Simulador da célula em 3d

Com a ajuda deste simulador 3d interativo, é possível ver a célula e suas organelas de qualquer ângulo clicando e arrastando, é uma ótima ferramenta para auxiliar no entendimento de como são e onde se localizam as organelas no interior da célula.

Disponível emhttp://www.forgefx.com/casestudies/prenticehall/ph/cells/cells.htm

postado por: Allan Ricardo Divardin

DNA aos pedaços – Lesões causadas com uma só dose de cocaína

Cocaína e ecstasy causam danos ao organismo, todos sabem. Mas não se imaginava que uma dose única dessas drogas pudesse causar lesões celulares tão rapidamente. Em testes com animais, a aplicação de uma só dose provocou danos no material genético (DNA) das células que puderam ser detectados uma hora mais tarde, revela estudo de pesquisadores da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) e do Instituto de Criminalística de São Paulo, publicado na Addiction Biology. 
A biomédica Tathiana Alvarenga administrou três diferentes doses de cocaína e três de ecstasy a camundongos e analisou o que aconteceu com as células do sangue, do fígado e do cérebro. A dose mais baixa de cocaína já foi suficiente para avariar o DNA das células do sangue e do cérebro dos animais, enquanto as lesões só foram observadas com as quantidades mais elevadas de ecstasy. Foram efeitos localizados, que provavelmente não alterariam o funcionamento desses órgãos. Mas que devem se disseminar com o uso frequente. “Em muitos casos”, conta Tathiana, “a molécula de DNA havia se rompido, o que pode levar à morte da célula”.

Fonte: http://revistapesquisa.fapesp.br/2010/11/21/dna-aos-peda%C3%A7os/

- Melyssa Gutierrez kapp 

Como controlar o processo de diferenciação das células -tronco

As células-tronco, capazes de originar diferentes tecidos do organismo, conquistaram o interesse dos cientistas  e da população por representarem uma promessa de tratamento para problemas de saúde ainda sem uma terapia satisfatória. Testes conduzidos em diferentes países nos últimos anos confirmam a versatilidade dessas células – em especial, das células-tronco embrionárias (CTEs), extraídas do embrião dias após sua formação – e contribuem para o surgimento de uma onda de otimismo que, por ora, ainda parece exagerado.

Quanto mais se estudam essas células, mais se descobre que ainda há muito a avançar antes de usá-las em novas terapias. “Teria receio de injetar células-tronco embrionárias em meu corpo e mais receio ainda de usar as células-tronco de pluripotência induzida (iPS), sobre as quais pairam muitas questões sem resposta”, diz Joshua Brickman, do Centro de Medicina Regenerativa da Universidade de Edimburgo, na Escócia. “Temos de continuar os estudos”, afirma ele. Brickman esteve no Brasil em março cuidando dos acertos da quarta edição do curso “Embryonic stem cells as a model system for embryonic development”, que deverá ocorrer em 2013 no Centro de Estudos do Genoma Humano da USP.

Com uma parte teórica e outra prática, o curso reúne as maiores autoridades do mundo no estudo de células-tronco com pesquisadores em início de carreira durante três semanas. Brickman e Jennifer Nichols, pesquisadora do Centro de Estudos sobre Células-tronco da Universidade Cambridge, Inglaterra, o desenvolveram sete anos atrás para treinar jovens pesquisadores da América Latina. Itinerante em suas primeiras edições, o curso já foi ministrado no Chile, no México e no Brasil. Agora Brickman e Jennifer pretendem estabelecer uma base permanente em um desses países.

Na fonte estão os  principais trechos da entrevista em que falaram à Pesquisa FAPESP sobre o curso e sobre as questões em aberto a respeito do funcionamento das CTEs.

CTEs humanas: mais difíceis de manipular do que as células de camundongos.

Fonte: http://revistapesquisa.fapesp.br/2012/04/10/o-enigma-da-pluripot%C3%AAncia/

- Melyssa Gutierrez Kapp 

Novas opções terapêuticas a partir de células-tronco para epidermólise bolhosa

Fragilidade da pele e mucosas, formação de bolhas, além de lesões no couro cabeludo e dentárias. Esses são alguns dos sintomas da doença de caráter hereditário conhecida como epidermólise bolhosa, que acomete cerca de um em cada 50 mil nascidos vivos e não apenas é severa como compromete totalmente a qualidade de vida do paciente.

A doença é provocada por alterações nos genes responsáveis pela produção de proteínas estruturais da pele, como a queratina e colágeno. O resultado dessa mutação é uma epiderme extremamente frágil que não resiste a fricções mínimas, provando a formação de bolhas por todo corpo.

Clinicamente, a epidermólise bolhosa é classificada em três subtipos: simples, distrófica e juncional. Na forma simples, o paciente apresenta bolhas que tendem a melhorar com o tempo e sua cicatrização pode não deixar danos permanentes. A epidermólise distrófica pode resultar em alteração permanente da pele, uma vez que as bolhas dispõem-se por todo corpo e podem ocorrer junções dos dedos e contração das mãos, reduzindo a movimentação destes pacientes. A forma juncional é considerada a mais grave, pois atinge estruturas importantes do sistema digestivo, impedindo a deglutição e digestão de alimentos.

Os tratamentos atuais para essa patologia são terapias de suporte, objetivando a melhoria do quadro geral do paciente, e não a cura da doença. Nesse sentido, pesquisadores da Universidade de Minnesota, nos Estados Unidos, têm focado suas pesquisas nas células-tronco encontradas no sangue do cordão umbilical.

A pesquisa, liderada pelo Dr. John Wagner, atualmente está recrutando pacientes para realização de transplantes de células-tronco obtidas do sangue do cordão umbilical. Os cientistas acreditam que o transplante das células, associado à quimioterapia, poderá dar novas esperanças de cura aos pacientes portadores da epidermólise.

Certamente, as pesquisas científicas envolvendo células-tronco avançam no sentido de promover novas opções terapêuticas e qualidade de vida a pacientes portadores de doenças associadas com alta morbidade e letalidade.

Por:Bruno Verbeno Coordenador Clínico Científico do Criobanco

Biólogo formado pela Universidade Federal do Espírito Santo, especialista em cultura celular e mestre em ciências médicas pelo departamento de Clínica Médica da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP-USP).

Alunos:Ana Flavia Monteiro e Guilherme Dias Lopes

Fonte: http://blog.criobanco.com.br/2011/09/novas-opcoes-terapeuticas-a-partir-de-celulas-tronco-para-epidermolise-bolhosa/

Funções Metabólicas nos Animais que Hibernam

A hibernação  é um mecanismo de sobrevivência utilizado por muitos animais em períodos em que as condições ambientais  se encontram bastante adversas ou ainda quando a quantidade de alimentos disponível é menor do que a necessária para a manutenção da temperatura corporal do animal.

A respiração quase cessa, o número de batimentos cardíacos diminui o metabolismo, ou seja, todo o conjunto de processos bioquímicos que ocorrem no organismo restringe-se ao mínimo.

Várias adaptações que ocorrem quando um animal está hibernando:

• O ritmo cardíaco cai a até 2,5% de seu nível normal. O ritmo cardíaco de uma tâmia diminui para 5 batidas por minuto em vez das 200 normais.

• A freqüência respiratória cai de 50% a 100% (sim, 100%). Alguns animais param de respirar completamente. Alguns répteis atravessam seu período de hibernação sem respirar e mesmo mamíferos mostraram capacidade de sobreviver com suprimentos de oxigênio bem reduzidos.

• A consciência é muito diminuída e varia conforme a espécie, mas muitos animais em hibernação ficam completamente esquecidos de seu ambiente, sendo quase impossível despertá-los. Se você fosse despertar um animal hibernando no meio do inverno, talvez o matasse. Ele usaria tanta energia para despertar que não teria chance de fazer isso na primavera, mesmo se pudesse reentrar em hibernação.

Com o decorrer do tempo, as reservas de glicogênio estão quase completamente exauridas e o sistema nervoso precisa encontrar glicose para manter-se em funcionamento. Inicia-se então o estágio 2, em que a glicose passa a ser formada por gliconeogênese a partir do glicerol, de proteínas e de corpos cetônicos, os quais são produzidos pelo metabolismo dos lipídeos. A elevação dos níveis sanguíneos de corpos cetônicos tem um efeito negativo no balanço ácido-base sanguíneo. Em relação ao catabolismo das proteínas, este permanece reduzido. Entretanto, pequenas quantidades de proteínas são continuamente degradadas tanto para produzir glicose para o sistema nervoso como para produzir os intermediários do Ciclo de Krebs (fluxo anapleótico).

Quando as reservas de lipídeos estão praticamente esgotadas, a demanda de energia do sistema nervoso necessita de uma nova fonte de glicose. Inicia-se então o estágio 3, em que a glicose é formada pela gliconeogênese a partir das proteínas, o que eleva os níveis plasmáticos de nitrogênio.

De forma geral, o esquema acima pode variar entre diferentes espécies. Por exemplo, algumas aves migratórias iniciam o catabolismo de proteínas mais cedo quando em jejum.

Expressão gênica durante a hibernação

Recentemente, descobriu-se que os animais se preparam durante o período de hibernação para sair dela em um momento seguinte. Ao sair do estado de hibernação, a respiração é reativada e o corpo do animal se vê inundado por oxigênio, o qual sabemos ser uma molécula altamente reativa, que passa então a reagir com outras moléculas, produzindo radicais livres (como o peróxido de hidrogênio – H₂O₂). Os radicais livres são moléculas responsáveis por danos celulares em geral, mas principalmente pelos seus danos em ácidos nucléicos (DNA e RNA).

Para evitar os danos causados pelos radicais livres, durante a hibernação os animais sintetizam algumas enzimas antioxidantes como a catalase, a superóxido dismutase e a glutationa peroxidase. De forma geral, a reação de eliminação de peróxido de hidrogênio é dada por:

2H₂O₂ →   2H₂O + O₂

Ainda em relação à síntese de proteínas/enzimas específicas, os animais em hibernação expressam de forma sazonal um inibidor de proteases chamado α₂-macroglobulina, o que é muito importante para evitar a degradação de proteínas. Além disso, tem-se demonstrado que esta proteína desempenha um papel importante no controle da coagulação sanguínea, melhorando a microcirculação.

Outros genes expressos durante o período de hibernação são: UCP2 (Uncoupling Protein 2) no tecido adiposo branco, UCP3 no músculo esquelético, FABP (heart-type fatty acid biding protein) no tecido adiposo marrom, no músculo esquelético e no coração, adipose-type FABP no tecido adiposo marrom e no coração, subunidade 1 da citocromo-c oxidase e ATP sintase 6/8 nos rins, subunidade 2 da NADH-ubiquinona oxidoredutase no coração, músculo esquelético e fígado, cadeia leve 1 da miosina ventricular no coração e no músculo esquelético. Além desses, muitos outros genes são ativados e inibidos durante tal processo, demonstrando toda a regulação genética envolvida.

Reaquecimento do animal

Retomando o conhecimento da estrutura interna da mitocôndria e da fosforilação oxidativa os prótons H⁺ bombeados através das proteínas da membrana interna da mitocôndria para o espaço intermembranas retornam à matriz mitocondrial pela proteína ATPsintase, a qual, ao unir os prótons  H⁺ ao oxigênio molecular (O₂), produz moléculas de água, promovendo fosforilação do ADP, produzindo então as moléculas de ATP. Nesse sentido, dizemos que o retorno dos prótons H⁺ (a favor de um gradiente de concentração e elétrico) está acoplado à síntese de ATP.

 

Fosforilação oxidativa

Animais hibernantes e os adaptados à estivação possuem grandes quantidades de uma proteína chamada UCP (Uncoupling Protein – proteína desacopladora) na membrana interna de suas mitocôndrias. Essa proteína, como o próprio nome sugere, desacopla a volta dos prótons H⁺, fazendo com que retornem à matriz mitocondrial sem a sua passagem pela ATPsintase, o que não produz moléculas de ATP. Os prótons H⁺, ao retornarem à matriz via UCP, liberam a energia que seria utilizada na formação de ATP na forma de calor, o que eleva a temperatura do animal.

UCP desacoplando a síntese de ATP. A energia que seria utilizada na fosforilação do ADP é liberada na forma de calor.

Se um animal está queimando gordura ou petiscando nozes armazenadas durante todo o inverno, o que acontece com todos os resíduos? Nenhuma matéria fecal é produzida porque nada está passando através do trato digestivo e dos intestinos. Mas o corpo está sempre produzindo uréia, o produto residual que é o principal componente da urina. Os corpos dos animais em hibernação são capazes de reciclar a uréia. Os ursos não urinam durante todo o inverno, mas rompem a uréia transformando-a em aminoácidos. Ainda que eles não bebam líquidos, não ficam desidratados, pois são capazes de extrair água suficiente de sua gordura corporal para permanecer hidratados.

Aluno:Guilherme Dias Lopes

Bibliografia:

http://ciencia.hsw.uol.com.br/hibernacao4.htm

http://www.revistapesquisa.fapesp.br/?art=3927&bd=1&pg=3&lg=

http://ciencia.hsw.uol.com.br/hibernacao3.htm

Meiose

Trata-se de uma divisão reducional que origina 4 células haploides com 1 carga genética cada. Ocorre através da gametogênese, e nos vegetais, algas e fungos também através da esporogênese. Através da gametogênese os organismos garantem a variabilidade genética e a manutenção do número de cromossomos da espécie.

Possui um período de intérfase semelhante ao da mitose, porém que pode durar muito mais tempo que esta outra, com duplicação do material genético, síntese de proteínas e lipídios, duplicação do centrossomo e aumento do volume celular. A meiose divide-se em meiose I e meiose II.

Meiose I:

• Prófase I: fase mais longa e complexa. Subdivide-se em:

- Leptóteno: a cromatina começa a se condensar, apresentando algumas regiões mais condensadas (cromômeros), os fusos mitóticos começam a migrar para os polos da célula, e os telômeros se associam ao envoltório nuclear;

- Zigóteno: a cromatina está mais condensada que no estágio anterior, os fusos mitóticos continuam migrando, e os cromossomos homólogos emparelham-se longitudinalmente através do complexo sinaptonêmico;

- Paquíteno: cromatina continua condensando e os fusos mitóticos migrando, os cromossomos homólogos estão emparelhados, sendo denominados tétrades ou bivalentes, e ocorre o crossing-over (fenômeno que envolve cromátides homólogas, e consiste na quebra dessas cromátides em certos pontos, seguida de uma troca de pedaços correspondentes entre elas) através das enzimas do nódulo recombinante;

- Diplóteno: cromatina continua condensando e os fusos mitóticos atingem os polos opostos da célula, o complexo sinaptonêmico é desfeito e os cromossomos homólogos ficam unidos apenas nas regiões onde ocorreu o crossing-over, essas regiões são denominadas quiasmas;

- Diacinese: ocorre o deslocamento dos quiasmas para as extremidades dos cromossomos;

• Metáfase I: os cromossomos atingem o grau máximo de condensação e permanecem unidos pelos quiasmas, o envoltório nuclear e o nucléolo desaparecem, e os cromossomos estão na região equatorial da célula;

• Anáfase I: ocorre a separação e migração dos cromossomos homólogos através dos microtúbulos cinetocóricos dos fusos mitóticos;

• Telófase I: os cromossomos descondensam-se, o envoltório nuclear é reconstituído e ocorre a citocinese.

            Após o término da meiose I são formadas 2 células haploides cada uma com 2 cargas genéticas.

Meiose II

• Prófase II: inicia a condensação da cromatina, o envoltório nuclear é desestruturado, e formam-se dois novos fusos mitóticos;

• Metáfase II: as cromátides-irmãs estão ligadas pelo cinetócoro as fibras dos fusos mitóticos, e alinhadas à região equatorial da célula;

• Anáfase II: ocorre a migração das cromátides-irmãs de cada cromossomo para os polos opostos, através da despolimerização dos microtúbulos cinetocóricos dos fusos mitóticos;

• Telófase II: os cromossomos descondensam-se, o envoltório nuclear e o nucléolo são reconstituídos, e ocorre a citocinese.

            Após o termino da meiose II são formadas 4 células haploides cada uma com 1 carga genética.

Neste link pode-se observar uma animação da meiose:  animação de meiose

Referências:

CARVALHO, H. F.; RECCO-PIMENTEL, S.M. A célula. 2. ed. Barueri: Manole, 2007;

Autor da postagem: Matheus Azambuja dos Santos

BIOMUSICAS

Sabemos que memorizar tantas informações é muito difícil. Então como quem canta, seus males espanta, ou melhor, quem canta não esquece, vamos unir o útil ao agradável. Que tal cantar e aprender ao mesmo tempo? Achamos umas paródias relacionadas aos temas de Biologia Celular.

Mitocôndrias

Ritmo : (Olha a onda)

  Vou te falar, Aqui tem organela que emoção 
Se liga na função do ribossomo 
Síntese protéica acontece de montão. 
Ôôô Movimentar, cílios e flagelos é que vão 
Vão do centríolo se formarem é que se espera

E esse organoide atua na reprodução. 
Olha, olha o mitocôndrias (2x)

Vai devagar o alimento, pra energia hostilizar (2x) 
Armazenou um montinho Secretou só um pouquinho 
É um pouco achatadinho 
É o complexo de golgi que agora vai atuar (2x)

Organela pra cá Organela pra lá 
Lisossomo já vai a digestão realizar (2x) 
O cloroplasto atuou e o alimento formou 
A luz ele encontrou e a síntese realizou 
Por que autótrofo eu sou, com cloroplasto sim senhor 
Toda bebida peroxissomo é que já vai degradar

Reticulo liso nessa função vai ajudar (2x) 
Olha, olha o mitocôndrias (4x)

Mitose da Paixão

Nosso amor é como a mitose é dividida em varias fases

E a mitose é como o meu coração que agora tá em divisão

G1, a interfase, foi como quando eu te conheci

É o tempo de se preparar e o “S” duplicar o DNA

G2 agora sim chegou ao fim, a introdução

Vai começar a divisão

A prófase e como tudo começou nosso primeiro beijo, o nosso amor

Os cromossomos se condensarão a carioteca se desfez de tanta emoção

Os nucléolos vão desaparecer como minha tinha timidez ao te conhecer

Agora ninguém vai esquecer

O nosso amor é como a mitose, é dividida em varias fases

E a mitose é como o meu coração, que agora esta em divisão

Metáfase, os cromossomos estão condensados

E eu aqui, eu aqui apaixonado

No equador do citoplasma tá tudo junto e alinhado

Então não me deixe abandonado

Anáfase, os microtúbulos vão se encurtar parece que não vão deixar mais eu te amar

As cromátides vão se separar

Será que o nosso amor vai acabar?

Telófase, o cromossomo já descondensou e ta na hora

Tá na hora de buscar um novo amor

A carioteca e o núcleo vão voltar e o cromossomo a produzir o RNA

Meu coração já vai sarar

[O nosso amor é como a mitose é dividida em varias fases

E a mitose é como o meu coração que agora ta em divisão] 2x

FONTE: < http://www.youtube.com/watch?v=4bpYuwiy3W0 > acesso em 5.11.2012.

< http://www.vestibular1.com.br/turbinando/tub_mitocondrias_ii.htm > acesso em 5.11.2012

Autores: Bruno Kubis, Danielly Xavier, Marcela Kozeczen.