quarta-feira, 27 de outubro de 2010

BIOEN: Cientistas debatem a construção de sistemas artificiais inspirados em processos da natureza e o avanço da área no Brasil

Construir sistemas artificiais inspirados em processos da natureza é o objetivo da biologia sintética, uma área fundamental para o avanço da produção de bioenergia mas que ainda dá seus primeiros passos no Brasil.

Por esse motivo, o Programa FAPESP de Pesquisa em Bioenergia (BIOEN) dedicou ao tema o seu 12º workshop, que reuniu pesquisadores de diversos países. O BIOEN Workshop on Synthetic Biology foi realizado nesta terça-feira (26/10), no auditório da Faculdade de Economia e Administração da Universidade de São Paulo (FEA-USP).

“Queremos elevar a pesquisa brasileira sobre bioenergia a um novo patamar e, para isso, é importante investir na biologia sintética, área ainda carente de especialistas no Brasil”, disse Glaucia Mendes de Souza, professora do Instituto de Química da Universidade de São Paulo (USP) e membro da coordenação do BIOEN-FAPESP.

Segundo ela, trata-se de um grande desafio, uma vez que a biologia sintética envolve a convergência de diferentes áreas do conhecimento, como genética, biotecnologia, nanotecnologia, matemática, engenharia metabólica e computação.

A multidisciplinaridade está relacionada à complexidade dos organismos nos quais essa ciência se inspira para desenvolver os sistemas artificiais. “É preciso entender a biologia sistêmica, que procura decifrar os organismos em sua totalidade, modelando as interrelações dinâmicas entre as partes funcionais como genes, RNAs, proteínas, metabólitos, redes regulatórias, percepção do ambiente, entre outros”, explicou Glaucia.

Na abertura do workshop, Marie-Anne Van Sluys, da coordenação do BIOEN, representando o diretor científico da FAPESP, Carlos Henrique de Brito Cruz, falou sobre a preocupação da FAPESP em fomentar o desenvolvimento da pesquisa nacional em bioenergia. “Queremos colocar a ciência brasileira ao lado da produção internacional nesse assunto”, disse a professora do Instituto de Biociências da USP.

Ben Hankamer, da Universidade de Brisbane, na Austrália, falou sobre os desafios econômicos e técnicos na produção mundial de biocombustíveis a partir de microalgas.

Segundo ele, as microalgas são matéria-prima viável para suprir a demanda do planeta por combustíveis. “A grande necessidade de novas fontes está relacionada aos combustíveis, que são 83% do consumo mundial de energia – os outros 17% estão relacionados à eletricidade”, apontou.

“As microalgas seriam uma solução interessante, uma vez que não disputariam espaço por terras agriculturáveis além de contribuir para a captura de dióxido de carbono. Outra vantagem dessa matéria-prima é que ela representa uma alternativa aos combustíveis fósseis cujas reservas mundiais são limitadas”, disse.

Segundo Hankamer, o desenvolvimento no setor permitiu a construção do primeiro avião movido a um combustível feito totalmente de algas, o bimotor Diamond DA-42, construído pela companhia europeia EADS, em junho deste ano.

O pesquisador australiano também apresentou tecnologias que estão permitindo avanços na produção de microalgas e de biocombustíveis. Técnicas de visualização em três dimensões, como a tomografia eletrônica, permitem, por exemplo, obter imagens em melhor resolução de células e aperfeiçoamentos em biologia estrutural.

Do mesmo modo, inovações em metabolômica têm aumentado o conhecimento dos metabólitos das microalgas, levando a melhorias na eficiência do processo fotossintético. “Ao incrementar o processo conseguimos dobrar a produção de biomassa”, disse Hankamer.

Circuitos biológicos
Nitin Baliga, do Institute for Systems Biology, nos Estados Unidos, comparou no workshop do BIOEN-FAPESP os sistemas biológicos naturais a circuitos eletrônicos.

Para ele, compreender como os diversos sistemas envolvidos funcionam e como interagem entre eles é a chave para avanços importantes. O mesmo vale para as reações do organismo ao ambiente. “No caso dos genes, ao conhecer a estrutura dos circuitos é possível prever um novo comportamento”, exemplificou.

As mudanças climáticas podem aumentar a exposição de áreas à luz e ao calor, o que implicará na alteração de parâmetros como a solubilidade e o fator de oxidação das microalgas. “Mesmo as pequenas mudanças provocam grandes alterações. Por isso, precisamos entender bem o funcionamento dos sistemas”, disse.

Esse trabalho de compreensão tem sido auxiliado pelo desenvolvimento de novas ferramentas de análise que permitem identificar, por exemplo, as alterações gênicas, a localização de proteínas e a visualização de estruturas moleculares em diferentes ângulos.

Todas essas informações devem ser combinadas para que produzam uma ampla visualização do sistema por meio de uma abordagem que Baliga chama de “moedor de carne”. Nela, os diferentes dados são colocados de um lado, processados e o resultado é um sistema único e compreensível: o circuito.

Rubens Maciel Filho, também da coordenação do BIOEN-FAPESP, visitou nos últimos meses nove usinas de cana-de-açúcar para analisar os processos de produção e chegou à conclusão de que o setor deve ser encarado globalmente em seus aspectos técnicos e econômicos e ir além da perspectiva de produção de etanol.

“O setor sucroalcooleiro deve ser encarado como a indústria do petróleo: responsável por uma série de produtos com valor agregado e não somente combustível”, disse o professor do Instituto de Química da Universidade Estadual de Campinas.

De acordo com Maciel, da mesma maneira o desenvolvimento da segunda geração de etanol, oriundo da celulose, deve se basear no conhecimento adquirido sobre a primeira geração. Sem isso, há o risco de se investir em pesquisas que levem a produtos inviáveis ou a distorções.

“Podemos investir em enzimas que levem ao etanol de celulose e que, no entanto, sejam tão caras a ponto de ser mais lucrativo queimar essa biomassa para produzir eletricidade do que fabricar combustível. Ou, ainda, produzir microrganismos transgênicos que não conseguem sair da célula, obrigando a matar a célula para obtê-lo”, disse.

Fonte: Fábio Reynol / Agência FAPESP

Estudo de moléculas pode auxiliar na busca por energias renováveis

Biologia molecular e energia
Um pó que ao ser derramado sobre água é capaz de decompor um líquido sob a ação da luz e liberar energia. O exemplo de geração de energia é um dos objetivos da química supramolecular, área que investiga as interações entre as moléculas.

“Queremos usar energia química a partir do Sol e a química supramolecular pode ajudar nesse sentido”, disse Henrique Toma, professor do Instituto de Química da Universidade de São Paulo (USP), no Workshop on Molecular Mechanisms of Photosynthesis, promovido pelo Programa FAPESP de Pesquisa em Bioenergia (BIOEN) no dia 25 de outubro, em São Paulo.

Segundo Toma, a química supramolecular permite a síntese de átomos e moléculas que formam estruturas maiores. Essas, por sua vez, ao serem combinadas dão origem a peças, mas tudo ainda na escala nanométrica, da bilionésima parte do metro.

Nanotubos, nanoporos e nanofilmes são algumas das possibilidades. Um exemplo de aplicação são as células fotovoltaicas de terceira geração, chamadas dye solar cells, que são finas, flexíveis e transparentes, aumentando a versatilidade de aplicações desse tipo de receptor de energia.

A química supramolecular ainda pode ajudar a aperfeiçoar os sistemas existentes. “Podemos criar estruturas que aumentem a condutividade e reduzam a corrosão, por exemplo”, disse Toma.

Outro ponto a ser desenvolvido é a ampliação do espectro de luz solar absorvido para a produção de energia, “A maior parte dos comprimentos de onda está em uma faixa que ainda não é utilizada”, disse.

O modo como as alterações climáticas mundiais afetam as plantações voltadas à produção de bioenergia esteve entre os tópicos da conferência de Marcos Buckeridge, professor do Instituto de Biociências da USP, que apresentou trabalhos desenvolvidos por grupos de pesquisa ligados ao BIOEN-FAPESP, programa do qual é um dos coordenadores.

“Experimentos indicaram que o aumento na temperatura e na concentração de dióxido de carbono na atmosfera terrestre elevam muito o processo de fotossíntese na cana-de-açúcar e aumentam a biomassa da planta em cerca de 60%”, disse.

Os pesquisadores descobriram por meio da técnica de DNA microarray que essas mudanças ambientais alteram genes associados à captura de luz. Outra descoberta foi que cerca de 70 proteínas da cana-de-açúcar, de um total de 160, são alteradas em ambientes com maior concentração de dióxido de carbono.

Buckeridge também apresentou um trabalho sobre o miscanto, gramínea que tem sido utilizada na produção de energia em regiões de clima temperado no Canadá, nos Estados Unidos e na Europa.

“O miscanto tem menos sacarose do que a cana-de-açúcar, porém é mais resistente ao frio, o que o torna interessante para a produção de bioenergia no sul do Brasil, no Uruguai e na Argentina, por exemplo”, disse Buckeridge. A planta resiste a temperaturas inferiores a 14º C.

Buckeridge e colegas vão trocar informações com cientistas da Universidade de Illinois, nos Estados Unidos, sobre a concentração de carbono nos dois países. Torres para captura de amostras de ar serão construídas nos campi do Instituto Agronômico em Ribeirão Preto e em Campinas.

Os dados coletados farão parte do experimento SoyFACE, de enriquecimento de concentração ao ar livre aplicado à soja, feito pela universidade norte-americana com o objetivo de analisar os efeitos das mudanças climáticas sobre as plantações.

“As torres permitirão comparar esses efeitos sobre as espécies de miscanto nos dois hemiférios”, disse Buckeridge.

O movimento das moléculas
Munir Skaf, professor do Instituto de Química da Universidade Estadual de Campinas, apresentou uma técnica de simulação dinâmica biomolecular que tem se mostrado importante para novas descobertas em química e em biologia.

“As simulações dinâmicas moleculares são uma poderosa ferramenta para estudar os movimentos atômicos. Entender a interação atômica das moléculas é a chave para desvendar a dinâmica das proteínas e, com isso, compreender como a estrutura proteica se relaciona com as funções biológicas”, disse.

Skaf explicou o funcionamento das simulações e de que modo elas têm sido úteis para entender, por exemplo, como os hormônios se ligam aos receptores nucleares e como se desligam deles. Esses receptores são proteínas no interior da célula que reconhecem os hormônios.

“São estruturas importantes e relacionadas a diversos processos, do tipo diferenciação celular, metabolismo e desenvolvimento de diabetes e de alguns tipos de cânceres”, apontou.

Na área de bioenergia, as simulações dinâmicas moleculares podem auxiliar na produção de etanol celulósico ao permitir o desenvolvimento de coquetéis enzimáticos capazes de executar uma hidrólise economicamente viável, disse.

Para Skaf, a técnica também será capaz de trazer descobertas imprevisíveis. “Além de desvendar a estrutura das proteínas, as simulações dinâmicas moleculares podem revelar funções desempenhadas por elas das quais ainda nem suspeitamos”, afirmou.

Fonte: Fábio Reynol / Agência FAPESP

2º Fórum Internacional de Ciência Oceânica – Cooperação Internacional entre Instituições Francesas

Fórum debate estudos do mar
“Apesar do grande potencial da costa brasileira, a pesquisa em biologia marinha e ecologia ambiental carece muito de estudos”, disse Maria José Soares Mendes Giannini, pró-reitora de Pesquisa da Universidade Estadual Paulista (Unesp) e conselheira da FAPESP.

A declaração foi feita durante o 2º Fórum Internacional de Ciência Oceânica – Cooperação Internacional entre Instituições Francesas, realizado nos dias 25 e 26 na Reitoria da Unesp, na capital paulista.

O evento reuniu pesquisadores brasileiros e franceses para discutir a implantação do Instituto de Estudos Avançados do Mar – Um olhar para o pré-sal.

Os participantes apresentaram resultados de pesquisas e discutiram temas relacionados à biologia marinha, bioprospecção de algas e genômica marinha, entre outros aspectos ligados às ciências do mar.

“Vínhamos discutindo a criação de um instituto do mar em workshops anteriores, com o objetivo de levantar áreas de competência da Unesp. Com o anúncio da descoberta de petróleo no pré-sal, o instituto se tornou ainda mais importante”, disse Maria Giannini.

O instituto terá uma área de 5 mil m² em São Vicente (SP) e reunirá mais de cem especialistas dos diversos campi da Unesp nas áreas de geologia, aquicultura, meio ambiente e ecologia, recursos naturais e pesca. Além dessas, serão incluídas duas novas áreas: uma ligada ao direito e legislação marinha e outra à gestão portuária.

Para o projeto do instituto, o Ministério da Ciência e Tecnologia, por meio de parceria com a Unesp, repassará recursos da ordem de R$ 25 milhões, destinados à aquisição de equipamentos para pesquisas. A Unesp deverá entrar com outros R$ 10 milhões.

O prédio central terá cinco andares e duas estruturas que servirão para as áreas de geologia e aquicultura. “A ideia é que até o fim do segundo semestre de 2011 essas duas partes estejam concluídas para poder receber os equipamentos”, disse a pró-reitora.

Os estudos em genômica serão beneficiados com a aquisição de uma plataforma de análise genética de alta capacidade, que processa automaticamente informações contidas nos genes. Também será adquirido um microscópio de força atômica, capaz de distinguir átomos de diferentes elementos químicos.

A Unesp anunciou também para 2011 a criação do curso de MBA em gestão portuária, a partir de um acordo com o programa Erasmus Mundus. “A ideia é criar um curso de pós-graduação stricto sensu em ciências do mar”, disse Wagner Vilegas, do Instituto de Química da Unesp de Araraquara, que coordenou a apresentação dos trabalhos no fórum.

“O primeiro fórum foi com pesquisadores alemães. Discutimos com eles principalmente a parte de geologia, recursos de gás, óleo e petróleo. Receberemos em novembro uma comitiva da Holanda para lançar oficialmente o curso em gestão portuária. Eles têm uma tradição forte nessa área”, disse. Outros encontros estão previstos.

Troca de experiências
Bernard Kloareg, diretor de pesquisa em biologia marinha do Centro Nacional de Pesquisa Científica (CNRS) da França, apresentou um panorama da infraestrutura para pesquisa em biologia marinha no país e na Europa e falou sobre o potencial brasileiro na área.

“O Brasil tem um potencial muito grande em biologia marinha a ser explorado e conta com pesquisadores de alto nível, mas será preciso criar instrumentos para conectar essas pesquisas com as de outras regiões, como a Europa, que desenvolve pesquisas consistentes nessa área há quase dois séculos”, disse.

Kloareg ressaltou que alguns pontos do projeto do Instituto de Estudos Avançados do Mar precisavam ser melhor discutidos, como diferenciar melhor as áreas de biologia marinha e oceonografia. “Apesar de o projeto ser interdisciplinar, são áreas com atuações diferentes”, disse ao reconhecer que o projeto ainda está em fase de construção.

"É preciso reconhecer que ainda não se sabe qual o impacto que uma exploração a mais de seis mil metros de profundidade pode provocar no ecossistema. Por isso a necessidade de confluência entre os vários estudos", ressaltou Karine Olu, do Instituto Francês de Pesquisa para Exploração do Mar (Ifremer).

Segundo Vilegas, as observações feitas pelos franceses foram importantes, sobretudo, porque o projeto está em fase de formatação. “Eles têm uma infraestrutura muito boa e são referência mundial em biologia marinha. A experiência deles é muito importante para a Unesp na formatação do instituto”, disse.

No segundo dia do encontro, a comitiva realizou uma visita às futuras instalações do instituto, em São Vicente.

Fonte: Alex Sander Alcântara / Agência FAPESP

COP 10: em média 52 espécies de vertebrados se aproximam da extinção a cada ano

The Impact of Conservation on the Status of the World’s Vertebrates

Um quinto dos vertebrados corre risco de extinção
A má notícia é que um número crescente de aves, anfíbios, répteis, peixes e mamíferos tem se aproximado da extinção. A boa notícia é que o número poderia ser pior, não fossem as medidas de conservação colocadas em prática em todo o mundo nas últimas décadas.

Nesta terça-feira (26/10), em Nagoia, no Japão, durante a 10ª Conferência das Partes (COP 10) da Convenção sobre Diversidade Biológica (CDB), foi divulgado o resultado de um grande estudo que procurou avaliar o estado atual dos vertebrados no planeta.

O trabalho foi feito por 174 cientistas de diversos países, entre os quais o Brasil. Os resultados foram publicados na edição on-line da Science e sairão em breve na edição impressa da revista.

Foram analisados dados de vertebrados, incluindo as mais de 25 mil espécies presentes na Lista Vermelha da União Internacional para a Conservação da Natureza (IUCN, na sigla em inglês). O problema é tão grande que o grupo afirma se tratar da sexta extinção em massa na história do mundo.

O estudo mostra que um quinto dessas espécies pode ser classificado como “ameaçado” e que o número tem aumentado. Em média, 52 espécies de mamíferos, aves e anfíbios se movem de categoria a cada ano, aproximando-se da extinção.

Do total de vertebrados existentes, 20% estão sob alguma forma de ameaça, incluindo 25% de todos os mamíferos, 13% das aves, 22% dos répteis, 41% dos anfíbios, 33% dos peixes cartilaginosos e 15% dos peixes com osso.

Nas regiões tropicais, especialmente no Sudeste Asiático, estão as maiores concentrações de animais ameaçados e, segundo o levantamento, a situação é particularmente séria para os anfíbios. A maior parte dos declínios é reversível, destacam, mas se nada for feito a extinção pode se tornar inevitável.

Os declínios poderiam ter sido 18% piores se não fossem as medidas de conservação da biodiversidade postas em prática. Esforços para lidar com espécies invasoras se mostraram mais eficientes do que as direcionadas a fatores como perdas de habitat ou caça, aponta o trabalho.

Os autores destacam a importância e a urgência das políticas públicas para conservação da biodiversidade. Segundo eles, decisões tomadas hoje poderão representar, daqui a 20 anos, uma diferença na área preservada das florestas atuais no mundo de cerca de 10 milhões de quilômetros quadrados – algo maior do que o tamanho do Brasil.

Leia o abstract do artigo The Impact of Conservation on the Status of the World’s Vertebrates (doi:10.1126/science.1194442), de Michael Hoffmann e colegas.

Fonte: Agência FAPESP

UFPI: vaga em estágio pós-doutoral

Estão abertas as inscrições, até o dia 30 de novembro, para o preenchimento de uma vaga em estágio pós-doutoral, com vistas ao desenvolvimento de pesquisa na área de políticas urbanas, no âmbito do Programa de Pós-Graduação em Políticas Públicas da Universidade Federal do Piauí (UFPI).

A bolsa será financiada pelo edital MEC/Capes e MCT/CNPq/Finep nº 28/2010 e terá duração de dois anos no valor de R$ 3,3 mil. Para participar é preciso ser brasileiro ou possuir visto permanente no país; possuir em seu Currículo Lattes qualificações que demonstrem capacitação suficiente para desenvolver o projeto; não ser beneficiário de outra bolsa de qualquer natureza; não ter vínculo empregatício (celetista ou estatutário); entre outros.

O candidato deve ter formação em uma das seguintes áreas disciplinares: serviço social, sociologia, ciência política, arquitetura e geografia. Além disso, também é exigido doutoramento há menos de cinco anos e apresentação de produção científica qualificada.

Informações podem ser obtidas pelo telefone (86) 3215-5808.

Fonte:Gestão CT