Químico-Biologia Quantitativa: um novo paradigma?

Disconcerting environmental problems, for which no solutions exist yet, appear daily. Despite this, many believe countries such as Brazil, biologically rich and not yet belonging to the First World, should be restricted to collecting information. Counteracting this opinion, that precludes rationally influencing the environment, we have sought to better understand the language of nature based on Quantitative Chemo-Biology. This multidisciplinary endeavor tackles a range of issues from basic questions such as the origin of life, to more urgent problems such as mapping the chemical and biological diversity of specific regions. We believe this is the right way to prepare younger generations to deal with the unpredictable future.

Explorando produtos naturais microbianos nas fronteiras da Química e da Biologia

The chemistry of natural products has been remarkably growing in the past few decades in Brazil. Aspects related to the isolation and identification of new natural products, as well as their biological activities, have been achieved in different laboratories working on this subject in the country. More recently, the introduction of new molecular biology tools has strongly influenced the research on natural products, mainly those produced by microorganisms, creating new possibilities to assess the chemical diversity of secondary metabolites. This paper describes some ideas on how the research on natural products can have a considerable input from molecular biology in the generation of chemical diversity. We also explore the role of microbial natural products in mediating interspecific interactions and their relevance to ecological studies. Examples of the generation of chemical diversity are highlighted by using genome mining, mutasynthesis, combinatorial biosynthesis, metagenomics, and synthetic biology, while some aspects of microbial ecology are also discussed. The idea to bring up this topic is linked to the remarkable development of molecular biology techniques to generate useful chemicals from different organisms. Here, we focus mainly on microorganisms, even though similar approaches have also been applied to the study of plants and other organisms. Investigations in the frontier of chemistry and biology require interactions between different areas, characterizing the interdisciplinarity of this research field. The necessity of a real integration of chemistry and biology is pivotal to finding correct answers to a number of biological phenomena. The use of molecular biology tools to generate chemical diversity and control biosynthetic pathways is largely explored in the production of important biologically active compounds. Finally, we briefly comment on the Brazilian organization of research in this area, the necessity of new strategies for the graduation programs, and the establishment of networks as a way of organization to overcome some of the problems faced in the area of natural products.

PROPOSTA EXPERIMENTAL DIDÁTICA PARA O ENSINO DE ANÁLISE DE COMPONENTES PRINCIPAIS

Principal component analysis (PCA) is a chemometric method that allows for the extraction of chemical information that would otherwise be impossible to determine. Teaching chemometrics to undergraduates can contribute to the overall professional development and training of new teachers, whose profiles have been gaining attention due to the current demand for data interpretation. In this study, a didactic experiment involving PCA is proposed. Spectrophotometry was used in the ultraviolet-visible (UV-Vis) region to assess the behavior of anthocyanins extracted from red cabbage at different pH values. The results suggest the possible separation of anthocyanin structures into three distinct groups, according to their chemical characteristics displayed in acid, neutral, and basic media. The objective is to develop educational materials targeted to undergraduate courses, which encompass a larger number of concepts and introduce instrumental techniques currently being employed in both academic research and the industrial sector. Specifically, the proposed experiment introduces concepts related to spectrophotometry in the UV-Vis range and the PCA chemometric method. The materials used are easily accessible, and UV-Vis spectroscopy equipment is less expensive in comparison with other spectroscopy methods.

AVALIAÇÃO DO USO DE PLANILHAS COMPUTACIONAIS COMO UMA FERRAMENTA DIDÁTICA EM QUÍMICA ANALÍTICA QUALITATIVA

The use of spreadsheet softwares is not widespread in Chemical Education in Brazil as a computational education tool. By its turn the Qualitative Analytical Chemistry is considered a discipline with classical and non-flexible content. Thus in this work the spreadsheet software Excel® was evaluated as a teaching tool in a Qualitative Analytical Chemistry course for calculations of concentrations of the species in equilibrium in solutions of acids. After presenting the theory involved in such calculations the students were invited to elaborate the representation of the distribution of these species in a graphical form, using the spreadsheet software. Then the teaching team evaluated the resulting graphics regarding form and contents. The graphics with conceptual and/or formal errors were returned for correction, revealing significant improvement in the second presentation in all cases. The software showed to be motivating for the content of the discipline, improving the learning interest, while it was possible to prove that even in classical disciplines it is possible to introduce new technologies to help the teaching process.

Biologia molecular do processo de infecção por Agrobacterium spp.

Agrobacterium tumefaciens é o agente causal da galha-da-coroa, doença que afeta a maioria das plantas dicotiledôneas e caracteriza-se pelo crescimento de tumores na junção entre o caule e a raiz (coroa). A formação desses tumores é o resultado de um processo natural de transferência de genes de Agrobacterium spp. para o genoma da planta infetada. Esses genes estão contidos em um plasmídio de alto peso molecular (120 a 250 kb), denominado Ti ("tumor inducing"), presente em todas as linhagens patogênicas de Agrobacterium spp. Duas regiões do plasmídio Ti estão diretamente envolvidas na indução do tumor: a região-T, que corresponde ao segmento de DNA transferido para a célula vegetal, e a região de virulência (região vir), que contém genes envolvidos na síntese de proteínas responsáveis pelo processo de transferência da região-T. Esta região, uma vez transferida e integrada no genoma da célula vegetal, passa a ser denominada de T-DNA ("transferred DNA"). Os genes presentes no T-DNA codificam enzimas envolvidas na via de biossíntese de reguladores de crescimento, auxinas e citocininas. A síntese desses reguladores pelas células transformadas causa um desbalanço hormonal, levando à formação do tumor no local da infecção. Outro grupo de genes presentes no T-DNA codifica enzimas responsáveis pela síntese de opinas, que são catabolisadas especificamente pela bactéria colonizadora, como fonte de nutrientes. O conhecimento preliminar das bases moleculares envolvidas no processo de infecção de uma planta hospedeira por Agrobacterium spp., permitiu a utilização desta bactéria como vetor natural de transformação genética de plantas.

Nota preliminar sobre uma particularidade da biologia de Sardinella aurita Cuv. & Val., da costa brasileira

Na região de São Sebastião e canal do mesmo nome foi capturado um lote de larvas e alevinos de Sardinella aurita Cuv. & Val.. Esse lote compunha-se de três séries, cada qual proveniente de uma coleta diferente e oriunda do mesmo engenho de captura. O lote compunha-se de espécimes providos de portes muito diferentes, variando de 22 mm., a 105 mm.. Após as medições (em milímetros) os diagramas de variabilidade revelaram a existência de numerosos ápices (cerca de 20) que se revelaram confusos e ilegíveis. Depois de se ter tentado várias operações, conseguiu-se separar cinco curvas mais ou menos razoáveis. A pesquisa levada a efeito nessas curvas de variabilidade, não teve outro objetivo sinão o de procurar uma explicação para o conjunto dos diagramas obtidos. A existência de várias curvas prova que nos encontramos em presença de uma série de posturas consecutivas.

Maisema ja ihmisen biologia

Keskustelua Risto Pitkäsen kirjoituksesta Miten evoluutio selittää esteettisiä mieltymyksiä (Tieteessä tapahtuu 2/2009).

Estudo Comparativo da Biologia de Meloidogyne enterolobii (= M. mayaguensis) e Meloidogyne javanica em tomateiros com gene Mi

Visando conhecer a relação parasito hospedeiro de M. enterolobii em plantas com resistência a nematoides das galhas, estudos comparativos da biologia de M. enterolobii e M. javanica em tomateiros com o gene Mi foram conduzidos. O experimento foi conduzido em esquema fatorial 2x2, composto de dois porta-enxertos de tomateiro ('Magnet' e 'Helper M') e duas espécies de nematoides das galhas (M. enterolobii e M. javanica) com cinco repetições. As plantas foram inoculadas com 500 juvenis infectantes (J2) de M. enterolobii ou M. javanica. As raízes foram coletadas aos 3, 10, 17, 24 e 31 dias após a inoculação, coloridas com fucsina ácida, e dissecadas sob microscópio estereoscópico para a localização e contagem dos diferentes estádios de desenvolvimento dos nematoides. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Os resultados obtidos mostraram que, embora ambas as espécies tenham sido capazes de penetrar as raízes dos porta-enxertos de tomateiro, somente M. enterolobii conseguiu desenvolver-se normalmente, com as fêmeas maduras realizando suas posturas, a partir de 24 dias após a inoculação.

Quiz: um questionário eletrônico para autoavaliação e aprendizagem em genética e biologia molecular

O conhecimento sobre temas de Genética e Biologia Molecular, nos últimos anos, vem crescendo de maneira exponencial, demandando constante atualização, principalmente se considerarmos que, ao final do período de graduação, muito desse conhecimento está desatualizado. O Quiz de Genética e Biologia Molecular (GBM) foi proposto como nova ferramenta de ensino para complementar a abordagem dessa temática no ensino de ciências da saúde. Elaborado por alunos dos cursos de Medicina e Sistemas de Informação do UniFOA orientados pelos professores, o Quiz foi aplicado e avaliado por 159 alunos do terceiro período de Medicina. Os resultados mostraram excelente aceitação pelos alunos submetidos à ferramenta, apontando principalmente um aumento de interesse nos temas abordados e a possibilidade de reconhecimento das deficiências específicas de subtemas de cada aluno, facilitando correções no processo de aprendizagem. O Quiz surge como um novo instrumento didático que será atualizado e direcionado para as deficiências encontradas pelos alunos e ofertado de maneira presencial ou a distância

Análise do perfil de professores da área da saúde que usam a simulação como estratégia didática

Neste trabalho, relata-se os resultados obtidos no primeiro momento de uma pesquisa que objetiva conhecer o perfil e a formação de professores da área da saúde que usam a simulação como estratégia didática no Laboratório de Habilidades (LabHab) da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. Com previsão de dois anos, a pesquisa busca contribuir para uma proposta de formação docente que observe as prioridades e a relevância da simulação nas suas atividades didáticas. A ideia é analisar como esse profissional recria seus conhecimentos em grupo para trabalhar a simulação na atuação clínica e observar como ele percebe o alcance dos processos de simulação aprimorados pela tecnologia e pelas propostas de inovação educativa.

Modelo pélvico sintético como uma ferramenta didática efetiva comparada à pelve cadavérica

A anatomia é considerada matéria essencial à educação médica. Aulas práticas com uso de componentes anatômicos manipuláveis são fundamentais ao ensino e à aprendizagem. O objetivo deste estudo foi avaliar o Modelo Sintético de Pelve (Masp) como ferramenta didática, comparada à pelve cadavérica (PC) tradicionalmente utilizada, bem como a satisfação dos estudantes em relação a ambos os métodos. Sessenta e sete estudantes receberam aula teórica após teste teórico preliminar (TTP). Foram randomizados em três grupos: G1 teve aula prática tradicional (APT); G2, aula prática com Masp (APM); e G3 não teve aula prática. Um teste final (TTF) foi aplicado a todos os grupos. G1 e G2 submeteram-se à avaliação do método (AM). A análise estatística foi realizada utilizando-se Anova (Análise de Variância) e teste não paramétrico Mann-Whitney. No TTF, G3 apresentou escores mais baixos do que G1 (p = 0,041) e G2 (p = 0,000). Não foi encontrada diferença estatisticamente significante entre G1 e G2 (p >0,05). G2 apresentou maior satisfação com o método (p = 0,001). Concluiu-se que PC e Masp provaram ser ferramentas didáticas efetivas e que G2 mostrou maior satisfação.

O estudo da morte e dos cuidados paliativos: uma experiência didática no currículo de medicina

O conhecimento dos médicos no Brasil vem, de um lado, se tornando progressivamente mais fragmentado, produto da especialização crescente da Medicina. Por outro lado, o progresso tecnológico dá aos médicos a sensação de poder crescente sobre a doença e a morte. O currículo das Escolas de Medicina reflete essa tendência, e o futuro médico se torna, ao fim da formação, excelente na ciência da cura, mas, quando a doença não cede à terapêutica indicada e o doente caminha para a morte, encontra o seu médico menos preparado para o seu acompanhamento e cuidado. A Faculdade de Medicina de Itajubá (MG) é uma das poucas no Brasil a ter no seu currículo a Disciplina de Tanatologia e Cuidados Paliativos, oferecida a alunos de primeiro, segundo e quarto anos, cujo aprendizado complementa o saber tradicional do médico moderno. O presente artigo pretende mostrar uma experiência bem-sucedida ao longo do processo de didatização da disciplina em uma turma de segundo ano, no primeiro semestre de 2012, por meio da descrição de uma aula de Cuidados Paliativos, que contou com a participação intensamente criativa de um grupo de 6 alunos.