26 de setembro de 2012 | nenhum comentário »

Mudanças no DNA podem afetar comportamento de abelhas

Pesquisadores mostram que a alteração de alguns genes pode levar insetos a trocar de função dentro da colmeia

Cientistas da Universidade John Hopkins, nos Estados Unidos, descobriram a primeira evidência de que o comportamento das abelhas — e possivelmente de outros animais — pode ser alterado por mudanças epigenéticas em seus genes. A pesquisa, publicada neste domingo no site da revista Nature Neuroscience, mostrou que essas mudanças podem alterar a função desempenhada pela abelha na colmeia — e podem ser revertidas a fim de trazer o comportamento original de volta.

Os cientistas procuraram no DNA das abelhas alterações químicas conhecidas como metilações, que podem ser introduzidas e retiradas sem alterar a sequência genética original. A metilação de trechos do DNA já havia se mostrado importante na regulação da atividade genética. Pesquisas anteriores haviam mostrado que ela pode agir, por exemplo, na determinação de qual o destino de uma célula-tronco e no surgimento de células tumorais.

Neste estudo, a intenção dos pesquisadores foi descobrir se a metilação, ao alterar a forma como os genes se expressam, poderia afetar o comportamento de um animal. Para isso, eles analisaram o DNA do cérebro de abelhas operárias de duas “profissões” diferentes.

Todas as abelhas operárias são fêmeas e, dentro da mesma colmeia, todas são geneticamente idênticas. Mesmo assim, elas podem realizar trabalhos diferentes. As abelhas nutrizes, por exemplo, permanecem na colmeia para cuidar da rainha e das larvas. Quando ficam mais velhas, elas podem se tornar abelhas campeiras, que saem em busca de pólen e outros suprimentos para a comunidade.

“Os genes não são capazes de explicar as diferenças entre os dois tipos de comportamento”, diz Andy Feinberg, professor de medicina molecular e diretor do Centro de Epigenética do Instituto de Ciências Biomédicas Básicas da Universidade Johns Hopkins. “Mas a epigenética – e seu controle sobre os genes – pode.”

Teste vocacional — Os pesquisadores realizaram a experiência em uma colmeia nova, habitada por abelhas da mesma idade. Desse modo, eles evitaram a possibilidade de as diferenças entre os insetos ocorrerem por conta da idade. “Quando abelhas de mesma idade entram em uma nova colmeia, elas dividem suas tarefas de modo a manter uma proporção correta de nutrizes e campeiras”, diz Gro Amdam, especialista em abelhas da Universidade Estadual do Arizona e um dos autores do estudo.

Ao analisar os padrões de metilação do DNA no cérebro de 21 abelhas nutrizes e 21 campeiras, os pesquisadores encontraram 155 regiões que haviam sofrido alteração. Os genes alterados eram em sua maioria regulatórios, conhecidos por afetar o funcionamento de outros genes.

Em seguida, os cientistas quiseram descobrir se essas mudanças epigenéticas eram permanentes. Para isso, retiraram todas as abelhas nutrizes da colmeia. “Quando há poucas abelhas nutrizes, as campeiras podem tomar seu lugar, voltando à sua profissão anterior”, diz Gro Amdam.

Depois de algumas semanas, os pesquisadores voltaram a procurar diferenças nos padrões de metilação de seu DNA. Dessa vez, encontraram 107 regiões diferentes entre as campeiras e as que haviam se tornado nutrizes, sugerindo que as marcações epigenéticas não eram permanentes, mas podiam ser revertidas no dia a dia da colmeia.

Dessas 107 regiões, 57 já haviam sido identificadas entre as 155 que se alteram quando as nutrizes amadurecem para campeiras. Segundo os pesquisadores, essas 57 regiões parecem decisivas para diferenciar o comportamento das campeiras e nutrizes. Os cientistas dizem que o resultado pode ajudar a compreender questões comportamentais complexas em seres humanos, como o aprendizado, memória, respostas ao estresse e desordens de comportamento, que também envolvem interações entre componentes genéticos e a epigenéticos.

Saiba mais

EPIGENÉTICA
É o nome que se dá para as mudanças que acontecem nos genes sem, no entanto, alterar o código genético de um indivíduo. É diferente de uma mutação. Em uma mutação, o código genético é alterado. Já a mudança epigenética só altera a forma como um gene funciona. Essa mudança pode ser causada por fatores ambientais, como poluição ou mesmo pela prática de exercícios, e pode ser passada para as gerações seguintes.

CÉLULAS-TRONCO
Também chamadas de células-mãe, podem se transformar em qualquer um dos tipos de células do corpo humano e dar origens a outros tecidos, como ossos, nervos, músculos e sangue. Por essa versatilidade, elas vêm sendo testadas na regeneração de tecidos e órgãos de pessoas doentes.

abelhas

As abelhas operárias podem trabalhar dentro da colmeia ou fora, recolhendo pólen. O estudo mostrou que as tarefas desempenhadas são decididas pela metilação do DNA (Thinkstock)

Fonte: Veja Ciência


26 de dezembro de 2011 | nenhum comentário »

Cientistas descobrem um ’sexto dedo’ na pata dos elefantes

Cientistas britânicos concluíram que um osso até então inexplicável na pata dos elefantes é na verdade um “sexto dedo”, que ajuda os elefantes a equilibrar seu peso colossal. Segundo um estudo publicado na sexta-feira (23) na revista científica Science, análises de fósseis mostram que a estrutura apareceu há cerca de 40 milhões de anos, época em que os elefantes se tornaram maiores e passaram a viver mais na terra.

Por mais de 300 anos, a estrutura representou um enigma para os cientistas, afirmou o coordenador da pesquisa, John Hutchinson, do Royal Veterinary College. “É um mistério que remonta a 1706, quando os primeiros elefantes foram dissecados por um cirurgião escocês”, disse.

Parte da comunidade científica acreditava que o sexto dedo era um pedaço de cartilagem, cuja função – ou a falta dela – fazia parte dos debates entre os acadêmicos. “Qualquer um que já tenha estudado a pata de um elefante já se perguntou o que era. Mas concluíam que era estranho e passavam para outra coisa.”

Para estudar a estrutura, a equipe se valeu de uma combinação de técnicas que incluíram tomografias computadorizadas, estudo dos tecidos, dissecação e aplicação de microscopia eletrônica. Os pesquisadores concluíram que a estrutura era feita de osso – embora bastante irregular e incomum.

Semelhanças entre espécies – Um exame mais detalhado revelou uma forte semelhança com um osso incomum encontrado na pata dianteira dos pandas. Esse osso – que não é exatamente um osso, mas exerce a função de um – dá apoio aos pandas quando eles se seguram em bambus. Naqueles marsupiais, a estrutura é chamada de “sexto dedo”, ou “polegar dos pandas”.

As toupeiras também possuem um osso que faz as vezes de sexto dedo, ajudando-as a cavar a terra. Nos elefantes, os maiores mamíferos do planeta, a estrutura ajuda os animais a se levantar. Diferente dos pandas e toupeiras, que só possuem o “sexto dedo” na sua pata dianteira, os elefantes possuem ossos em suas quatro patas. Embora tenham mais cara de tronco de árvore, internamente a anatomia da pata de um elefante é bastante complexa.

Seus cinco dedos convencionais apontam na direção de frente do animal, possibilitando-os ficar na ponta dos pés. Já o “sexto dedo” aponta para trás, provendo um suporte adicional e ajudando os elefantes a equilibrar suas toneladas de peso.

Exemplo evolutivo – Para entender quando e por que esse osso apareceu, os pesquisadores analisaram fosseis de elefantes e fizeram uma comparação. Segundo o professor Hutchinson, os primeiros elefantes, que apareceram há cerca de 55 milhões de anos, possuíam um tipo de pata bastante distinto dos atuais.

“Parecia ser bastante achatado e não havia muito espaço para estruturas internas”, afirmou. “A estrutura parece ter evoluído há 40 milhões de anos, e parece ter evoluído à medida que os elefantes ficaram maiores e passaram a viver na terra, com um pata perpendicular (ao chão) e uma postura de pé mais apoiada na ponta.” Para o cientista, a evolução do “sexto dedo” dos elefantes é “um grande exemplo” de como os mecanismos naturais atuam para ajustar as funções do corpo às necessidades.

Fonte: Portal iG






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26 de setembro de 2012 | nenhum comentário »

Mudanças no DNA podem afetar comportamento de abelhas

Pesquisadores mostram que a alteração de alguns genes pode levar insetos a trocar de função dentro da colmeia

Cientistas da Universidade John Hopkins, nos Estados Unidos, descobriram a primeira evidência de que o comportamento das abelhas — e possivelmente de outros animais — pode ser alterado por mudanças epigenéticas em seus genes. A pesquisa, publicada neste domingo no site da revista Nature Neuroscience, mostrou que essas mudanças podem alterar a função desempenhada pela abelha na colmeia — e podem ser revertidas a fim de trazer o comportamento original de volta.

Os cientistas procuraram no DNA das abelhas alterações químicas conhecidas como metilações, que podem ser introduzidas e retiradas sem alterar a sequência genética original. A metilação de trechos do DNA já havia se mostrado importante na regulação da atividade genética. Pesquisas anteriores haviam mostrado que ela pode agir, por exemplo, na determinação de qual o destino de uma célula-tronco e no surgimento de células tumorais.

Neste estudo, a intenção dos pesquisadores foi descobrir se a metilação, ao alterar a forma como os genes se expressam, poderia afetar o comportamento de um animal. Para isso, eles analisaram o DNA do cérebro de abelhas operárias de duas “profissões” diferentes.

Todas as abelhas operárias são fêmeas e, dentro da mesma colmeia, todas são geneticamente idênticas. Mesmo assim, elas podem realizar trabalhos diferentes. As abelhas nutrizes, por exemplo, permanecem na colmeia para cuidar da rainha e das larvas. Quando ficam mais velhas, elas podem se tornar abelhas campeiras, que saem em busca de pólen e outros suprimentos para a comunidade.

“Os genes não são capazes de explicar as diferenças entre os dois tipos de comportamento”, diz Andy Feinberg, professor de medicina molecular e diretor do Centro de Epigenética do Instituto de Ciências Biomédicas Básicas da Universidade Johns Hopkins. “Mas a epigenética – e seu controle sobre os genes – pode.”

Teste vocacional — Os pesquisadores realizaram a experiência em uma colmeia nova, habitada por abelhas da mesma idade. Desse modo, eles evitaram a possibilidade de as diferenças entre os insetos ocorrerem por conta da idade. “Quando abelhas de mesma idade entram em uma nova colmeia, elas dividem suas tarefas de modo a manter uma proporção correta de nutrizes e campeiras”, diz Gro Amdam, especialista em abelhas da Universidade Estadual do Arizona e um dos autores do estudo.

Ao analisar os padrões de metilação do DNA no cérebro de 21 abelhas nutrizes e 21 campeiras, os pesquisadores encontraram 155 regiões que haviam sofrido alteração. Os genes alterados eram em sua maioria regulatórios, conhecidos por afetar o funcionamento de outros genes.

Em seguida, os cientistas quiseram descobrir se essas mudanças epigenéticas eram permanentes. Para isso, retiraram todas as abelhas nutrizes da colmeia. “Quando há poucas abelhas nutrizes, as campeiras podem tomar seu lugar, voltando à sua profissão anterior”, diz Gro Amdam.

Depois de algumas semanas, os pesquisadores voltaram a procurar diferenças nos padrões de metilação de seu DNA. Dessa vez, encontraram 107 regiões diferentes entre as campeiras e as que haviam se tornado nutrizes, sugerindo que as marcações epigenéticas não eram permanentes, mas podiam ser revertidas no dia a dia da colmeia.

Dessas 107 regiões, 57 já haviam sido identificadas entre as 155 que se alteram quando as nutrizes amadurecem para campeiras. Segundo os pesquisadores, essas 57 regiões parecem decisivas para diferenciar o comportamento das campeiras e nutrizes. Os cientistas dizem que o resultado pode ajudar a compreender questões comportamentais complexas em seres humanos, como o aprendizado, memória, respostas ao estresse e desordens de comportamento, que também envolvem interações entre componentes genéticos e a epigenéticos.

Saiba mais

EPIGENÉTICA
É o nome que se dá para as mudanças que acontecem nos genes sem, no entanto, alterar o código genético de um indivíduo. É diferente de uma mutação. Em uma mutação, o código genético é alterado. Já a mudança epigenética só altera a forma como um gene funciona. Essa mudança pode ser causada por fatores ambientais, como poluição ou mesmo pela prática de exercícios, e pode ser passada para as gerações seguintes.

CÉLULAS-TRONCO
Também chamadas de células-mãe, podem se transformar em qualquer um dos tipos de células do corpo humano e dar origens a outros tecidos, como ossos, nervos, músculos e sangue. Por essa versatilidade, elas vêm sendo testadas na regeneração de tecidos e órgãos de pessoas doentes.

abelhas

As abelhas operárias podem trabalhar dentro da colmeia ou fora, recolhendo pólen. O estudo mostrou que as tarefas desempenhadas são decididas pela metilação do DNA (Thinkstock)

Fonte: Veja Ciência


26 de dezembro de 2011 | nenhum comentário »

Cientistas descobrem um ’sexto dedo’ na pata dos elefantes

Cientistas britânicos concluíram que um osso até então inexplicável na pata dos elefantes é na verdade um “sexto dedo”, que ajuda os elefantes a equilibrar seu peso colossal. Segundo um estudo publicado na sexta-feira (23) na revista científica Science, análises de fósseis mostram que a estrutura apareceu há cerca de 40 milhões de anos, época em que os elefantes se tornaram maiores e passaram a viver mais na terra.

Por mais de 300 anos, a estrutura representou um enigma para os cientistas, afirmou o coordenador da pesquisa, John Hutchinson, do Royal Veterinary College. “É um mistério que remonta a 1706, quando os primeiros elefantes foram dissecados por um cirurgião escocês”, disse.

Parte da comunidade científica acreditava que o sexto dedo era um pedaço de cartilagem, cuja função – ou a falta dela – fazia parte dos debates entre os acadêmicos. “Qualquer um que já tenha estudado a pata de um elefante já se perguntou o que era. Mas concluíam que era estranho e passavam para outra coisa.”

Para estudar a estrutura, a equipe se valeu de uma combinação de técnicas que incluíram tomografias computadorizadas, estudo dos tecidos, dissecação e aplicação de microscopia eletrônica. Os pesquisadores concluíram que a estrutura era feita de osso – embora bastante irregular e incomum.

Semelhanças entre espécies – Um exame mais detalhado revelou uma forte semelhança com um osso incomum encontrado na pata dianteira dos pandas. Esse osso – que não é exatamente um osso, mas exerce a função de um – dá apoio aos pandas quando eles se seguram em bambus. Naqueles marsupiais, a estrutura é chamada de “sexto dedo”, ou “polegar dos pandas”.

As toupeiras também possuem um osso que faz as vezes de sexto dedo, ajudando-as a cavar a terra. Nos elefantes, os maiores mamíferos do planeta, a estrutura ajuda os animais a se levantar. Diferente dos pandas e toupeiras, que só possuem o “sexto dedo” na sua pata dianteira, os elefantes possuem ossos em suas quatro patas. Embora tenham mais cara de tronco de árvore, internamente a anatomia da pata de um elefante é bastante complexa.

Seus cinco dedos convencionais apontam na direção de frente do animal, possibilitando-os ficar na ponta dos pés. Já o “sexto dedo” aponta para trás, provendo um suporte adicional e ajudando os elefantes a equilibrar suas toneladas de peso.

Exemplo evolutivo – Para entender quando e por que esse osso apareceu, os pesquisadores analisaram fosseis de elefantes e fizeram uma comparação. Segundo o professor Hutchinson, os primeiros elefantes, que apareceram há cerca de 55 milhões de anos, possuíam um tipo de pata bastante distinto dos atuais.

“Parecia ser bastante achatado e não havia muito espaço para estruturas internas”, afirmou. “A estrutura parece ter evoluído há 40 milhões de anos, e parece ter evoluído à medida que os elefantes ficaram maiores e passaram a viver na terra, com um pata perpendicular (ao chão) e uma postura de pé mais apoiada na ponta.” Para o cientista, a evolução do “sexto dedo” dos elefantes é “um grande exemplo” de como os mecanismos naturais atuam para ajustar as funções do corpo às necessidades.

Fonte: Portal iG