A família Pso2/Snm1 e suas possíveis funções na reparação de DNA e na manutenção genômica dos cromossomos

O genoma das células eucarióticas é um dos principais alvos para danos induzidos por inúmeros fatores ambientes, sejam estes de origem biótica ou abiótica. Considerando a complexidade da molécula de DNA, não é supreendente que existam diferentes tipos de lesões com os mais variados graus de severidade. Dentre todas as lesões que podem ser induzidas no DNA, as pontes intercadeias (ICLs) estão entre as mais graves. Se não forem reparadas, a presença de apenas um ICL pode ser letal para a célula. Além disso, as lesões do tipo ICLs são quimicamente heterogêneas, podendo modificar a estrutura do DNA de forma permanente ou temporária. Os mecanismos relacionados à reparação de ICLs ainda são pouco conhecidos em eucariotos. Apesar de várias proteínas terem sido descritas como essenciais ao processo, não há um modelo único que explique esta reparação. Contudo, dentre as diferentes proteínas que participam na reparação de ICLs, destacam-se as nucleases Pso2/Snm1. A forma de atuação das proteínas Pso2/Snm1 não é conhecida, mas inúmeros dados obtidos com mutantes de Saccharomyces cerevisiae e, recentemente, com células de mamífero, mostram que a ausência de Pso2p/Snm1p bloqueia a restituição do DNA de alta massa molecular. Por outro lado, tem sido mostrado que o Pso2p/Snm1p provavelmente atua na manutenção da cromatina, mas de uma forma ainda não completamente esclarecida. Uma das proteínas pertencentes à família Pso2p/Snm1p, Ártemis, possui um papel importante no desenvolvimento do sistema imunológico adaptativo de metazoários e parece ser essencial para outros processos relacionados ao metabolismo de DNA eucariótico. Desta maneira, este trabalho teve como objetivo principal o estudo da família Pso2p/Snm1p por meio da análise filogenética e de seqüências, comparando-a com proteínas homólogas já descritas em outros organismos. Além disso, esta comparação XVII permitiu estabelecer uma correlação funcional entre as proteínas em termos de reparação de DNA e manutenção da cromatina eucariótica. As análises de filogenia e de seqüências claramente demonstraram que as proteínas Pso2/Snm1 podem ser agrupadas em quatro grupos principais ao invés de três, ao contrário do que se conhecia previamente. Três destes grupos, por sua vez, são formados por subgrupos específicos, que possivelmente atuam de forma diferenciada na reparação de DNA, na manutenção da cromatina e na geração de diversidade biológica. Por outro lado, os estudos das seqüências Pso2/Snm1, baseados principalmente na técnica de análises de agrupamentos hidrofóbicos (HCA), revelaram um alto grau de similaridade de estruturas primárias e secundárias entre os diferentes grupos, um indicativo da importância estrutural para a função destas proteínas no metabolismo de DNA. A técnica de HCA permitiu mapear regiões conservadas (CRs) em todas as seqüências estudadas, compondo o chamado domínio Pso2p/Snm1p. Em alguns casos, o domínio Pso2p/Snm1p encontra-se fusionado a outros domínios catalíticos. Neste caso, destaca-se o estudo de uma nova família de DNA ligases dependentes de ATP que são exclusivas de plantas. Esta nova família, denominada de Lig6p, parece ter funções importantes no metabolismo do DNA de plantas, sendo esta a primeira DNA ligase eucariótica com função nucleásica identificada. Usando os dados obtidos neste trabalho em conjunto com os resultados de outros autores, é sugerido um possível modo de atuação das proteínas Pso2p/Snm1p na reparação de danos do tipo ICL, na manutenção da cromatina e na geração de diversidade biológica.

A maturação biológica e a seleção de atletas no minibasquetebol

Este trabalho tem como objeto principal investigar o nível da maturação biológica e o processo de seleção dos atletas de minibasquetebol. A amostra é constituída por 43 minibasquetebolistas do sexo masculino, com idades entre 11 e 12 anos, pertencentes às quatro equipes finalistas do Campeonato Gaúcho de Minibasquetebol de 1999. Para avaliar o nível de maturação biológica dos atletas, utilizamos o Teste de Tanner que determina o grau de desenvolvimento da característica sexual secundária - pêlos pubianos. O método utilizado é o da auto-avaliação, conforme descrito em MATSUDO & MATSUDO (1991). Para identificar a presença do aspecto maturação biológica, nos planejamentos de treinos e participação em competições, elaboramos um instrumento em forma de questionário, respondido pelos técnicos das equipes participantes da amostra. Para definir quais os critérios utilizados para a seleção dos atletas, preparamos uma entrevista semi-estruturada feita com os técnicos. Verificamos que, na determinação do nível de maturação biológica dos atletas, a concentração de freqüência é mais elevada no nível P3 que, junto com o nível P4 representam 74,4% da amostra, indicando como característica importante do grupo um estágio de maturação continuada. Os técnicos referem no questionário que não levam em consideração o aspecto maturacional biológico dos atletas na elaboração dos trabalhos juntos aos mesmos. Através da entrevista com os profissionais, constatamos que o desempenho técnico é o principal critério por eles utilizado para a seleção dos atletas. A principal conclusão deste estudo sugere que os atletas selecionados alcançam tal posição por apresentarem condição de maturados ou pós-maturados.

Variação da estrutura e da biomassa fitoplanctônica na Lagoa Itapeva (Litoral Norte do Rio Grande do Sul) em função da hidrodinâmica

As lagoas costeiras em geral exibem reduzidas profundidades máximas, sendo portanto, ambientes altamente vulneráveis às oscilações dos fatores climáticos, em particular o vento. Movimentos da água em zonas pelágicas são fortemente influenciados por mudanças no tempo, as quais promovem mudanças no plâncton. A biomassa é uma importante variável em ecossistemas aquáticos uma vez que representa a quantidade de energia estocada em certo nível trófico da comunidade biológica. O trabalho teve como hipótese principal do trabalho que o vento (principal fator determinante na hidrodinâmica da Lagoa Itapeva), influencia diretamente a biomassa fitoplanctônica. Períodos de ausência de ventos ou ventos fracos provocam uma homogeneidade da comunidade, devido á estabilidade da coluna d’água, propiciando eventos de florações com alta biomassa e baixa diversidade. Outra hipótese formulada é que há variação espaço-temporal da biomassa, da diversidade de espécies e das diferentes frações de tamanho na Lagoa Itapeva, no período estudado. O objetivo do trabalho foi determinar o efeito do vento, principal fator hidrodinâmico da Lagoa Itapeva, sobre a comunidade fitoplanctônica em termos de biomassa, diversidade de espécies e categorias de tamanho. A Lagoa Itapeva é a primeira lagoa do Sistema Lagunar de Tramandaí no sentido N→S. Foram realizadas análises espaciais, formando-se três pontos de amostragem (Norte, Centro e Sul) ao longo do maior eixo longitudinal da lagoa, aliada a uma escala temporal diária (turnos de amostragem: 6h, 10h, 14h e 18h) e sazonal (quatro estações do ano), procurando estabelecer padrões e relações com os fatores hidrodinâmicos (velocidade e direção de vento, e nível d’água). Durante o estudo a Divisão Cyanophyta foi a responsável pelos elevados valores de biomassa observados nos pontos de amostragem. Este fato deve-se principalmente às florações de Anabaena circinalis durante as campanhas sazonais. A biomassa foi a variável que melhor se relacionou com os fatores físicos (nível d’água e velocidade média do vento) pela ação dos ventos de quadrantes predominantes que resultavam num fetch efetivo longo. Neste estudo foram apresentados índices de diversidade de espécies calculados através de indivíduos (H’ind) e de biomassa (H’ biom). Estes índices apresentaram estreitas relações positivas entre si. Os índices também apresentaram relações diretas e significativas com os fatores físicos (nível d’água e velocidade média do vento). Na Lagoa Itapeva, a contribuição das diferentes categorias de tamanho em função da biomassa (estimada através do biovolume), ressaltou três frações que melhor representaram a comunidade fitoplanctônica: nanoplâncton, microplâncton e netplâncton. A fração netplanctônica predominou sobre as demais frações de tamanho. A predominância desta fração sobre as outras estudadas deu-se principalmente às espécies de colônias filamentosas Aulacoseira granulata, Anabaena circinalis e A. spiroides. O comportamento da comunidade fitoplanctônica na Lagoa Itapeva sugere estar de acordo com a Hipótese de Distúrbio Intermediário de Connell (1978). Os distúrbios intensos (provocados pelos forte ventos e fetch longo) ou a falta deste (criando um ambiente estável), nos pontos de amostragem, resultaram em florações da cianobactéria Anabaena circinalis. Essas florações proveram uma densa biomassa em todo o período da pesquisa, além de promoverem a baixa diversidade através do domínio desta cianobactéria, e provocar sucessões das frações de tamanho do fitoplâncton.

Estabilidade da ciência biológica para uma epistemiologia evolucioniosta, sem refutações e revoluções

Formular hipóteses a partir da observação e testá-las através da experimentação caracteriza o método baconiano; a formulação inicial explicitamente era fruto de um insight intuitivo, que Francis Bacon denominou indução. A objetividade está no início do processo do conhecimento, basta o cientista deixar os fatos falarem por si enquanto lê o livro aberto da natureza. Uma forma mais sofisticada de indutivismo faz distinção entre contexto da descoberta e contexto da justificação para separar a questão de como as teorias científicas são desenvolvidadas da questão de como testá-las contra suas rivais. Karl Popper, discordando desta atitude, vai atribuir o primeiro ao acaso e para o segundo assumirá uma epistemologia evolucionista. Popper, não acreditando na possibilidade da existência de um critério de verdade, propõe um critério de falsificabilidade. O conhecimento não se daria por generalizações a partir da experiência, mas pela elaboração de conjeturas de alto conteúdo empírico que seriam submetidas à lógica dedutiva (baseado no modus tolles) e experimentação. Popper, por influência humeana, nega qualquer papel da indução na aquisição do conhecimento, que não partiria de percepções, de observações nem do acúmulo de dados ou fatos, mas sim de problemas. Na ausência de critério conclusivo de verdade empírica, só nos resta aprender com nossos erros. O progresso do conhecimento adviria da refutação de uma hipótese e da procura de outra com maior conteúdo explicativo e que pudesse evitar ao menos algumas das falhas da hipótese anterior. Este seria o critério de progresso científico. O problema do falsificacionismo de Popper é que o cientista não persegue teorias para provar que são falsas, mas teorias que procura demonstrar verdadeiras. Popper nos diz qual seria o ideal da ciência, mas não de como ela é praticada. Tomados isoladamente, tanto o indutivismo como o método hipotético-dedutivo são simplistas e ingênuos. O primeiro é cego, não direciona a experimentação pela hipótese teórica. O segundo tem direcionamento teórico, mas não dá conta da geração da hipótese. Como ambos estão do mesmo lado na descrição da relação do experimento e da teoria, isto torna frutífera a interação destas duas vias. É tematizada a teoria dos germes e a descoberta da penicilina como exemplo desta abordagem em biologia.

Ecologia da capivara (Hydrochoerus hydrochaeris, Linnaeus 1766) (Mammalia, Rodentia) na Reserva Biológica do Lami, sul do Brasil

Aspectos da ecologia da capivara (Hydrochoerus hydrochaeris) foram estudados na Reserva Biológica do Lami, Rio Grande do Sul, Brasil, de janeiro de 2000 a maio de 2002. A área abrange 210,3 ha, onde são encontrados seis categorias de vegetação (matas, campos úmidos, campos arenosos, banhados arbustivos, banhados herbáceos e juncais) em interface com corpos hídricos (arroio Lami e lago Guaíba). O clima da região é subtropical úmido sem estação seca, com temperatura média anual de 18°C. Foram realizadas contagens diretas dos indivíduos, com identificação de classes etárias, ao longo de transecções fixas que percorriam as cinco categorias de hábitat mais expressivas (excluindo o juncal), totalizando 7.245 m de extensão. Acada indivíduo contactado, registravase a posição espacial e o hábitat em que se encontrava, para identificação dos padrões de uso do espaço e dos hábitats A densidade foi calculada para cada ano de estudo, considerando o maior número de capivaras registrado, resultando em uma densidade de adultos de 0,24 ind/ha em 2000 e 0,21 ind/ha em 2001 e 2002, enquanto que a densidade geral foi de 0,28 ind/ha em 2000, 0,24 ind/ha em 2001 e 0,33 ind/ha em 2002. A proporção de adultos foi, em média, de 67 a 98% da população. O maior número de nascimentos foi registrado no período de primavera/verão. A abundância relativa, em número de indivíduos registrados por quilômetro percorrido, diferiu significativamente entre quatro zonas da área de estudo. Os hábitats mais utilizados foram a mata, o campo úmido e o banhado arbustivo, sendo que, de forma geral, o primeiro foi positivamente selecionado, o segundo apresentou seleção positiva a neutra, e o terceiro foi negativamente selecionado. Não foi verificado um padrão sazonal de uso dos hábitats. Foram registradas, adicionalmente, informações sobre comportamento, interações com aves e causas de mortalidade.

Caracterização biológica e molecular da interação de Drechslera avenae (Eidam) Sharif com cultivares e linhagens de aveia (Avena sativa L.)

A helmintosporiose, incitada por Drechslera avenae (teleomorfo, Pyrenophora avenae), constitui fator limitante à produção e à qualidade do grão de aveia (Avena sativa L). A caracterização biológica e molecular da interação aveia - D. avenae pode contribuir para o manejo e a determinação de estratégias de controle da doença. Para a caracterização biológica, foram avaliadas trinta cultivares de aveia quanto à percentagem de área foliar com sintomas da doença e o tipo de lesão, inicialmente sob condições de inoculação artificial com três isolados do fungo e, após, no campo, sob condições naturais de infecção. Os resultados demonstraram haver interações significativas entre os genótipos da planta e isolados do patógeno. Classificaram-se como mais resistentes ao fungo OR 4, UFRGS 7, UFRGS 14, UFRGS 18 e UPF 19. Para a caracterização molecular da interação, cinco genótipos (CTC 5, ORLA 975, preta-comum, UFRGS 18 e UPF 17), não inoculados e inoculados com dois isolados do fungo, foram investigados para a análise de expressão diferencial de genes após 12, 24 e 72 horas após a inoculação. A partir do RNA total extraído das plantas submetidas aos tratamentos, realizaram-se a síntese de cDNA (RT-PCR), o isolamento de cDNAs expressados diferencialmente e a produção de sondas para a verificação de mRNAs induzidos, os quais foram hibridizados por meio de “Southern blot” e “Reverse Northern”. Foram observadas diferenças na expressão de genes, em nível de mRNA, entre plantas sadias e infectadas, tendo-se obtido sete fragmentos de cDNAs relacionados à interação com D. avenae, os quais foram comparados quanto a sua similaridade com seqüências depositadas no banco de dados do Genbank. Pela análise de “Reverse Northern”, pôde-se identificar um cDNA denominado E3-IFCO, relacionado com a resposta de defesa da planta.

Indicadores biológicos de qualidade do solo

O presente trabalho teve como objetivo avaliar se as variáveis biomassa (BM) e respiração (RM) microbianas e as atividades de β -glucosidase, urease, amidase, fosfatase ácida e aril-sulfatase podem servir como indicadores biológicos de qualidade do solo. Foram realizados três estudos, utilizando um experimento de longa duração que avalia diferentes sistemas de culturas na recuperação do solo. No primeiro, as variáveis acima foram avaliadas durante um ano, e os resultados foram correlacionados com indicadores físicos, químicos e de produtividade dos tratamentos solo descobertoc (SD), pousio/milho, aveia/milho, pousio/milho+lablab, aveia+vica/milho+caupi, guandu/milho+guandu e campo nativo (CN), buscando demonstrar a adequação de seu uso como indicadores biológicos de qualidade, além de observar seus comportamentos quanto a variações sazonais. No segundo, foi avaliada a influência da presença de raízes e da cobertura constante e integral do solo sobre a qualidade biológica, utilizando-se as variáveis acima para comparar o solo quando sob gramínea perene, sob dois sistemas de cultura de milho (com e sem leguminosa em consórcio) ou sob CN e SD. O terceiro estudo avaliou a qualidade do solo, segundo estas variáveis, em função da adição de N em cobertura no milho, em dois sistemas de cultura de milho (com e sem leguminosa em consórcio). Foram verificadas altas correlações entre as variáveis analisadas e teores de C orgânico e N total, além de outros indicadores de qualidade física e de produtividade do solo, confirmando a adequação de seu uso como indicadores biológicos de qualidade. Porém, como seu uso individual pode induzir a erros, foi proposta sua avaliação conjunta, em forma gráfica ou de índice, o que garante resultados mais abrangentes e integrados sobre a qualidade do solo. No segundo estudo, a elevada presença de raízes no tratamento com gramínea perene não garantiu a elevação dos valores das variáveis analisadas aos níveis do solo sob CN, indicando que estes possam estar relacionados à complexidade da comunidade vegetal presente sobre o mesmo e à diversidade microbiana dela resultante. No terceiro estudo, a adição de N em cobertura no milho, consorciado ou não com leguminosa, agiu seletivamente sobre a vida microbiana e sua atividade no solo, não alterando significativamente sua qualidade em termos biológicos. As variáveis avaliadas mostraram-se adequadas para a quantificação da qualidade biológica do solo, e seus resultados sugerem que a rotação e a consorciação de culturas são práticas recomendáveis para a recuperação e a manutenção da mesma em solos cultivados.

Variabilidade molecular na região 3'UTR do gene do receptor da lipoproteína de baixa densidade - diversidade intra e intercontinental

As origens das populações e o processo de povoamento das Américas são questões bastante controversas e, por isso, têm sido amplamente estudadas. O gene LDLR (low density lipoprotein receptor), que está localizado no braço curto do cromossomo 19 (p13.1-p13.3) e possui 18 éxons, bem como uma porção 3’UTR onde ocorrem dois elementos Alu completos (chamados de U e D) e um parcial, foi escolhido para esclarecer esses e outros problemas de evolução e variação genética humana. O objetivo geral deste trabalho foi verificar o que esta região hipervariável, especificamente na sua porção U, nos indicaria sobre a história evolutiva das populações ameríndias. Para este trabalho foram analisadas amostras de DNA de indivíduos nativos da Mongólia (n=24), da Sibéria (n=26), das Américas do Norte (n=11), Central (n=26) e do Sul (n=16), totalizando 14 populações e 103 indivíduos. Essas amostras foram amplificadas pela técnica de PCR (polymerase chain reaction), utilizando-se primers específicos para o segmento hipervariável U e, posteriormente, foram elas seqüenciadas automaticamente. Quatorze sítios polimórficos foram encontrados, classificáveis em sete haplótipos, sendo que o sítio 3809 apresentou uma transversão de C para G não descrita na literatura. A estimativa geral de diversidade nucleotídica (π) foi de 0.62%, considerada alta para um marcador autossômico. Verificou-se uma certa uniformidade haplotípica entre a Ásia e a América, mas com a diferenciação maior ocorrendo entre a Mongólia e a América+Sibéria. Não foi detectada diferenciação significativa entre nativos sul e centro-americanos. De um modo geral, o estudo desse marcador confirmou uma provável origem asiática para as populações ameríndias e apoiou a hipótese de uma única onda de migração no processo de povoamento pré-histórico das Américas.