Construcción de modelos en biología de COU : genética molecular.

Se presentan diversas formas de construir modelos de estructuras y procesos biológicos económicos, con materiales simples, para el apoyo audiovisual en las clases de biología., como la estructura del ADN, la replicación del ADN, la síntesis del m-ARN, la replicación del cromosoma bacteriano, la estructura del ARN-t y del nucleosoma, entre otros.

Caracterização do padrão de consumo de água de uma população saudável

Os vários estudos sobre a importância da água na fisiologia humana têm sugerido que a quantidade de água presente nos alimentos e a produzida por via metabólica, não são suficientes para suprir as necessidades diárias deste nutriente. A água ingerida, em função do reflexo da sede, ou por vontade do próprio, varia entre os indivíduos e, ao contrário de outros nutrientes fundamentais, não existe para a água uma definição clara sobre as necessidades diárias. Este facto pode ser parcialmente explicado pelo conjunto altamente sensível de adaptações neurofisiológicas que se fazem sentir com vista a manter a osmolaridade e a hidratação do organismo. Afim de avaliar a quantidade total de água consumida, utilizamos um questionário de frequência alimentar que permitiu identificar os hábitos de consumo diário de água/infusões/chás da amostra. A análise dos dados permitiu encontrar o valor de 2,6l/dia de conteúdo total de água da dieta da amostra. Os dados revelados pelo presente estudo, estão de acordo, com a literatura publicada, justificando o interesse no aprofundamento do tema, de modo a contribuir para o conhecimento sobre a importância da água no contexto dos nossos hábitos alimentares, na fisiologia normal.

Toxocarose : um problema para a saúde Humana nas zonas urbanas

A toxocarose é uma das infestações parasitárias provocadas por helmintas, mais frequentes no Mundo. É uma zoonose com prevalência mais elevada na população pediátrica causada por um nemátodo intestinal do género Toxocara. As espécies mais frequentes são Toxocara canis (T. canis) e Toxocara cati (T. cati). Em 1950, Wilder descreveu clinicamente a infestação por Toxocara sp. através da identificação deste num granuloma localizado na retina de uma criança (Castelo, Dinis & Rocha, 2008; Humbert, Buchet & Barde, 1995). Esta parasitose tem três apresentações clínicas caracterizadas conforme a gravidade do quadro: larva migrans visceral (LMV), larva migrans ocular (LMO) ou formas subclínicas ou assintomáticas (Castelo, Dinis & Rocha, 2008; Humbert, Buchet & Barde, 1995). O diagnóstico de toxocarose baseia-se em métodos imunológicos sensíveis, como é o caso da técnica ELISA ou western-blot, em que são usados antigénios excretóriossecretórios do género Toxocara. Foi sensivelmente há duas décadas que a disponibilidade de testes imunológicos específicos e sensíveis utilizados para diagnóstico da toxocarose melhorou o conhecimento sobre esta parasitose. É por este motivo que se pode afirmar que esta zoonose apresenta seroprevalência mais elevada em países desenvolvidos industrializados e também em algumas ilhas tropicais (Magnaval et al., 2001). De acordo com o quadro clínico apresentado é instituída a terapêutica ainda que não exista consenso quanto à melhor terapêutica a instituir em cada situação e quando se deve iniciar o tratamento em casos assintomáticos (Castelo; Dinis; Rocha, 2008). A prevenção é necessária para evitar possíveis recontaminações, como por exemplo, desparasitar os animais de estimação e educar as pessoas sobre questões sanitárias (Magnaval et al., 2001; Humbert, Buchet & Barde, 1995). No presente trabalho pretende-se estudar a toxocarose caracterizando o parasita e o seu ciclo de vida, identificar a principal via transmissão desta zoonose, quais as espécies envolvidas na transmissão da toxocarose aos humanos e o principal grupo de risco. Pretende-se também, com base em dados bibliográficos, conhecer a prevalência da toxocarose nas zonas urbanas, assim como os fatores que permitem o desenvolvimento do parasita. É também objetivo deste trabalho conhecer as medidas implementadas em Portugal, principalmente na zona urbana de Lisboa, para prevenção e controlo da toxocarose e de que forma os profissionais de saúde (p.e. médicos veterinários e farmacêuticos) contribuem para a prevenção e controlo da toxocarose.

Ingestão de água e relação com o conteúdo em água da dieta numa população saudável

Os vários estudos sobre a importância da água na fisiologia humana têm demonstrado que a quantidade de água presente nos alimentos e a produzida por via metabólica, não são suficientes para suprir as necessidades diárias deste nutriente. A água ingerida em função do reflexo da sede ou por vontade do próprio varia entre os indivíduos e, ao contrário de outros nutrientes fundamentais, não existe para a água uma definição clara sobre as necessidades diárias. Este facto pode ser parcialmente explicado pelo conjunto altamente sensível de adaptações neurofisiológicas que se fazem sentir com vista a manter a osmolaridade e a hidratação do organismo. Afim de avaliar a quantidade total de água consumida, os voluntários foram questionados sobre a quantidade de água/infusões/chás que consumiam diariamente. Com base num inquérito de frequência alimentar foi possível calcular o valor de 2,5l/dia consumo/conteúdo total de água da dieta da população em estudo. Os dados revelados pelo presente estudo, estão de acordo, com a literatura publicada, justificando o interesse no aprofundamento do tema, de modo a contribuir para o conhecimento sobre a importância da água no contexto dos nossos hábitos alimentares, na fisiologia normal.

Impacto do excesso de peso sobre a fisiologia normal da pele humana in vivo

A obesidade é um problema de saúde pública com prevalência crescente, nomeadamente em Portugal, onde mais de 50% da população é obesa. As consequências fisiopatológicas do peso excessivo têm grande impacto a nível cutâneo. Contudo, existem ainda poucos estudos sobre a fisiologia cutânea, não existindo qualquer estratificação destas alterações em função do peso corporal. O presente estudo pretende contribuir para o estudo das alterações ao nível da hidratação e comportamento biomecânico com o aumento de peso. Este estudo transversal foi efetuado numa amostra de conveniência de 57 voluntárias, do sexo feminino, com idades compreendidas entre os 20 e os 46 (30±8) anos. As voluntárias foram divididas em dois grupos - Grupo I, com IMC entre 19,9 e 24,9 Kg/m2 e Grupo II, entre 25 e 29,9 Kg/m2. Foi efetuada uma única determinação da hidratação superficial, perda transepidérmica de água e comportamento biomecânico da pele (métodos não-invasivos). Os dados obtidos permitem-nos verificar que o aumento de peso influencia positivamente os níveis de hidratação e perda transepidérmica de água e de forma negativa o comportamento biomecânico da pele. Apesar do interesse destes resultados torna-se necessário realizar mais estudos, com maior número de indivíduos, de forma a melhor esclarecer a sua natureza e significado.

Variabilidade genética no Complexo Principal de Histocompatibilidade (MHC) de três espécies de mamíferos marinhos da costa do Rio grande do Sul

O MHC (Major Histocompatibility Complex) é um sistema genético importante para a manutenção de espécies ameaçadas, uma vez que baixa variabilidade para locos MHC tem sido associada a uma menor capacidade de resposta a doenças e diminuição do sucesso reprodutivo. Deste modo, pesquisas sobre a variabilidade genética do MHC têm demonstrado ser bastante informativas em estudos populacionais voltados para aspectos referentes à conservação. No presente trabalho foi investigada a variabilidade genética do MHC para três espécies de mamíferos marinhos (toninha, baleia franca austral e lobo marinho sul-americano) do sul do Brasil, com intensa mortalidade provocada por atividades humanas atuais ou passadas. As amostras foram coletadas de animais mortos encalhados na costa, de animais capturados acidentalmente por barcos pesqueiros, e também através de um sistema de biópsia. A região variável do exon 2 do gene DQB do MHC foi amplificada por PCR (Polymerase Chain Reaction) em 109 amostras de toninhas (Rio de Janeiro n=32, Rio Grande do Sul n=52, Argentina n=25), 35 amostras de lobo marinho sul-americano e 30 amostras de baleia franca austral, utilizando-se um par de primers heterólogos. O fragmento resultante de 172 pares de bases foi analisado quanto ao polimorfismo de seqüência através da técnica de SSCP (Polimorfismo de Conformação de Fita Simples) em todas as amostras de toninha e de lobo marinho sul-americano e 14 amostras de baleia franca austral. Dificuldades associadas à amplificação resultaram em padrões de SSCP pouco informativos para as amostras de lobo marinho sul-americano e baleia franca austral Todas as amostras de toninha apresentaram um padrão de pelo menos 4 bandas por indivíduo. As 4 bandas de um único indivíduo do Rio Grande do Sul foram seqüenciadas, tendo sido possível verificar que 2 seqüências relacionadas ao genes DQB estão sendo amplificadas com estes primers. Pelas análises de SSCP foi possível detectar ausência de variabilidade para as amostras de toninha provenientes do Rio de Janeiro e diferenciá-las da população da Argentina, que é polimórfica. A população do Rio Grande do Sul parece apresentar níveis intermediários de variação em relação aos extremos da distribuição da espécie. Analisando as três populações amostradas, conclui-se que a espécie apresenta baixos níveis de variabilidade para o loco DQB, a exemplo do que é reportado para os genes de MHC de outros mamíferos marinhos.

Análise da influência de polimorfismos no gene do receptor de estrógenos sobre os níveis lipídicos e aterosclerose na população de Porto Alegre

Resumo não disponível.

Estudo da influência da variabilidade em genes de apolipoproteínas sobre níveis lipídicos e parâmetros de massa e gordura corporal na população de Porto Alegre

Apolipoproteínas constituem a parte proteica das lipoproteínas e de uma maneira geral desempenham papéis como proporcionar estabilidade estrutural, solubilizar lipídeos altamente hidrofóbicos, servir como ligantes a receptores ou agir como co-fatores para enzimas envolvidas no metabolismo. Diversos estudos têm mostrado que a variabilidade dos genes que codificam estas proteínas podem influenciar os níveis lipídicos em diversas populações. A variabilidade da apo A-IV também foi associada com variáveis antropométricas. Nesta investigação foram analisados 8 RFLPs nos genes das apolipoproteínas C-I (HpaI), C-II (AvaII), C-III (SacI, FokI e MspI) e A-IV (XbaI, HinfI e PvuII). A amostra foi composta por 391 indivíduos caucasóides de Porto Alegre (RS) e dados sobre hábitos de vida, dosagens lipídicas e medidas antropométricas foram obtidas para cada indivíduo. Os fragmentos de interesse de cada gene foram amplificados por PCR e os genótipos foram identificados por eletroforese em géis de agarose ou poliacrilamida corados com brometo de etídio.

Freqüências de variantes alélicas de genes ligados ao sistema imunológico em uma população de indivíduos de origem japonesa no sul do Brasil

As freqüências de variantes alélicas de diferentes genes envolvidos no desenvolvimento da resposta imune foram analisadas em uma população de origem japonesa do sul do Brasil (n=119). Polimorfismos bialélicos dos genes CCR5, TNFR-II e IL-10, e dos segmentos gênicos TCRBV3S1, TCRBV13S5 e TCRBV18 foram analisados por PCR-RFLP. As freqüências alélicas foram determinadas e comparadas com as freqüências encontradas em outros grupos étnicos (caucasóides e afro-brasileiros). Nós observamos a ausência do alelo CCR5D32 na população testada. Os polimorfismos dos segmentos gênicos TCRBV3S1 e TCRBV13S5, e do gene IL-10 apresentaram freqüências alélicas significativamente diferentes das freqüências observadas em caucasóides e afro-brasileiros. O polimorfismo do segmento gênico TCRBV18 apresentou freqüências alélicas estatisticamente diferentes de caucasóides. Além disso, a comparação de duas sub-populações (definidas em nossa amostra de acordo com a origem geográfica no Japão) indicou diferenças entre as freqüências alélicas dos polimorfismos gênicos de TCRBV18 e IL-10 das mesmas. Esses dados indicam a existência de diferentes padrões imunogenéticos entre diferentes grupos étnicos. Outros polimorfismos SNPs de genes ligados ao sistema imune serão testados e comparados em nosso laboratório, utilizando as mesmas populações.

Estudo e implementação da programação genética para síntese de fala

Este trabalho descreve a aplicação da Programação Genética, uma técnica de Computação Evolucionária, ao problema da Síntese de Fala automática. A Programação Genética utiliza as técnicas da evolução humana para descobrir programas bem adaptados a um problema específico. Estes programas, compostos de instruções, variáveis, constantes e outros elementos que compõe uma linguagem de programação, são evoluídos ao longo de um conjunto de gerações. A Síntese de Fala, consiste na geração automática das formas de ondas sonoras a partir de um texto escrito. Uma das atividades mais importantes, é realizada através da conversão de palavras e letras para os sons da fala elementares (fonemas). Muitos sistemas de síntese são implementados através de regras fixas, escritas por programadores humanos. Um dos mais conhecidos sistemas de síntese é o FESTIVAL, desenvolvido pela Universidade de Edimburgh, usando a linguagem de programação funcional LISP e um número fixo de regras. Neste trabalho, nós exploramos a possibilidade da aplicação do paradigma da Programação Genética, para evoluir automaticamente regras que serão adotadas para implementação do idioma Português na ferramenta FESTIVAL, desenvolvido no projeto SPOLTECH (CNPq – NSF cooperação entre UFRGS e Universidade do Colorado). A modelagem do problema, consiste na definição das regras de pronúncia do Português Brasileiro, que a implementação do sistema FESTIVAL pronuncia erradamente, já que o mesmo foi implementado primariamente para o idioma Inglês. A partir destas regras, o sistema de Programação Genética, desenvolvido neste trabalho, evolui programas que constituem boas soluções para a conversão de letras para fonemas. A descrição dos resultados obtidos, cobre detalhes sobre a evolução das soluções, complexidade e regras implementadas, representadas pelas soluções mais bem adaptadas; mostrando que a Programação Genética, apesar de ser complexa, é bastante promissora.

O escarro induzido no diagnóstico das doenças pulmonares em pacientes positivos ao vírus da imunodeficiência humana

A indução de escarro é uma técnica utilizada amplamente para monitorar a inflamação de vias aéreas, porém sua importância como ferramenta diagnóstica de doenças pulmonares em pacientes imunocomprometidos ainda necessita de melhor definição. Com o objetivo de determinar o seu rendimento no diagnóstico das doenças pulmonares em pacientes positivos ao HIV, no período de janeiro de 2001 a setembro de 2002, foram avaliados todos os pacientes com idade superior a 14 anos, infectados com o vírus da imunodeficiência humana, admitidos no Hospital Nereu Ramos (Florianópolis – Santa Catarina – Brasil). Foram incluídos no estudo aqueles indivíduos que apresentavam manifestações clínicas do aparelho respiratório há pelo menos 7 dias, associadas, ou não, a sinais radiológicos de doença pulmonar. Também foram incluídos indivíduos assintomáticos do ponto de vista respiratório, mas que apresentavam alterações no radiograma de tórax. Todos os pacientes foram submetidos à avaliação clínica, radiológica e laboratorial e realizaram a indução de escarro, seguida pela broncofibroscopia, lavado broncoalveolar e biópsia pulmonar transbrônquica. As amostras obtidas foram processadas para bacterioscopia pelo método de Gram e Ziehl-Neelsen, cultura quantitativa para bactérias, exame micológico direto, cultura para micobactérias e fungos, pesquisa de citomegalovírus e Pneumocystis jiroveci, bem como celularidade total e diferencial. De um total de 547 pacientes, 54 com idade média de 35,7 anos foram incluídos no estudo. Destes, 79,6% pertencentes ao sexo masculino e 85,2% caucasianos. A contagem média de linfócitos TCD4+ foi de 124,8/mm3. O padrão radiológico mais comum foi o intersticial (44,4%). A pesquisa de agente etiológico resultou negativa em 7 pacientes, sendo que nos 47 casos restantes foram isolados 60 agentes. Dentre os agentes isolados, 46,7% foram P. jiroveci; 33,5% bactérias piogênicas e 16,7% M. tuberculosis. O escarro induzido apresentou sensibilidade de 57,5%, especificidade de 42,9%, valor preditivo positivo de 87,1%, valor preditivo negativo de 13,0% e acurácia de 55,6%. Estes resultados sugerem que, nesta população, a análise do escarro induzido é um procedimento simples, seguro e com bom rendimento diagnóstico.

Análise de haplótipos intragênicos ao gene MJD1 em pacientes com doença de Machado-Joseph

A doença de Machado-Joseph (DMJ), ou ataxia espinocerebelar tipo 3 (SCA3), é uma desordem neurodegenerativa autossômica dominante, originalmente descrita em famílias de ancestralidade portuguesa-açoriana. Incordenação generalizada da marcha, dos membros e da fala podem estar presentes nos pacientes afetados por essa doença. O início das manifestações clínicas ocorre, em geral, entre os 30 e os 40 anos, apresentando uma progressão bastante lenta. O tempo médio de sobrevida depois do início da doença é de 14 a 17 anos. O gene associado à doença, denominado MJD1, foi identificado em 1994 e localiza-se no cromossomo 14. Este gene se caracteriza por apresentar uma repetição nucleotídica CAG na região 5` do exon 2. O número destas repetições é polimórfico na população, sendo que indivíduos normais apresentam de 12 a 37 repetições CAG, enquanto os afetados pela DMJ podem apresentar de 61 a 84 repetições. Um recente estudo mundial de haplótipos demonstrou a presença de dois diferentes haplótipos em famílias de origem açoriana, que são específicos à ilha de origem. Em famílias da porção continental de Portugal, os dois haplótipos foram encontrados. A maioria das famílias não portuguesas também compartilha o mesmo haplótipo encontrado em famílias originárias da ilha de Flores, mas três outros haplótipos foram encontrados nessas famílias. Até o momento, a hipótese mais forte declara que a difusão da mutação original está diretamente ligada à imigração portuguesa-açoriana No presente estudo, esta hipótese foi testada através da análise de disequilíbrio de ligação de três polimorfismos intragênicos (A669TG/C669TG, C987GG/G987GG, TAA1118/TAC1118). O polimorfismo na posição 669 foi identificado por PCR seguido de SSCP e confirmado por sequenciamento direto. Os polimorfismos nas posições 987 e 1118 foram detectados por PCR alelo-específico. Os resultados obtidos indicaram que o haplótipo intragênico A-C-A estava associado ao alelo com a expansão na maioria dos pacientes (92%). Estes resultados confirmam achados em outros estudos. Isto indica que uma única mutação na DMJ foi introduzida em várias populações, seguida de um efeito fundador local, e indicando também que provavelmente esta mutação é muito antiga. E, para finalizar, baseado neste estudo e comparando com dados gerados no estudo mundial de haplótipos, pode-se especular que a origem da mutação associada a DMJ nos pacientes do sul do Brasil é proveniente da ilha de Flores.

Análise citogenética e molecular em milho (Zea mays subsp. mays), teosinto (Zea mays susp. mexicana) e em seus híbridos

O milho é um planta anual cultivada em quase todo o mundo, consumida como ração para animais e na alimentação humana através de produtos industrializados e in natura. Existem diversos programas de melhoramento de milho no Brasil, mas no Sul são poucos os grupos que trabalham com este cereal. O desenvolvimento de populações tem sido efetuado por instituições de pesquisas, enquanto híbridos têm sido feito por companhias privadas. A variabilidade genética num programa de melhoramento assume uma grande importância, já que é o ponto de partida para o progresso genético. Em Algumas espécies, a variabilidade genética torna-se estreita a cada ciclo de seleção, diminuindo futuros progressos genéticos. Uma alternativa de ampliar a variabilidade é através de cruzamentos amplos com espécies silvestres. Estudos indicam que as espécies de teosinto são uma potencial fonte de variabilidade para importantes características agronômicas. Porém, o desenvolvimento de variedades de milho bem adaptadas, com boas características agronômicas e de rendimento, oriundas de cruzamentos com espécies silvestres necessita de um amplo estudo genético, molecular e citogenético. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a variabilidade genética em genótipos de milho e teosinto através de marcadores moleculares e analisar a nível citogenético as populações de milho, teosinto e seus híbridos. Foi detectada variabilidade genética nas populações de milho e teosinto, sendo a população de teosinto a que apresentou maior variabilidade. Os genótipos de milho e teosinto apresentaram uma alta estabilidade meiótica, enquanto os híbridos entre milho e teosinto tiveram associações de univalentes, aderência de cromossomos, pontes e menor freqüência de quiasmas. Os resultados foram suficientes para indicar que é possível utilizar o teosinto como fonte genética em programas de melhoramento de milho.

Possibilidades e dificuldades do uso da soja "in natura" na alimentação humana no Brasil

O Brasil é o segundo maior produtor de soja do mundo. A soja in natura (só com o processamento de cozinha), entretanto, é pouco consumida pela população. O objetivo do presente trabalho foi identificar as principais dificuldades e possibilidades do uso da soja in natura na alimentação humana no Brasil. Foi enviado questionário eletrônico para nutricionistas e pesquisadores da soja de todo o território nacional. Foram recebidos quinhentos e sessenta e oito questionários completos de nutricionistas e pesquisadores de todas as regiões brasileiras. Ainda existe resistência tanto por parte dos nutricionistas como dos consumidores para o consumo da soja in natura. Quanto os fatores determinantes para o pequeno uso da soja, o fator cultural foi o mais importante. Dos fatores culturais os mais importantes foram a falta de hábito e as preferências regionais. Para o aspecto segurança do alimento são importantes a existência de variedades transgênicas e o modo de produção da soja. Em relação ao aspecto qualidade sensorial o sabor foi mais importante. Houve poucas divergências de opinião sobre o consumo de soja in natura entre os pesquisadores e os nutricionistas que atuam em consultórios ou empresas. Há uma expectativa de uso da soja in natura em curto espaço de tempo e, para tanto, é necessária uma melhor organização da cadeia.