Por que Timina no lugar da Uracila?

Na quarta-feira passada, durante a aula de Técnicas de Diagnóstico Molecular, surgiu uma dúvida interessante: Por que o DNA usa Timina no lugar da Uracila usada pelo RNA?

Motivado por essa dúvida, decidi pesquisar a respeito. Como a explicação se mostra deveras interessante, decidi publicá-la aqui. Ela com certeza será melhor entendida por aqueles que possuem algum conhecimento em biologia molecular, pois não é minha intenção explicar toda a estrutura, síntese e replicação dos ácidos nucleicos. Mas vamos à explicação: 

Pra começar, vejam a estrutura da Uracila a seguir:

A única diferença  dela para a Timina é a presença de um grupo metil nesta última:

A timina é, de fato, também conhecida como 5-metiluracila. Mas vamos à explicação:

Durante a síntese dos nucleotídeos, as nucleotídeo-monofosfatases (NMPs), isto é o conjunto Nucleotídeo + Ribose + Fosfato é desidroxilado, originando 2'-deoxi-nucleotideo-monofosfatases (dNMPs), ou seja, GMP, AMP, CMP e UMP são convertidos para dGMP, dAMP, dCMP e dUMP respectivamente. Em seguida, uma modificação catalisada pelo ácido fólico adiciona um metil à uracila, para formar timina, tornando dUMP em dTMP. Mas... por quê?

Bom, isso acontece porque a Uracila, apesar de preferir se parear com Adenina, pode facilmente se parear com qualquer base, inclusive consigo mesma. A presença de um grupo metil (que a transforma em timina), que é hidrofóbico, reordena sua posição na hélice, impedindo que isso aconteça, de forma que a timina é mais estável para uma dupla-hélice do que a uracila.

Além disso, mais outro problema é resolvido com essa conversão. Vejam a seguir a estrutura da citosina. Ela é semelhante à Uracila, como podem notar, diferenciando-se pela substituição de um O por NH2.

 

Acontece que a citosina pode espontaneamente de deaminar e se transformar numa uracila. E aí, se a uracila fosse um componente do DNA, as estruturas de reparo não conseguiriam diferenciar essa uracila proveniente de uma citosina de uma uracila original, fazendo com que mutações se acumulassem em uma taxa gigantesca.

Com o uso de timina no lugar da uracila, qualquer uracila detectada na dupla hélice é identificada como um erro e substituída por uma citosina.

Well, é basicamente isso que encontrei explicando o motivo dessa substituição. :3

34 anos do sinal Wow!

Hello, folks!
Numa nova tentativa de reativação do blog, vou falar um pouco sobre o sinal Wow! que está completando 34 anos.
Em 15 de agosto de 1977, às 23:16 horas, o astrônomo Dr. Jerry R. Ehman detectou um forte sinal de rádio de banda estreita enquanto trabalhava num projeto do SETI no radiotelescópio The Big Ear na Universidade do Estado de Ohio. O sinal durou 72 segundos e vinha da zona oeste da constelação de Sagitário e alcançou uma intensidade 30 vezes superior a do ruído de fundo, mas não foi mais detectado desde então.
O protocolo utilizado não incluía a gravação dos sinai, sendo que este foi apenas registrado pelo computador numa seção de papel contínuo. Dias depois, o jovem professor Jerry R. Ehman, enquanto trabalhava como voluntário no projeto SETI revisando os registros do computador, descobriu o sinal. Fascinado com o fato de este sinal alcançar a assinatura esperada para um sinal interestelar na antena usada, Ehman circulou-o no papel e escreveu o comentário "Wow!" ao seu lado, fazendo com que este comentário se tornasse o nome com que o sinal passou a ser conhecido.
O código alfanumérico circulado, 6EQUJ5, descreve a variação da intensidade do sinal. Um espaço representa uma intensidade entre 0 e 1, os números 1 a 9 representam as intensidades correspondentes (de 1,0 a 10,0), e intensidades acima destas são representadas por letras (A para 10,0 a 11,0; B para 11,0 a 12,0; etc.). O valor mais alto detectado foi U (entre 30,0 e 31,0), o que em escala linear é mais de 30 vezes mais alto que o ruído normal de fundo.
Os valores assumido para a frequência foram 1420,356 MHz (por J. D. Kraus) e 1420,4556 MHz (por Ehman). Esta frequência é significativa pelo fato de o hidrogênio, que asume-se seja o elemento mais abundante do Universo, ressoa a cerca de 1420 MHz, de forma que extraterrestres poderiam usar esta frequência para transmitir um sinal forte. Também é importante notar que esta frequência é parte do "espectro protegido", uma banda na qual transmissores terrestres são proibidos de transmitir.
A determinação precisa da origem do sinal foi difícil pelo fato do telescópio usar duas antenas para procurar por sinais, cada uma apontando para uma direção ligeiramente diferente. O sinal foi detectado por uma das antenas, mas o processamento dos dados ocorreu de maneira que é impossível determinar por qual delas ele entrou.
O que se pode concluir é que o sinal veio de algum ponto da constelação de sagitário, a cerca de 2.5 graus ao sul do grupo estelar de quinta magnitude Chi Sagittarii. A estrela facilmente visível mais próxima é Tau Sagittarii.
O sinal era esperado ser detectado pelas duas antenas com uma diferença de 3 minuto entre elas, mas isso não ocorreu. Diversas tentativas de detectar novamente um sinal similar nos anos seguintes não obtiveram sucesso. Diversas especulações sobre a origem do sinal foram levantada, mas nada foi conclusivo.

Vocês podem ouvir uma reconstrução do que o sinal teria soado aqui.
O som inevitavelmente me fez lembrar dos sons agudos ouvidos nos episódios da série clássica de Star Trek, não concordam? "Captain! We detected a strong signal coming from Chi Sagittarii!"

Beagle, Saturno, Urano e o Coração Artificial

De volta com mais um post depois de muito tempo. (Anda me faltando inspiração e tempo =| )
Neste post falarei sobre eventos importantes ocorridos neste dia, 11 de Maio, na ciência.

11 de Maio de 1820 - Ocorre o lançamento do famoso HMS Beagle, que em sua segunda viagem (de 27 de Dezembro de 1831 a 2 de Outubro de 1836) levou Charles Darwin em sua expedição pela América do Sul, um marco decisivo para o surgimento da Teoria da Seleção Natural.

11 de Maio de 1871 - Morre Sir John Frederick William Hershel, matemático, astrônomo e químico inglês. Responsável pelo início do uso do sistema de dias julianos em astronomia, além de estudos sobre daltonismo e o poder químico dos raios ultravioletas.Entre 1821 e 1823, ele reexaminou, juntamente com o astrônomo James South, as estrelas duplas que haviam sido catalogadas por seu pai, Sir Friedrich Wilhelm Herschel. Por esse trabalho, recebeu a medalha de outro da Royal Astronomical Society em 1826.
Seu trabalho entitulado "Um discurso preliminar sobre o estudo da filosofia natural", publicado em 1831, foi base de inspiração para Charles Darwin enquanto este era estudante da Universidade de Cambridge.
Em 13 de Novembro de 1833, partiu para a Cidade do Cabo, na África do Sul com a intenção de catalogar estrelas, nebulosas e outros objetos nos céus do hemisfério sul. Entre suas observações estava a do retorno do Cometa Halley no ano de 1834. Além do trabalho astronômico, ele produziu, com sua esposa, Margaret, um catálogo de 131 ilustrações botânicas sobre a flora capense.
Ele retornou à Inglaterra em 1838 e, em 1847, publicou o trabalho entitulado "Resultados de Observações Astronômicas feitas no Cabo da Boa Esperança". No trabalho, ele propôs os nomes para os satélites de Saturno e Urano conhecidos na época, e que são usados até hoje:
Saturno: Mimas, Encélado, Tétis, Dione, Reia, Titã e Japeto.
Urano: Ariel, Umbriel, Titânia, Oberon

11 de Maio de 1946 - Nasce Robert Koffler Jarvik, pesquisador estadunidense responsável pela criação do coração artificial Jarvik-7 que, apesar de limitar muito os movimentos do usuário, controlava outros problemas como embolia e infecção. O primeiro paciente a receber o implante em 2 de dezembro de 1982 sobreviveu por 112 dias, realizando visitas frequentes ao hospital neste intervalo.

Viagem ao Manto da Terra

A perfuração da crosta terrestre até o manto do planeta, uma ambição que já se mantém há muito tempo, finalmente está perto de ser realizada. Não será uma viagem ao centro da Terra como Julio Verne descreveu, mas será o mais perto de lá que já chegamos.
O atual conhecimento da crosta terrestre, bem como os avanços tecnológicos, tornou a ideia de perfurar a crosta e atingir o manto líquido da Terra para coletar amostras finalmente possível, comparando-se à conquista de coletar material da Lua.
Mesmo assim, a operação será bem cara e irá requerer novos lubrificantes e brocas, entre outras coisas. Mas se tudo correr conforme o previsto, as perfurações poderão começar em 2020.
Mas partir do mês que vem, serão iniciadas missões exploratórias no pacífico, onde a equipe irá mais fundo do que qualquer homem jamais foi.

(Imagem de uma missão fail pra atingir o manto da Terra nos anos 1960).

Fonte para maiores informações:
http://news.nationalgeographic.com/news/2011/03/110323-earth-mantle-drill-sample-first-science-nature-teagle/?source=link_fb20110323earthsmantle

Migalhas de galáxia encontradas na Via Láctea

Uma nova corrente estelar foi encontrada correndo através da constelação de Aquário e os astrônomos pensam que ela é o que sobrou de uma galáxia menor que foi recentemente engolida por nossa galáxia.

Uma corrente estelar é um conjunto de estrelas associadas que orbitam uma galáxia e tiveram origem num aglomerado estelar ou numa galáxia anã que se partiu e esticou devido aos efeitos gravitacionais da galáxia maior.

A Via Láctea abriga mais de uma dúzia de correntes estelares, sendo que a maioria corre em torno do plano galáctico, como visto na imagem acima. Contudo a corrente de Aquário se encontra inserida dentro do plano, como visto na simulação abaixo.

Os pontos em rosa representam a corrente de aquário em sua posição dentro da Via Láctea.
A corrente de Aquário é a mais próxima do Sistema Solar já encontrada, estendendo-se de 1500 a 30000 anos-luz, em direção à constelação de mesmo nome. Também é a corrente mais jovem conhecida, tendo provavelmente se formado há "apenas" 700 milhões de anos, algo recente em termos cósmicos.
"As estrelas que o formam, no entanto, são bem velhas, com aproximadamente 10 bilhões de anos", diz a líder do estudo Mary Williams, uma pesquisadora de pós-doutorado do Astrophysical Institute Potsdam, na Alemanha. "Então é uma coisa velha que foi comida recentemente, algo como um lanche velho e mofado, eu acho."

Fonte para maiores informações: http://news.nationalgeographic.com/news/2011/02/110207-milky-way-galaxy-aquarius-stream-snack-space-science/

A mamãe pterossaura

Um fóssil de pterossauro descrito na Science de Janeiro deste ano mostra uma mãe pterossauro (gênero Darwinopterus) que morreu há cerca de 160 milhões de anos após machucar uma asa e cair num lago. A fêmea em questão trazia em seu interior um único ovo que, com o início do processo de decomposição, foi expelido do corpo.

Este fóssil ajudou a confirmar duas ideias já levantadas sobre a vida dos pterossauros.

1. Machos e fêmeas possuem dimorfismo sexual: Muitos fósseis de Darwinopterus possuem uma crista percorrendo o focinho, enquanto outros não a possuem. Como o fóssil em questão trata-se com certeza de uma fêmea e esta não possuía a crista em questão, supõe-se que somente os machos carregassem este adorno.

2. Pterossauros enterram seus ovos na areia: Esqueçam os ninhos de pterossauros no alto de galhos ou montanhas que você via nos filmes! O ovo encontrado junto à fêmea provavelmente possuía uma casca flexível e pouco calcificada, de forma semelhante às dos ovos de muitos répteis modernos. Assim, é mais provável que os ovos fossem enterrados na areia, onde a umidade do ambiente seria capaz de providenciar a água necessária ao embrião. Os poucos fósseis já conhecidos de ovos de pterossauros e dos embriões contidos neles já levantavam tais suspeitas, pois os fetos já apresentavam asas bem desenvolvidas e ossos com calcificação suficiente para permitir que voassem logo após deixar o ovo.

Então a partir de agora pense nos filhotes de pterossauros saindo da areia como fazem as pequenas tartarugas, prontos para explorar o mundo por conta própria.

Padrões Peculiares em Artrópodes

Reativando o blog, mais uma vez...Para começar, uma postagem breve com alguns artrópodes que possuem estranhos padrões de forma ou coloração.

Theridioon grallator - "Happy face spider"

Pachnoda sinuata - "Garden fruit chafer"

Cyclocosmia latusicosta - "Trapdoor spider" Foto de Jakub Frąckowiak

Papilio troilus - "Spicebush swallowtail"


Leucauge venusta - "Orchard spider"
Foto de Robert W Hill