidade da Califórnia em Diego, nos Estados Unidos, desenvolveu ferramentas que permitem ver como bactérias “conversam” umas com as outras e como enfrentam e vencem a batalha contra outros microrganismos

O objetivo da pesquisa é entender como populações diferentes de células se comunicam, o que poderá auxiliar no desenvolvimento de novas terapias para as mais variadas doenças. As bactérias, para se comunicar, secretam moléculas que enviam sinais a outros microrganismos para, por exemplo, obter mais nutrientes. Outras moléculas são secretadas para “desligar” mecanismos de defesa do hospedeiro.

Em artigo publicado no domingo, dia 8, na revista Nature Chemical Biology, Pieter Dorrestein e colegas relatam a abordagem que desenvolveram para descrever, em laboratório, as trocas metabólicas que configuram os relacionamentos entre bactérias.

O grupo usou uma tecnologia chamada de Maldi-Tof (sigla em inglês para Matrix Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight), que usa espectrometria de massa para estudar colônias de bactérias cultivadas em laboratório.

Interações microbiais, tais como a sinalização, são geralmente consideradas por cientistas em termos da atividade química individual e predominante. Contudo, qualquer espécie bacteriana é capaz de produzir muitos compostos bioativos que podem alterar organismos vizinhos.

A abordagem desenvolvida pelo grupo permitiu observar que as “conversas químicas” entre bactérias envolvem muitos sinais que funcionam simultaneamente.

“Os cientistas tendem a estudar nessa troca metabólica entre bactérias uma molécula de cada vez. Mas, na realidade, tais trocas feitas por microrganismos são muito mais complexas, envolvendo dez, 20 ou até 50 moléculas de uma só vez. Agora, podemos capturar essa complexidade”, disse Dorrestein.

Os pesquisadores estão mapeando centenas de interações bacterianas com a nova tecnologia e esperam produzir um “dicionário bacteriano”, que possa ajudar a traduzir os sinais dos microrganismos.

“A capacidade de traduzir a produção metabólica de microrganimos é cada vez mais importante, tendo em vista sua elevada proliferação. Queremos entender como as bactérias interagem com as células e essa nova ferramenta poderá ajudar nesse objetivo”, disse Dorrestein.

O artigo “Translating metabolic exchange with imaging mass spectrometry”, de Pieter Dorrestein e outros, pode ser lido por assinantes da Nature Chemical Biology em www.nature.com/nchembio. (Agência Fapesp, 9/11)

2 – Em busca de sementes que brotam até em solo seco

Projetos visam atenuar efeitos das mudanças climáticas

Enquanto os países não chegam a um consenso sobre as medidas para conter o aquecimento global, institutos de pesquisas e grandes companhias multinacionais aceleram os investimentos em projetos de ponta com o objetivo de atenuar os efeitos das mudanças climáticas sobre plantas agrícolas.

O Brasil tornou-se uma referência mundial na área, desenvolvendo estudos importantes com sementes tolerantes à seca ou, como dizem os pesquisadores, ao estresse abiótico – causado por fatores ambientais, entre os quais escassez de água.

A Embrapa atua em três linhas de pesquisas com várias culturas. Uma delas envolve o programa de melhoramento genético de soja, que é objeto de duas parcerias com a instituição de pesquisa japonesa Jirca (Japan International Research Center for Agricultural Sciences). “O trabalho consiste, também, em gerar vários tipos de plantas a partir desse gene e medir a sua eficiência segundo parâmetros fisiológicos”, diz Alexandre Nepomuceno, pesquisador da Embrapa Soja.

O know how adquirido pela Embrapa nessa área garantiu sua inclusão em uma lista de 23 projetos selecionados em nível mundial pela Agência de Cooperação Internacional do Japão (JICA) para participar de um programa de pesquisa com foco na geração de uma nova variedade comercial de grão de soja. Em agosto, a Embrapa obteve autorização da Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio) para fazer o primeiro plantio de soja tolerante à seca modificada geneticamente em caráter experimental.

A plantação deve ser feita entre a última semana de novembro e primeira semana do mês que vem em Londrina (PR). “Se as plantas repetirem os resultados de laboratório, avançaremos para a fase de melhoramento e poderemos aprofundar os estudos de biossegurança, para tentar obter a liberação comercial”, diz Nepomuceno. Segundo ele, fora do Brasil a tecnologia DREB vem sendo testada também nas culturas de trigo, milho, amendoim, cana de açúcar, algodão e feijão.

Outra frente de pesquisa conduzida pela Embrapa é sobre o impacto das mudanças climáticas nas principais culturas do Brasil. O manejo de solo é a terceira linha de trabalho da empresa, com destaque para o plantio direto que, diferente do convencional, preserva água no solo. Os resultados indicam que nos períodos de estiagem a lavoura com plantio direto tende a sofrer menos o impacto da seca.

A Basf, que em dez anos investiu 1 bilhão de euros em nível mundial em projetos de biotecnologia, tem como estratégia fornecer genes de seu banco para pesquisas com grãos conduzidas por parceiros. A empresa mantém acordos com a Embrapa, envolvendo soja, com o Centro de Tecnologia Canavieira (CTC), de Piracicaba (SP), e com a Monsanto, abrangendo as culturas de soja, milho, canola, algodão e trigo, revela Walter Dissinger, vice-presidente de proteção de cultivos da multinacional.

No projeto conduzido com a Embrapa, o foco é o desenvolvimento de semente tolerante a herbicidas. “É uma alternativa à soja transgênica que existe no mercado”, afirma Dissinger. A Cooperativa Central de Pesquisa Agrícola (Coodetec) fará a inserção do gene em suas variedades de soja, por meio de técnicas de melhoramento genético. A proposta de liberação comercial aguarda aprovação da CTNBio. A expectativa é que esteja disponível aos produtores agrícolas do Brasil em 2011.

Já o acordo com o CTC, que está em fase inicial, tem como objetivo desenvolver cana tolerante a seca e com índice de produtividade 25% superior em relação a outras variedades disponíveis no mercado, aumentando de 80 para 100 toneladas colhidas por hectare.

Atualmente, gigantes multinacionais como Bayer, Monsanto e Syngenta não desenvolvem pesquisas com sementes aqui no Brasil. A Bayer concentra seus projetos no Canadá, Austrália, Japão e Estados Unidos, abrangendo arroz, canola, algodão, trigo. A oferta comercial dessas sementes está prevista para 2015 no exterior, mas ainda não há data para disponível no Brasil.

A linha de pesquisa conduzida pela Bayer é importante porque permite o uso racional dos recursos hídricos. “Em situações de seca a planta melhorada pode utilizar água de forma mais eficiente”, esclarece André Abreu, gerente de tecnologia de BioScience da companhia.

Rodrigo Santos, diretor de estratégias e gerenciamento de produtos da Monsanto, destaca que os desafios das pesquisas realizadas com sementes é o de permitir maior produção de grãos utilizando menos recursos, como água. As pesquisas da empresa estão sendo feitas nos Estados Unidos, mas Santos diz que o potencial para aplicação da tecnologia no Brasil é grande por causa dos períodos de estiagem na safra de verão do milho que, segundo ele, corresponde a 60% do plantio nacional, e na chamada safrinha, que começa entre fevereiro e março em algumas regiões.

A Syngenta, por sua vez, faz testes com um produto químico, denominado Invisa, para proteção e melhoria de performance de sementes de arroz, algodão, milho e soja. A previsão de Gloverson Moro, diretor de pesquisa e desenvolvimento de sementes da empresa é de que a liberação do produto para comercialização nos Estados Unidos aconteça no próximo ano. (Valor Econômico, 9/11)

3 – Mudança na evolução dos dinossauros

Cientistas descobrem que fóssil arquivado em museu de Londres é de um ancestral do tiranossauro rex. Achado mostra que o surgimento dos grandes répteis predadores ocorreu muito antes do que se pensava

Rodrigo Craveiro escreve para o “Correio Braziliense”:

Desde a década de 1920, ele ocupava as coleções do Museu de História Natural, em Londres. Era apenas mais um entre os 9 milhões de importantes fósseis de dinossauros expostos no local. Quase 100 anos depois, uma tomografia computadorizada comprovou que, na verdade, o esqueleto “abandonado” trata-se de uma joia da paleontologia, uma peça capaz de ajudar a explicar a evolução dos gigantes répteis predadores.

A tecnologia permitiu a cientistas britânicos e alemães descobrir que o proceratossauro é o mais antigo parente direto do tiranossauro rex. O achado estende a linhagem do famoso animal até o Período Jurássico Médio.

“O tiranossauro, que viveu no fim do Período Cretáceo, é um descendente de uma linhagem separada de dinossauros carnívoros que habitaram a Terra por cerca de 100 milhões de anos. Apenas para comparar, a evolução completa dos primatas levou quase 60 milhões de anos”, afirmou ao Correio o paleontólogo alemão Oliver Rauhut, da Coleção do Estado da Bavária para Paleontologia e Geologia, sediada em Munique, e coautor da pesquisa. O proceratossauro habitou o planeta cerca de 100 milhões de anos antes de seus parentes famosos.

O crânio do exemplar de proceratossauro esquecido nos armários do museu tem apenas 30cm de comprimento. “Ainda que ele seja bem diferente de seu parente posterior, mostra algumas das características típicas dos tiranossauros, especialmente na dentição e em detalhes do crânio”, afirmou Rauhut, por e-mail.

“Isso indica que a técnica especial de caçada, que mais tarde tornou os tiranossauros tão bem-sucedidos na perseguição a outros animais, surgiu ainda no início da história dos répteis predadores, quando eles eram bem menores”, acrescentou o cientista.

O proceratossauro media 3m de comprimento e pesava no máximo 60kg. “Ele era minúsculo, se comparado ao tiranossauro rex, que media 12m e pesava até 8t. O crânio do proceratossauro era mais alongado e geralmente mais fino, e esse animal tinha uma espécie de crista sobre o focinho.”

Segundo Rauhut, o que torna o exemplar especial é o fato de ele ser o único espécime de tiranossauro do Jurássico Médio já encontrado. “Além disso, é um dos mais bem preservados crânios de dinossauro daquele período, em todo o mundo”, observou.

Modo de vida

Ele explicou que o fóssil foi desenterrado durante a construção de um reservatório de água em Minchinhampton, no oeste da Inglaterra. “Foi uma surpresa quando nossa análise mostrou que tínhamos o mais antigo parente já conhecido do tiranossauro rex”, admitiu Angela Milner, especialista do Museu de História Natural de Londres e autora principal do estudo.

“Os fósseis coletados um século atrás agora podem ser estudados com o benefício de muito mais conhecimento dos dinossauros”, acrescentou a especialista, entusiasmada com o uso da tecnologia na paleontologia (veja outras pesquisas no quadro). “Esse é um espécime especial, o único desse tipo conhecido no mundo”, comemorou Angela.

Com base na peça, a ciência já consegue inferir sobre o modo de vida do proceratossauro. “Era um dinossauro que se alimentava de animais de pequeno e médio porte. Assim como seus parentes posteriores, provavelmente usava a mesma estratégia de ‘perfurar e puxar’ (uma mordida poderosa era seguida pela remoção de carne e ossos por meio dos fortes dentes)”, observou Rauhut.

 A equipe britânico-alemã utilizou a tomografia computadorizada para produzir imagens de raios X e uma fotografia tridimensional dos restos do crânio, o que lhes permitiu estudar sua estrutura interna em detalhes. Os especialistas constataram que os dentes, a mandíbula e a caixa craniana do proceratossauro eram semelhantes às estruturas encontradas no tiranossauro rex.

Parte dos ossos estava coberta com rocha e teve de ser cuidadosamente limpa antes da realização do exame. “É um crânio muito frágil. Remover a rocha, especialmente ao redor dos dentes, foi uma tarefa delicada e demorada, feita com a ajuda de um microscópio”, afirmou Scott More-Fay, especialista em fósseis do Museu de História Natural. (Correio Braziliense, 9/11)

4 – Lobo extinto achado por Darwin é primo do guará

Análise genética revelou que o animal brasileiro é parente vivo mais próximo

Reinaldo José Lopes escreve para a “Folha de SP”: 

O bicho de pelagem dourada habitava as frias ilhas Malvinas (ou Falklands, como preferem os britânicos), na costa argentina, mas seu parente mais próximo ainda vivo é o lobo-guará, morador cada vez mais raro do cerrado brasileiro. A conclusão vem de uma análise de DNA e reduz um pouco o mistério em torno do lobo-das-malvinas, animal que intrigou Charles Darwin e foi extinto pela caça indiscriminada em 1876.

A pesquisa, coordenada por Graham Slater, da Universidade da Califórnia em Los Angeles, está na revista científica “Current Biology”. Slater e companhia conseguiram obter DNA de cinco exemplares de museu do Dusicyon australis, como o bicho é conhecido oficialmente pelos cientistas.

Com isso, foi possível comparar alguns genes do lobo-das-malvinas com os de canídeos modernos, em especial os nativos da América do Sul, como o lobo-guará e o cachorro-do-mato-vinagre. Ficou claro o parentesco mais próximo com o guará, mas o detalhe é que as linhagens dos dois bichos sofreram uma separação antiga, há mais de 6 milhões de anos.

De norte a sul

Isso é o mais surpreendente, porque a data indica que a evolução das duas espécies já estava ocorrendo separadamente quando canídeos como eles nem sonhavam em chegar à América do Sul. Nessa época, as terras sul-americanas eram uma ilha, separada da América do Norte. O continente atual só se formou há 3 milhões de anos.

Os ancestrais do lobo-guará e do lobo-das-malvinas acabaram sumindo totalmente da América do Norte, hoje dominada pelos coiotes e pelo lobo “verdadeiro”, ambos do gênero Canis. “Não sabemos o porquê disso”, disse Slater à Folha.

“Os Canis chegam [da Ásia] e os outros simplesmente desaparecem. Talvez a socialidade seja importante, porque a maioria dos canídeos sul-americanos de hoje é solitária, enquanto os lobos e coiotes vivem em grupos, e os carnívoros sociais conseguem desalojar os solitários e capturar um espectro mais amplo de presas.”

Darwin foi o primeiro especialista a descrever formalmente o lobo-das-malvinas e ficou com a pulga atrás da orelha ao notar que o bicho era o único mamífero nativo das ilhas, as quais, afinal, ficam a quase 500 km do continente. Ninguém sabe como os lobos foram parar lá. Pode ser que tenham sido arrastados em cima de troncos de árvore ou pedaços de gelo mar adentro.

“Nas Malvinas eles tinham carne à vontade, comendo focas, pinguins e aves marinhas”, diz Slater. É possível que outras espécies mais próximas do lobo-das-malvinas tenham sido extintas por seres humanos no continente, especula ele.

O mesmo destino aguardava a espécie insular. Pastores que colonizaram as Malvinas a consideravam uma ameaça para suas ovelhas e cobiçavam sua pele, o que acabou levando ao extermínio do animal.

Animal pode ter mais primos extintos

O próximo passo do grupo de Slater envolve fósseis do Dusicyon avus, espécie que sumiu há uns 8.000 anos. Ele pode ser um parente ainda mais próximo do lobo-das-malvinas. “Como é um animal recente, deve ser relativamente fácil obter DNA para comparação”, diz Slater. (Folha de SP, 9/11)