Decifrada a forma de melhorar a adaptação das plantas em condições de stress agosto 4, 2019

 

Cientistas decifram o código para melhorar a tolerância ao stress em plantas
pela Universidade de Ciências de Tóquio

Em qualquer organismo eucariótico, o DNA em uma célula não existe como uma fita solta, mas como um complexo altamente condensado que consiste de DNA e outras proteínas conhecidas como histonas. No geral, esta estrutura condensada é referida como cromatina, e esta embalagem é importante para manter a integridade da estrutura e sequência do DNA. No entanto, como a cromatina restringe a topologia do DNA, a modificação da cromatina (via modificação das histonas) é uma importante forma de regulação dos genes e é referida como regulação epigenética. Agora, um grupo de cientistas, liderado pelo Prof Sachihiro Matsunaga da Tokyo University of Science, descobriu um novo mecanismo de regulação epigenética, no centro do qual está uma enzima histona desmetilase chamada de desmetilase 1 específica da lisina 1 (LDL1). Matsunaga afirma: “O novo mecanismo de regulação epigenética que encontramos está relacionado ao reparo de danos no DNA em plantas, e acreditamos que ele tem muitas aplicações do mundo real”. Este estudo é publicado na American Society of Plant Biologists.

Arabidopsis thaliana. Credit: Wikipedia.

O genoma de um organismo é constantemente submetido a várias tensões que causam instabilidades ou erros, resultando em danos ou “rupturas” nas sequências. Essas quebras são reparadas de forma autónoma por um processo chamado de recombinação homóloga (HR) e, portanto, HR é essencial para manter a estabilidade de um genoma. Como para todos os outros processos regulados de forma genética, a estrutura da cromatina precisa ser modificada para que a FC ocorra suavemente. Matsunaga e sua equipe haviam descoberto anteriormente uma proteína conservada chamada RAD54; eles descobriram que o RAD54 está envolvido no alteração da cromatina na planta modelo Arabidopsis e, assim, auxilia na estabilidade genômica e na resposta ao dano no DNA. No entanto, tanto o recrutamento de RAD54 no local de RH quanto a dissociação adequada de RAD54 do local são importantes para que ele exerça seus efeitos. Quando perguntado sobre sua motivação para este estudo, o Prof Matsunaga afirma abertamente: “Nosso estudo anterior identificou que a RAD54 ajuda a FC, mas os mecanismos de recrutamento e dissociação foram pouco compreendidos. Nosso novo estudo tenta lançar luz sobre esses mecanismos.”

Usando técnicas como co-imunoprecipitação e espectrometria de massa, os cientistas primeiro identificaram e selecionaram proteínas que interagem com o RAD54 e regulam sua dinâmica com a cromatina durante o reparo de danos no DNA baseado em HR em Arabidopsis. Eles  identificaram, pela primeira vez, que a histona desmetilase LDL1 interage com RAD54 nos locais de danos no DNA. Eles descobriram que o RAD54 interage especificamente com o aminoácido 4-lisina metilado em uma das quatro histonas centrais na cromatina, H3 (H3K4me2). Os cientistas descobriram então que o LDL1 suprime essa interação desmetilando o H3K4me2. Eles concluíram que o LDL1 remove o excesso de RAD54 dos locais danificados pelo DNA através da desmetilação do H3K4me2 e, portanto, promove o reparo da FC na Arabidopsis. Assim, o LDL1 assegura a dissociação adequada do RAD54 do local de reparo da FC no DNA.

Saudando este resultado emocionante, Matsunaga diz: “Esta descoberta é uma adição importante à ciência das plantas e à biologia molecular básica. Esta é uma extensão de nossa pesquisa anterior que mostrou que a RAD54 se acumulou em locais danificados em Arabidopsis e que a excessiva RAD54 suprime danos. reparo, que pode ser perigoso para a planta.Nosso novo estudo mostra que o LDL1 ajuda e melhora o reparo de danos ao DNA removendo o RAD54 do local danificado. ”

Então, por que as descobertas deste estudo são tão importantes? Matsunaga explica isso também. “Ao contrário dos animais, as plantas são estacionárias e, portanto, mais vulneráveis ​​a estresses ambientais como altas temperaturas, secura, patógenos, parasitas e condições ruins do solo”, diz Matsunaga, “e essas tensões impedem o desenvolvimento e crescimento das plantas causando DNA Portanto, uma resposta eficiente do dano ao DNA é crucial para garantir o crescimento ideal e a sobrevivência das plantas. Nosso estudo revela um possível mecanismo de regulação epigenética que pode melhorar a resposta ao dano do DNA nas plantas. ”

Finalmente, Matsunaga aborda uma aplicação mais importante da pesquisa deste grupo. “As plantas podem ser tratadas com o LDL1 para controlar artificialmente uma mudança epigenética, de modo que tornem mais tolerantes as estratégias, como as infecções, a capacidade de stresse e o stresse”, diz Matsunaga. “O que é ser útil na criação de variedades resistentes de plantas cultivadas com melhor crescimento e longevidade e melhores características, contribuindo para uma alimentação alimentar global.”

 

Fonte: 

https://phys.org/news/2019-08-scientists-code-stress-tolerance.html?fbclid=IwAR34akTQ8q8K8dbb7GRuGOR7vgWksSBy0EQJOsZ42_tXzQEb-2spECiE56M

 

Transferência lateral de genes em Plantas parasitas julho 25, 2019

O artigo aqui:

https://www.sciencedaily.com/releases/2019/07/190722182130.htm?fbclid=IwAR1hcmjXio1Z5glcu_6OC6eW7vpV-U1kKftZ9tG8O4Rlii6ByB-0QDONx94

(Neo)Lamarckismo

Sem tempo útil para colocar aqui o artigo traduzido deixo as fontes,

Artigo publicitado pelo Prof. Rui Soares.

https://www.tendencias21.net/Las-neuronas-tambien-transmiten-informacion-genetica_a45298.html?fbclid=IwAR2rllkMceYTPEiYs6WUYhhKZRrUBinADfBzMv9IEn6hM0TzJNky7S6ukQo

Referencia

Neuronal Small RNAs Control Behavior Transgenerationally. Rachel Posner et al. Cell, June 06, 2019. DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.04.029

 

julho 23, 2019

A perda de um único gene tornou humanidade suscetível a ataques cardíacos

Descoberta explica o porquê de outros mamíferos próximos quase não sofrerem do mal, e ajuda a entender os riscos da carne vermelha

A perda de um único gene do DNA de nossos ancestrais, há dois ou três milhões de anos, pode ter aumentado o risco de doenças cardiovasculares em toda a espécie humana, ao mesmo tempo que levou a um maior risco para humanos que comem carne vermelha. É o que sugere um estudo realizado por Pesquisadores da Faculdade de Medicina da Universidade da Califórnia em San Diego (UCSD), cujos resultados foram publicados em 22 de julho de 2019, na revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

A aterosclerose — o entupimento de artérias com depósitos de gordura — é a causa de um terço das mortes em todo o mundo decorrentes de doenças cardiovasculares. Existem muitos fatores de risco conhecidos, incluindo colesterol sanguíneo, sedentarismo, idade, hipertensão, obesidade e tabagismo, mas em aproximadamente 15% dos casos de doença cardiovascular (CVD) devido à aterosclerose, nenhum desses fatores se aplica.

Há uma década, Nissi Varki, professora de patologia na Faculdade de Medicina da UCSD, juntamente com o coautor Ajit Varki, professor de medicina celular e molecular, observaram que a ocorrência de ataques cardíacos coronários devido a aterosclerose é virtualmente inexistente em outros mamíferos. Isso inclui chimpanzés, nossos parentes próximos, e até mesmo aqueles mantidos em cativeiro e com fatores de risco semelhantes aos humanos, tais como lipídeos sanguíneos elevados, hipertensão e sedentarismo. Em vez disso, os “ataques cardíacos” dos chimpanzés foram causados por cicatrizes ainda não explicadas no músculo cardíaco.

No novo estudo, os Varkis, em parceria com o professor assistente de medicina Philip Gordtsm e outros colaboradores, relatam que camundongos que, assim como seres humanos, sofreram modificações para carecerem de uma molécula de açúcar do tipo ácido siálico, chamada Neu5Gc, demostraram um aumento significativo na aterogênese em comparação com camundongos de controle, que retiveram o gene CMAH responsável por produzir o Neu5Gc.

Os pesquisadores acreditam que uma mutação que inativou o gene CMAH ocorreu há alguns milhões de anos em ancestrais hominídeos, um evento possivelmente ligado a ação de um parasita da malária que reconheceu o Neu5Gc.

Em seu estudo, a equipe de pesquisa disse que, nos camundongos, a eliminação do equivalente em humanos ao CMAH e, por consequência, do Neu5Gc causou um aumento de quase duas vezes na gravidade da aterosclerose em comparação com camundongos não modificados.

“O aumento do risco parece ser impulsionado por múltiplos fatores, incluindo células brancas hiperativas e uma tendência à diabetes em ratos semelhante a que vemos em humanos”, disse Ajit Varki. “Isso pode ajudar a explicar por que mesmo os seres humanos vegetarianos, sem quaisquer outros fatores óbvios de risco cardiovascular, ainda são muito propensos a ataques cardíacos e derrames, enquanto outros parentes evolucionários não são.”

Mas, ao consumir carne vermelha, os seres humanos também são repetidamente expostos ao Neu5Gc, que, segundo pesquisadores provocam uma resposta imune e inflamação crônica que eles chamam de “xenosialitis”. Em seus testes, ratos modificados com falta do gene CMAH (assim como humanos) foram alimentados com uma dieta rica em Neu5Gc  e em gordura, e posteriormente sofreram um aumento de 2,4 vezes na aterosclerose, o que não poderia ser explicado por alterações nas gorduras ou açúcares sanguíneos.

“A perda evolutiva humana de CMAH provavelmente contribui para uma predisposição à aterosclerose por fatores intrínsecos e extrínsecos (de dieta)”, escreveram os autores, “e estudos futuros poderiam considerar o uso desse modelo mais humano.”

Em trabalhos anteriores, os Varkis e seus colegas já haviam demonstrado que dietas com Neu5Gc promovem inflamação e avanço de câncer em ratos deficientes de Neu5Gc, sugerindo que a molécula não-humana do açúcar, que é abundante na carne vermelha, pode explicar, pelo menos em partes, a ligação entre o alto consumo de carne vermelha e certos tipos de câncer.

Curiosamente, a perda evolutiva do gene CMAH parece ter produzido outras mudanças significativas na fisiologia humana, incluindo a redução da fertilidade humana e maior capacidade de percorrer longas distâncias.

Universidade da Califórnia em San Diego

FONTE:

A perda de um único gene tornou humanidade suscetível a ataques cardíacos

A ciência é isto! junho 19, 2019

“Vulcões e placas tectónicas podem ter gerado a explosão da vida durante o Cambriano

Período de efervescência de vida animal na Terra teria sido alimentado pelo oxigênio originado de movimentos tectônicos

 

 

A pesquisa sobre as causas de um dos mais importantes eventos evolutivos da história da vida na Terra passou por uma nova e fascinante reviravolta.

Uma equipe de cientistas chegou a novas explicações do que pode ter causado a “Explosão Cambriana” — um período de rápida expansão de diferentes formas de vida animal que aconteceu há mais de 500 milhões de anos.

Embora um número considerável de teorias tenham sido apresentadas para explicar esse evento, a mais consolidada é a que sugere que ele foi impulsionado por um aumento significativo dos níveis de oxigênio, o que permitiu que uma grande de variedade de animais prosperasse.

O novo estudo, publicado na revista Nature Communications, sugere que a elevação dos níveis de oxigênio resultou de mudanças extraordinárias na tectônica de placas do globo.

Durante a formação do supercontinente ‘Gondwana’, houve um grande aumento no arco vulcânico continental — cadeias de vulcões muitas vezes com milhares de quilômetros de extensão, onde placas tectônicas continentais e oceânicas colidiram. Por sua vez, isso levou ao aumento da “desgaseificação” do CO2 que estava armazenado em antigas rochas sedimentares subduzidas.

Esse movimento, segundo os pesquisadores, levou a um aumento do CO2 na atmosfera que resultou num aquecimento do planeta, o que, por sua vez, amplificou o intemperismo de rochas continentais que forneceram o fósforo nutricional para o oceano, ocasionando um aumento da fotossíntese e da produção de oxigênio.

A pesquisa foi comandada por Josh Williams, que começou o estudo como um estudante de mestrado na Universidade de Exeter, na Inglaterra, e agora é doutorando na Universidade de Edimburgo.

Durante seu projeto de mestrado, Williams usou um sofisticado modelo biogeoquímico para fazer a primeira quantificação das mudanças nos níveis de oxigênio atmosférico logo antes dessa explosão de vida.

“Um dos grandes dilemas originalmente reconhecidos por Darwin foi o porquê de a vida complexa, na forma de animais fósseis, aparecer de forma tão abrupta durante o que chamamos de explosão Cambriana”, diz Tim Lenton, professor do Instituto de Sistemas Globais da Universidade de Exeter, que também é coautor e supervisor do estudo.

“Muitos estudos têm sugerido que o fenômeno está ligado a um aumento nos níveis de oxigênio — mas sem uma causa clara que explique esse aumento, e sem qualquer tentativa de quantificá-lo.”

O modelo não só previu um aumento acentuado do oxigênio, devido a mudanças da atividade tectônica, como também estimou um crescimento  (que teria alcançado níveis equivalentes a um quarto dos valores atmosféricos atuais) que ultrapassaria os valores considerados críticos para o surgimento da vida animal durante a explosão Cambriana.

“O que é particularmente convincente nessa pesquisa é que o modelo não apenas previu um aumento de oxigênio para níveis considerados necessários para suportar a vasta, móvel e predadora vida animal no Cambriano, como também mostra uma concordância bem forte com evidências geoquímicas existentes”, acrescenta Williams.

“É impressionante pensar que nossos ancestrais mais antigos — e, portanto, todos nós — talvez devam a existência, em parte, a um episódio incomum de tectônica de placas que ocorreu há mais de meio bilhão de anos”, afirma Lenton.”

Universidade de Exeter

 

 

 

 

Vulcões e placas tectônicas podem ter gerado a explosão da vida durante o Cambriano

Por que as folhas mudam de cor no outono? | Minuto da Terra janeiro 6, 2018

Por que os animais pré-históricos eram gigantes? | Minuto da Terra

– Que termo científico pode substituir a expressão “alguma COISA MALUCA acontece” no relato feito aos 0:14? Que fatores podem estar a ser ilustrados pelo derrame de uma “poção” sobre a tartaruga que a pode transformar numa Tartaruga Ninja Gigante?
RELATIVAMENTE AOS INSETOS
– Como é justificado o corpo minúsculo da maioria dos insetos atuais?
– Que relação se pode estabelecer entre: tipo de hematose e sua eficiência- respiração celular- metabolismo celular- tamanho do organismo?
– Que condição atmosférica pode explicar o gigantismo dos insetos num determinado período do passado geológico? Há quanto tempo o gigantismo dos insetos era frequente? O que pode estar na origem dessas condições?
RELATIVAMENTE AOS DINOSSAÚRIOS
– Que mudança anatómica pode ter ocorrido para que os dinossáurios possam ter ultrapassado o tamanho previsto pela lei matemática que relaciona volume e peso? E comportamental?
RELATIVAMENTE AOS MAMÍFEROS
– O que pode explicar o record de tamanho da baleia-azul?

Assinatura genética portuguesa junho 18, 2017

http://portugalglorioso.blogspot.pt/2017/06/assinatura-genetica-dos-portugueses.html?m=1

 

• Procura a localização dos genes referidos no vídeo identificando em que cromossomas estão localizados;
• Prevê as implicações que esta descoberta poderá ter ao nível da procura de dadores compatíveis para órgãos como a medula.
• Pesquisa algumas mutações que não tragam vantagens adaptativas e que os portugueses possam ter sido responsáveis pela sua disseminação.

 

 

Descobertas formas de vida com mais de 10 mil anos dentro de cristais gigantes fevereiro 19, 2017

Fonte:

https://www.publico.pt/2017/02/18/ciencia/noticia/descobertos-microorganismos-com-mais-de-10-mil-anos-adormecidos-em-cristais-gigantes-1762526

“Foram encontradas no México 40 estirpes diferentes de micróbios e alguns vírus que têm entre 10 mil a 50 mil anos. Estes microorganismos foram detectados em fase de dormência, a partir de amostras de fluidos encapsulados nos cristais gigantes da gruta de Naica, estado mexicano de Chihuahua, local em que os cristais podem atingir vários metros de altura. Para além de ter sido detectada a presença destes organismos, a equipa de investigadores liderada por Penelope Boston, directora do Instituto de Astrobiologia da NASA, conseguiu reanimá-los em laboratório.

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Alguns estudos anteriores apontavam para que os cristais de gipsite presentes na gruta pudessem ter mais de 500 mil anos. Tendo por base cálculos feitos relativamente ao ritmo de crescimento destas formações e à localização dos micróbios dentro desses cristais, estima-se que estes organismos possam ter entre 10 mil a 50 mil anos.

Em declarações à Associated Press, Penelope Boston afirmou que estes micróbios são uma forma de “super vida”. “Esta descoberta tem um grande impacto na maneira como entendemos a evolução da vida microbiana neste planeta”, acrescenta a investigadora.

“Já se tinham encontrado organismos muito antigos ainda vivos mas, neste caso, todas estas criaturas são excepcionais – não são parentes próximas de nada que esteja nos bancos de dados genéticos conhecidos”, afirma Boston. De acordo com a cientista, os parentes mais próximos das estirpes encontradas são, ainda assim, 10% diferentes a nível do genoma, uma diferença tão grande como a que separa os humanos dos cogumelos.

Estas conclusões foram apresentadas num congresso de ciência (American Association for the Advancement of Science) e são o resultado de nove anos de pesquisa. Ainda assim, só agora está a ser escrito um artigo para uma publicação científica e os resultados não foram ainda sujeitos a revisão por pares, um dos processos mais importantes na confirmação de uma descoberta científica. A National Geographic diz que, caso se confirmem as conclusões do estudo, esta descoberta é mais uma prova de que a vida microbiana na Terra consegue sobreviver em condições extremas e em lugares inóspitos.

As formações pontiagudas de gipsite demoraram milhões de anos a formarem-se e não são perfeitas: existem algumas partes ocas que permitiram a acumulação de fluidos.

Foi dessas lacunas que a equipa de Boston, em 2008 e 2009, retirou amostras desses líquidos para análise, utilizando ferramentas esterilizadas. Posteriormente, em laboratório, a equipa de investigadores conseguiu “acordar” os micróbios dormentes e, a partir deles, foi possível desenvolver culturas microbianas, revelou Penelope Boston nesta sexta-feira.

Para a investigadora, as condições em que estes micróbios sobrevivem levantam questões relacionadas com a exploração de outros planetas no Sistema Solar, uma vez que as missões espaciais podem aumentar o risco de transporte de micróbios invasivos e de longa duração. Isto gera preocupação no sentido em que pode ser detectada vida noutros planetas que não seja originária de lá mas antes uma evolução dos micróbios terrestres transportados durante uma missão.”

Darwin fevereiro 13, 2017

Dia 12 de fevereiro é o dia de aniversário de Charles Darwin

Vê no vídeo alguns exemplos de sua famosa teoria no teu próprio corpo.