Biologia Molecular na Medicina Veterinária

J u l h o / A g o s t o — 2 0 1 1 V o l u m e 2 , n ú m e r o 4

Distribuição gratuita

Universidade Federal de Viçosa Campus de Rio Paranaíba

Instituto de Ciências Biológicas e da Saúde

Laboratório de Genética Ecológica e Evolutiva

ISSN 2177-6725

Folha Biológica

Nesta edição:

Tudo sobre a reprodução das plantas. Pag. 2

As consequências da nova onda de pioneirismo na Amazônia. Pag. 3

Insetos que sinalizam... Pag. 4

E confira ainda as notícias que mudaram a biologia no país e no mundo! Pags. 2 e 3

dade, contribuindo para o controle e trata-mento mais efetivos dos rebanhos, visto que permitem identificar uma doença precoce-mente.

Por fim, apesar da enorme distância exis-tente entre o produtor e as biotécnicas utiliza-das na reprodução e produção animal, o papel do profissional das ciências animais e biológi-cas se torna bem claro neste contexto.

É preciso, cada vez mais, buscar a otimiza-ção na produtividade do pecuarista, buscando alcançar a sustentabilidade da produção. Para isto, fica condicionado o papel do profissional em reduzir as fronteiras entre os laboratórios e o campo, buscando disseminar a informação ao produtor para correta aplicação dos recur-sos biotecnológicos.

Emílio César Martins Pereira é médico

veterinário e mestre em Medicina Veterinária. Atualmente é professor temporário da Univer-sidade Federal de Viçosa, campus de Rio Para-naíba e atua na área de Reprodução Animal.

Giancarlo Magalhães dos Santos é médi-

co veterinário, mestre e doutor em Medicina Veterinária e atua na área de Reprodução Animal.

Sanely Lourenço da Costa é médica vete-

rinária, mestre e doutoranda em Medicina Veterinária pela Universidade Federal de Viço-sa. Atua na área de Reprodução Animal.

Biotecnologia à serviço da sociedade Não somente relacionada ao melhora-

mento genético, a biologia molecular está intimamente ligada a várias situações referen-tes à produção e clínica dos animais.

Atualmente, a possibilidade de utilização de testes moleculares como a técnica da PCR (reação em cadeia da polimerase) e hibridiza-ção in situ facilitaram imensamente o diagnós-tico de patógenos que possam acometer os

animais de produção (figura 2). Por constituírem métodos altamente sen-

síveis e específicos, estes testes permitem identificar patógenos mesmo em quantidades mínimas.

A contribuição desses compreende ainda o estudo etiológico de determinada enfermi-

Detentor do maior rebanho comercial de bovino do mundo, o Brasil ocupa hoje uma posição de destaque no cenário da pecuária mundial. Aliado a isso, o crescimento popu-lacional e a elevação do consumo conforme a renda aumentada da população faz da pecuá-ria o setor que mais cresce dentro das ativi-dades do campo.

Além da ferramenta de seleção de ani-mais superiores, os princípios de melhora-mento genético se baseiam cada vez mais em biotécnicas reprodutivas que visam aumentar o ganho de produção, reduzindo o intervalo entre geração.

Ferramentas atuais

Dentre as principais existentes podemos citar a inseminação artificial, criopreservação de sêmen e embriões, sexagem do sêmen, transferência de embriões, produção in vitro de embriões, transgenia e clonagem (Figuras 1 e 3).

Apesar da existência de inúmeras biotéc-nicas, mesmo as mais simples, muitas vezes se encontram distantes da realidade dos produtores, seja por falta de informação, seja por falta de técnico habilitado para sua apli-cação. Para se ter uma idéia deste déficit tecnológico, atualmente estima-se que ape-nas 9% das fêmeas em idade reprodutiva no Brasil sejam submetidas a inseminação artifi-cial, considerada a biotecnia mais simples dentre as existentes.

No entanto, outra vertente do melhora-mento, conhecida como Engenharia Genéti-ca, tem alcançado muito sucesso avanço no meio científico. Com o sequenciamento do genoma bovino no ano de 2009 permitiu-se, mais do que nunca, a exploração de genes que controlam características de interesse econômico e que causam enfermidades ge-néticas.

Marcadores moleculares validados tam-bém estão sendo utilizados para métodos de confirmação de paternidade, identificação individual e rastreabilidade de produtos de origem animal.

A Pró-Reitoria de Extensão e Cultura

da Universidade Federal de Viçosa

apóia a publicação deste número do

jornal Folha Biológica.

Figura 2 – Detecção de um agente viral (Herpesvírus Bovino 1) no sangue de bovinos através da Reação em Cadeia da Polimerase (PCR). Foto: arquivo dos autores.

Figura 1 – Fêmea bovina “Vitória da Embrapa”, primeiro bovino clonado do Brasil e da América Latina. Fonte: Revista Globo Rural.

Figura 3 – Vitória, já adulta. Fonte: Revista Globo Rural.

P á g i n a 2

Acontece no Brasil...

F o l h a B i o l ó g i c a

a calha do Tietê esta cheia, a vazão máxima alcança pouco mais de mil metros cúbicos por segundo.

A descoberta foi possível graças aos dados de temperatura de 241 poços profun-dos perfurados pela Petrobras nas décadas de 1970 e 1980, todos na região amazônica. Flui-dos que se movimentam por meios porosos, como a água que corre por dentro dos sedi-mentos sob a Bacia Amazônica, costumam produzir sutis variações de temperatura.

Laboratório Nacional recria neurônios de esquizofrênicos.

O Laboratório da Universidade Federal

Descoberto Rio de 6 km abaixo do rio Amazo-nas.

Pesquisadores do Observatório Nacional (ON) descobriram vestígios de um rio subterrâ-neo de 4 mil metros de profundidade e 6 km de extensão batizado de Hamza, que corre sob o rio Amazonas no mesmo sentido, de oeste pra leste. Embora com tantas semelhanças, a vazão media da água, que no rio Amazonas chega a 133 mil metros cúbicos o por segundo, no rio Hamza é de apenas 2% desse volume, o que representa 3 mil metros cúbicos, podendo ser considerada pequena comparando com o rio Amazonas.

Porém, se comparado com outros rios, como o rio Tietê por exemplo, pode significar uma grande quantidade de água, pois quando

do Rio de Janeiro conseguiu recriar células neurais a partir de células da pele de pacientes esquizofrênicos, com a ajuda de vírus.

A técnica empregada para a pesquisa foi criada em 2007 no Japão. O processo consiste em fazer com que a célula totalmente diferen-ciada da pele regrida à fase indiferenciada, tornando- se uma célula-tronco, esta sim capaz de dar origem a qualquer tecido humano.

As novas células foram estimuladas a se diferenciarem em neurônios.

Com a pesquisa foi possível observar que certas alterações nos neurônios de pacientes esquizofrênicos consomem mais oxigênio, liberando assim mais radicais livres, que provo-cam danos às células.

Há plantas autógamas com frequente alogamia, ainda. Plantas deste grupo possuem taxas de fecundação cruzada bastante varia-das, dependentes do ambiente de cultivo e de fatores climáticos associados.

O sorgo e o algodão, por exemplo, possu-em taxas entre 5 a 10% e em algumas situa-ções podem chegar a 50% de alogamia. Espé-cies deste grupo, como café, quiabo, sorgo, berinjela, algodão, mamona e fava estão situ-adas em posição intermediária entre as espé-cies tipicamente autógamas e alógamas.

O último grupo é das plantas de reprodu-ção assexual, que são divididas em plantas de propagação vegetativa e apomíticas. Por pro-pagação vegetativa temos rizomas (banana), tubérculos (batatinha), estolões (morango), ramas (batata-doce), pedaços do caule (mandioca), bulbos (cebola), ou outras partes. Nestas plantas, todos os descendentes são clones da planta original.

A apomixia, por sua vez, é um mecanismo no qual as sementes são produzidas sem a fusão dos gametas a partir de uma célula não reduzida do óvulo (célula mãe).

Variedades comerciais produzidas por reprodução assexuada são altamente hetero-zigotas, por serem selecionadas de indivíduos com elevado vigor de híbrido. Quando repro-duzidas por via sexual, evidenciam ampla segregação em suas gerações seguintes e sofrem perdas por endogamia.

Estudar e entender os mecanismos de propagação das espécies é fundamental para o melhoramento vegetal e influenciará direta-mente as cultivares desenvolvidas pelos pro-gramas e a forma com que as sementes serão produzidas.

Sydney Antonio Frehner Kavalco é agrô-

nomo, mestre e doutorando em Biotecnologia pela Universidade Federal de Pelotas. Atual-mente é bolsista CNPq e atua no melhoramen-to genético de trigo.

As plantas são classificadas em grupos, de acordo com a frequência de autopolinização ou polinização cruzada. Contudo, algumas destas plantas posicionam-se em situação intermediária, o que gera dúvidas quanto ao grupo em que devem ser incluídas.

Plantas autógamas ou de autofecundação são aquelas em que o polinizador (androceu ou pólen) é produzido na mesma planta que o gameta receptor (gineceu ou óvulo) e não existe auto-incompatibilidade entre estes.

Nestas plantas pode ocorrer a fecundação cruzada, no entanto esta taxa não passa de 5%. Espécies como trigo, soja, aveia, cevada, arroz e alface dificilmente ultrapassam 1%. Na planta do fumo as trocas de gametas atingem altas taxas, o que muitas vezes exige a prote-ção das inflorescências para evitar o fluxo de genes (ou cruzamento) entre variedades culti-vadas muito próximas.

A autofecundação é motivada por diver-sos mecanismos, entre eles o mais positivo é a cleistogamia, situação na qual os antécios nunca abrem. A casmogamia é outra ferra-menta que auxilia a autofecundação, onde a polinização do estigma ocorre antes da abertu-ra do antécio, isso ocorre com trigo, cevada, aveia e alface.

Plantas alógamas são plantas que utilizam da fecundação cruzada para se reproduzirem. Diversos mecanismos facilitam a fecundação cruzada entre as plantas, a diocia pode ser considerado o mais efetivo, e ocorrem quando cada planta contribui com gametas ou femini-nos ou masculinos. Isso acontece no mamão, espinafre e na araucária (pinheiro do Paraná).

Algumas plantas monóicas (as que possu-em ambas as estruturas, masculinas e femini-nas na mesma planta) apresentam fatores associados com a presença de inflorescências macho e fêmeas separadas na mesma planta, o que favorece a alogamia.

No milho, por exemplo, o pólen amadure-

ce antes da inflorescência fêmea, fazendo com que a autofecundação raramente atinja mais que 5%. Outra ferramenta é a maturação do estigma e do pólen em épocas distintas, chamado de protandria, quando os grãos de pólen são formados antes que o estigma e de protoginia, quando o gineceu atinge a matu-ração antes dos estames. Algumas estruturas florais podem impedir a autofecundação co-mo quando pistilos e anteras possuem forma-tos diferentes.

A macho-esterilidade, muitas vezes utili-zada no melhoramento vegetal para formação de híbridos, é outro fator limitante da autofe-cundação e é decorrente de aberrações cro-mossômicas produzindo grãos de pólen esté-reis.

Por último temos a auto-incompatibilidade, onde apesar de apresenta-rem pólen e óvulos funcionais não ocorre fecundação devido a obstáculos fisiológicos.

Plantas alógamas são heterozigotas e isto tende a permanecer nas sucessivas gerações de fecundação cruzada. A redução desta hete-rozigose geralmente leva a perda de vigor, determinada pela depressão endogâmica (cruzamentos entre genótipos aparentados ou iguais).

Como as plantas se reproduzem?

Dióicas: plantas em que os sexos se encontram sepa-rados em indivíduos diferentes.

Estames: órgão masculino das plantas que produzem flores;

Estigma: é a área receptiva do pistilo das flores, onde o grão de pólen inicia a germinação do tubo polínico.

Gineceu: é o conjunto de órgãos reprodutores femi-ninos de uma flor, o conjunto dos pistilos.

Monóicas: plantas em que há tanto a parte feminina (carpelos) quanto à masculina (estames).

Pistilos: conjunto de órgãos femininos das flores, o estigma, o estilete e o ovário.

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Um olhar “Karajá” sobre o Projeto Brasileiro para a Amazônia

Após ler alguns trabalhos do antropólogo

Alfredo Wagner Berno de Almeida, resolvi assumir meu lado Amazônida e escrever este pequeno texto mesmo sabendo da reação negativa de muitos de meus conterrâneos.

O Brasil assumiu o papel de repensar e construir um novo modelo de desenvolvimen-to econômico. Mas estamos indo na contra-mão das políticas ambientais tão discutidas em diversas conferências como a Eco-92, COP-15 e agora caminhamos à R+20 com o um conjunto de projetos que tem um único obje-tivo: “redesbravamento da Amazônia”.

Entre os projetos mais discutidos nesse novo caminho estão o Novo Código Florestal, o Plano Energético para Amazônia e a divisão do Estado do Pará. Estes projetos estão inti-mamente ligados e são bem maiores e mais catastróficos que a população pode imaginar. Reafirmam o modelo feudal surgido com o Programa de Integração Nacional (PIN) nos anos de 1970, vendem a falsa dicotomia entre desenvolvimento e conservação.

Os desbravadores da Amazônia (tanto os antigos quanto os novos) e maior parte do Brasil não reconhecem os povos tradicionais (os verdadeiros Amazônidas) e afirmam que suas tecnologias são obsoletas, mas não se fala que muitas cidades ainda são abastecidas quase que exclusivamente por essas culturas.

Um povo que viveu centenas de anos esquecidos e ainda são responsáveis pelo desenvolvimento de muitas comunidades merece ser reconhecido e ouvido, pois podem contribuir para as políticas de desenvolvimen-to que mundo espera do nosso país. Código Florestal

A nova proposta do Código Florestal tenta colocar no mercado a qualquer custo as terras de uso comum e monopolizar as áreas protegidas do agronegócio vendendo uma falsa noção de progresso.

Plano Energético

O Plano Energético para Amazônia é

muito maior que Belo Monte e para acelerá-lo usa-se o pretexto da Copa do Mundo de 2014, e novamente o governo abandona seu povo e da forma mais antidemocrática: (por medidas provisórias) reduz as áreas das Unidades de Conservação na região. O mais inquietante são os benefícios reais que ficarão para esse povo e para seu maior bem, a biodiversidade. A preocupação aumenta quando lembramos Balbina (AM) um desastre natural e social ou Tucuruí (PA) subutilizada e que não trouxe energia de qualidade e suficiente para o seu

Estado. É assustador pensar que atualmente existam pessoas nos arredores dessas Usinas que vivem na completa escuridão.

Carajás e Tapajós

Não menos preocupante é o projeto da divisão do Estado do Pará, pois evidencia que estamos vivendo o começo do fim da Amazô-nia. Aproveita-se da carência do povo Amazôni-da, das suas dificuldades de acesso aos recursos mais básicos (educação, saúde e segurança) a fim de beneficiar uma minoria que reavivou o sentimento quase “bandeirante”, impulsionado pelas “novas” cadeias produtivas da Amazônia (madeireiras, siderúrgicas e frigoríficas).

O mais entristecedor é pensar que não aprendemos nada assistindo o fim do Cerrado e da Mata Atlântica. Se “nem Chico Mendes so-breviveu” será que ainda há solução? Prefiro ser otimista e crer nesse “Poema: Amazônia” como diria o Prof. Geraldo Mendes, e assumir que defendê-la é a oportunidade de evoluirmos como sociedade e demonstrar respeito pelo que temos de mais valioso, a vida.

Wagner M. S. Sampaio é biólogo e mestre e

em Biologia Animal pela Universidade Federal de Viçosa. Atualmente atua na área de Consul-toria Ambiental.

Alunos da UFV recebem prêmio em Congresso Nacional Alunos dos cursos de Agronomia, Ciências de Alimentos e Ciências Biológicas, estagiários do Laboratório de Genética Ecológica e Evolutiva do

campus de Rio Paranaíba participaram do 57o Congresso Brasileiro de Genética, de 30/08 a 02/09 de 2011 em Águas de Lindóia – SP (foto na próxi-ma página). Foram apresentados 10 trabalhos no maior evento da área no Brasil, que cada vez mais avança para se tornar um evento internacional, como a obrigatoriedade da apresentação dos resumos e painéis na língua inglesa, por exemplo (exceto os da área de Ensino de Genética).

Este ano, entre os conferencistas estrangeiros destaca-se o geneticista suíço Dr. Werner Arber, prêmio Nobel de Fisiologia/Medicina de 1978 pela descoberta das enzimas de restrição, uma ferramenta de extrema importância para os trabalhos de manipulação de genes e genomas que vieram posteriormente.

Dentre os trabalhos apresentados pela equipe do Laboratório de Genética Ecológica e Evolutiva do CRP, dois receberam Menção Honrosa no Prêmio Painel de Iniciação Científica, desenvolvidos pelos alunos de Ciências Biológicas Nathan Pereira Lima Amorim e Eric Azevedo Cazetta.

Acontece no Mundo...

Glóbulos vermelhos fabricados a partir de células-tronco

Nos humanos, as hemácias ou glóbulos

vermelhos tem a função de transporte de oxigênio e de gás carbônico no corpo (em menor quantidade) para os tecidos. Pesquisa-dores franceses descobriram uma possibilida-de de fabricar esses glóbulos em laboratório a partir de células tronco, com o intuito de aju-dar nas transfusões de sangue, onde o nume-ro de doadores é escasso e tem-se o risco de contaminações.

Com as observações das primeiras trans-fusões em seres humanos os cientistas avalia-ram que os glóbulos de laboratório tiveram o mesmo desempenho dos glóbulos naturais.

Isso mostra o potencial da descoberta, que futuramente poderá salvar muitas vidas. Saliva de morcego 1 x AVC 0

Derrame cerebral ou acidente vascular cerebral (AVC) é um grupo de doenças ca-racterizadas pelo rompimento de um vaso sanguíneo. Isso provoca um derramamento de sangue no cérebro. Nestes casos, o paci-ente deve ser medicado até quatro horas após o acontecido, para que seja possível fazer a diluição do coágulo (porção de san-gue coagulada devido ao rompimento da artéria). Caso o atendimento demore, o paciente pode ficar com graves sequelas. Pensando nisso, cientistas da Grã-Bretanha

estão desenvolvendo um novo medicamento a base de uma proteína presente na saliva de morcegos-vampiro. A saliva desses animais foi estudada devido a sua capacidade de tornar o sangue de suas vítimas fino suficiente para que ele possa solvê-lo.

Esse novo medicamento, já chamado de desmoteplase, pode ser ministrado até nove horas após o derrame, o que aumenta as chances do paciente vítima de AVC ficar sem sequelas.

A substância já foi testada em humanos e mostrou resultados satisfatórios. Os pesquisadores acreditam que o medicamento poderá ser liberado para uso em até três anos.

Folha Biológica

Publicação Bimestral do Curso de Ciências Biológicas

Universidade Federal de Viçosa

Campus de Rio Paranaíba

Instituto de Ciências Biológicas e da Saúde

Laboratório de Genética Ecológica e Evolutiva

Conselho Editorial: Colegiado do curso de Ciências Bioló-

gicas - UFV/Rio Paranaíba

Editora chefe: Karine Frehner Kavalco

Edição e revisão: Rubens Pazza

Bolsista PIBEX: Letícia Cruvinel

Colaboração: Alunos do curso de Ciências Biológicas

Jornalista responsável: Janaína Pazza (MTB/PR 8244)

Contato: jornal@folhabiologica.bio.br

website: www.folhabiologica.bio.br

Tiragem 3.000 exemplares

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CEP 38810-000, Rio Paranaíba, MG.

Fone: (34) 3855-9000

Agende-se

XX Simpósio de Mirmecologia (Formigas) - 16 outubro 2011 às 18:00 a 20 outubro 2011 às 19:00 – Petrópolis-RJ

Ereb Sorocaba- Encontro Regional de estudantes de Biologia da Região Sudeste—11 novembro 2011 às 18:00 a 15 novembro 2011 às 19:00 – Sorocaba sp

VIII Congresso Nacional de Ecoturismo—08 a 10 de novembro de 2011, nas dependências do SESC PINHEIROS, Secretaria do Meio Ambiente-SMA e na Praça Victor Civita na cidade de São Paulo, SP.

IV Jornada de Biologia—17 outubro 2011 às 19:00 a 21 outubro 2012 às 22:00 – Universidade Estadual do Piauí / UESPI

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As ações antrópicas (aquelas desenvolvi-das pelo ser humano) vêm afetando os ecos-sistemas, modificando drasticamente nature-za, influenciando a diversidade com a retirada de ambientes nativos e causando a homoge-neização da paisagem.

Muitos organismos percebem e respon-

dem às alterações, mesmo em escalas reduzi-das, nos ecossistemas naturais através de variações nas comunidades, sendo, portanto, chamados bioindicadores.

Os bioindicadores são espécies que po-dem ter uma amplitude estreita a respeito de um ou mais fatores ecológicos, e quando pre-sentes, podem indicar uma condição ambien-tal particular ou estabelecida. Ou seja, eles vivem em limites muito específicos, que po-dem indicar se o ambiente está ou não certos parâmetros

Dentre estes organismos estão os insetos, que representam aproximadamente 53% das espécies de animais descritas. Ocorrem em praticamente todos os ambientes, graças às suas peculiaridades estruturais e fisiológicas que permitem adaptações a condições ambi-entais bastante distintas.

Os insetos são importantes nos processos biológicos dos ecossistemas naturais. Estudos sobre a diversidade e abundância deste grupo podem prover uma rica base de informações sobre o grau de integridade dos ambientes em que se encontram.

Os insetos bioindicadores podem ser ser

Afinal, o que são insetos bioindicadores?

Ouça ao vivo ou pelo podcast o programa de rádio que

fala dos mistérios da vida, do universo, e tudo mais!

www.rockcomciencia.com.br

Máximus FM - 101,5 MHz

3 de Setembro

Dia do Biólogo

divididos em subgrupos:

indicadores ambientais que respon-dem às perturbações ou mudanças ambientais;

indicadores ecológicos que demons-tram efeitos das mudanças ambien-tais como alterações de habitats, fragmentação, mudanças climáticas, poluição e outros fatores que geram impacto na biota;

indicadores de biodiversidade, que refletem índices de diversidade.

Sendo assim, a utilização de insetos

como bioindicadores, pode permitir ações efetivas que possam manter, recuperar ou restaurar a sanidade ambiental, visando a conservação dos ecossistemas.

Nilcilene de Fátima Resende é bióloga e

mestranda em Biologia Animal pela Univer-

sidade Federal de Viçosa. Atua na área de

entomologia.

Alunos e professores da UFV-CRP que participaram do Con-

gresso. Além da apresentação de dez trabalhos, trouxeram a

UFV de Rio Paranaíba duas menções honrosas no prêmio

painel, categoria Iniciação Científica.