Biólogo brasileiro comenta criação de célula com genoma artificial

Eficiência do processo ainda é bem baixa e o custo é bem alto.
Mas potencial da tecnologia é enorme, assim como seus riscos.
Alysson Muotri
Especial para o G1

Havia dito que viria em 2009, mas errei por pouco. Mas mesmo com alguns meses de atraso, o genoma sintético, criado pelo polêmico Craig Venter, ganhou as manchetes mundiais nesta quinta-feira (20).

Cientistas montam célula controlada por genoma fabricado em laboratório O trabalho, publicado na concorrida revista científica "Science", traz uma narrativa interessante dos desafios enfrentados pelo grupo de Venter para gerar vida artificial. O manuscrito - cheio de nuances, reviravoltas, dilemas éticos, frustrações e um final feliz - mais parece um romance.

A saga de Venter começou com a síntese química do DNA de um micro-organismo, no caso um tipo de micoplasma (genitalium G37), com 582.970 pares de base, contendo 482 genes, um dos menores genomas até agora. A sequência do micoplasma já havia sido decifrada anteriormente.

Análises microscópicas e moleculares mostraram pouca diferença entre os micro-organismos naturais e os artificiais. A julgar pelas imagens, pode-se dizer que Venter conseguiuPor meio de reações químicas, o grupo refez a sequência das bases nitrogenadas do DNA, uma por uma, até atingir a cópia perfeita do genoma biológico encontrado na natureza. O obstáculo tecnológico da síntese de grandes sequências de DNA havia sido relatado anteriormente, num avanço tecnológico descrito em 2007. A montagem do genoma inteiro foi feita por partes, aproveitando-se do maquinário de recombinação das leveduras. Tudo foi sequenciado novamente, para ter certeza de que o genoma estava livre de erros. Também foram adicionadas “marcas d’água” no genoma sintético, diferenciando o micoplasma sintético do natural. Também foram adicionados genes que conferem resistência a certos antibióticos, para seleção em laboratório.

Com receio de armas biológicas,a CIA já está acompanhando de perto esses avanços, e tem uma lista dos centros capazes de sequenciar e montar pequenos genomasO outro desafio foi o de transplantar esse genoma para dentro de um citoplasma de uma célula receptiva. O genoma dos micro-organismos possuem "marcas" químicas no DNA, conhecidas como metilação. A célula lê o padrão de metilação do genoma e não o destrói, pois reconhece como pertencente a si mesma. Quando a bactéria é invadida por um vírus ou outro agente infeccioso, ela não reconhece o mesmo padrão e degrada o DNA exógeno, evitando a colonização do DNA pelo invasor.

O grupo de Venter usou duas estratégias para garantir que o genoma sintético não fosse destruído pelo mecanismo de defesa do micoplasma receptor. Primeiro, eles manipularam a bactéria hospedeira, removendo os genes responsáveis pela "restrição" de DNA exógeno (genes que lêem o perfil de metilação do DNA). Além disso, o grupo recriou o padrão de metilação do genoma sintético in vitro. Com essas duas estratégias, eles conseguiram manter os dois genomas dentro da mesma célula, mesmo que temporariamente. A pressão seletiva com antibióticos garantiu a sobrevivência dos micoplasmas que só tivessem o genoma sintético resistente.

O truque não funcionou de primeira. Descobriu-se uma mutação no sequência sintética, num gene essencial. Corrigiu-se a mutação e tentou-se de novo. Dessa vez pegou. Ao re-sequenciar novamente o genoma, descobriu-se que alguns genes não estavam funcionais por causa de deleções que aconteceram pelo caminho. Tudo bem, não eram genes muito importantes e seguiu-se assim mesmo.

Assim, o genoma sintético passou a codificar utilizando-se o maquinário protéico que já estava presente no citoplasma, produzindo todas as proteínas necessárias para a replicação da célula. Ao longo de diversas passagens, as proteínas celulares foram sendo substituídas por proteínas codificadas pelo genoma sintético. Estimou-se que em 30 gerações, os micoplasmas das culturas eram completamente oriundos de um genoma artificial. Análises microscópicas e moleculares mostraram pouca diferença entre os micro-organismos naturais e os artificiais. A julgar pelas imagens, pode-se dizer que Venter conseguiu.

A eficiência do processo é bem baixa e o custo bem alto. Ainda não é uma tecnologia que qualquer laboratório de biologia molecular será capaz de fazer nos próximos anos. Mesmo assim, o potencial da tecnologia é enorme. Pode-se, por exemplo, criar versões seguras de bactérias que “digerem” vazamentos de óleo, ou que produzam bicombustível de forma limpa. Poderá ser usada tanto para o bem (aplicações na área de saúde) quanto para o mal (armas biológicas). Talvez por isso mesmo a CIA já esteja acompanhando de perto esses avanços e tem uma lista dos centros capazes de sequenciar e montar pequenos genomas.

Interessante notar que o trabalho de Venter cutuca valores morais e éticos da sociedade atual. Até que ponto os cientistas teriam liberdade para criar novos seres recombinantes? Quais seriam as regulações e restrições para esse tipo de pesquisa? Mais importante, na minha opinião, são as possibilidades de se criar um genoma minimalista. Replicantes artificiais não são mais ficção científica e podem fornecer importantes detalhes sobre a origem da vida ou como manipular a evolução das espécies. Fascinante e adorável perspectiva.

* Alysson Muotri é colunista do G1 e pesquisador na Universidade da Califórnia , campus de San Diego

Escola de Rubinéia está entre as 10 melhores do país

A escola municipal Cleide Luiza Cabrini Góiz, de Rubinéia, recebeu a média mais alta entre as instituições dos municípios vizinhos: 7, 5, ficando entre as 10 melhores escolas do país. Os dados são do Ministério da Educação e a avaliação é feita pelo programa Prova Brasil.
Para a secretária municipal de Educação de Rubinéia, Helena Maria Pelaio de Lima, a Tuta, esse resultado é fruto do empenho dos professores, respeito ao ritmo dos alunos e o compromisso firmado com os pais.
A nota 7,5 foi recebida com euforia por toda a equipe escolar. “Com esta nota já alcançamos a meta estimada para 2021, que é de 7,4, afirmou Fabiani Trivelato, diretora da escola.

“Sempre estamos fazendo reuniões semanais para discutir o desenvolvimento dos alunos, com o intuito de trabalharmos para a melhoria constante da educação em nossa cidade. A partir do programa Ler e Escrever, implantado neste ano no município, já percebemos o desenvolvimento da leitura das crianças e o enriquecimento cultural das mesmas. A qualidade da nossa educação reflete em melhores resultados e notas e nos colocam entre as dez melhores do país”, explicou Fabiani Trivelato.

Esse resultado se refere a avaliação feita no ano de 2009, pois programa Prova Brasil acontece a cada dois anos.
No ano de 2007, a escola municipal Cleide Luiza Cabrini Góiz, de Rubinéia, obteve 6,5 pontos, tendo já ficada também acima da média projetada pelo Ideb – Índice de Desenvolvimento da Educação Básica, que foi de 5,8.

O VICE PREFEITO DE RUBINÉIA, IVO DE JESUS RODRIGUES, parabenizou o setor de Educação do município pelo excelente resultado alcançado na avaliação do Ideb, uma vez que, para ele, esse resultado deve-se ao grande esforço e dedicação de todos.
“Agradeço a nossa secretária da Educação, Helena Maria Pelaio, a Tuta, pelo grande trabalho junto a esse setor, pois não tem medido esforços para o bom desenvolvimento escolar dos nossos alunos”, disse o vice prefeito, que fez questão também de agradecer à diretora, vice diretora e coordenadora da escola, bem como a todo o pessoal de apoio. “Quero, com grande satisfação, em meu nome e em nome da minha esposa VERA LUCIA TRIVELATO RODRIGUES, que também faz parte deste grupo de educadores, agradecer a todos os professores da Rede Municipal, que mostraram, mais uma vez, que estão preparados para educar nossos alunos. O apoio que o prefeito Cidão tem dado a Educação, tem sido de suma importância, através do fornecimento de boas condições de trabalho aos funcionários, bem como a merenda e transporte aos alunos do município”, disse o Vice Prefeito.

Já o prefeito Aparecido Goulart ressaltou a importância do trabalho dos profissionais da Educação do Município. “Estou muito feliz com o resultado do Ideb, embora já esperasse um bom desempenho, pois conheço bem nossos profissionais. Porém essa pontuação superou minhas expectativas e, por isso, estou muito orgulhoso do trabalho de todos os professores e funcionários que se dedicam às nossas crianças. Sinto que nas mãos dessas pessoas, o futuro dos alunos está assegurado, finalizou Cidão.

Maioria das cidades ficou acima da média nas notas do Ideb

Dos 13 municípios com as notas mais altas, sete estão em São Paulo, cinco em Minas Gerais e um no Rio Grande do Sul
BRASÍLIA - Dos 5.404 municípios avaliados pelo Índice de Desenvolvimento da Educação Básica (Ideb), 84,9% atingiram as metas estabelecidas pelo Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira (Inep) no ano passado, levando em conta as séries iniciais do Ensino Fundamental das escolas da rede pública.

O Ideb foi criado em 2005 para medir a qualidade do ensino público no país e é calculado a cada dois anos, levando em conta as notas da Prova Brasil e os índices de reprovação. O Inep estabeleceu metas de qualidade que devem ser atingidas pelo país, pelos estados, municípios e pelas escolas. O objetivo é que a média nacional chegue a 6 em 2021.

Em 2009, 50,2% das cidades ficaram acima da média nacional, que foi de 4,6 pontos, em uma escala de 0 a 10. Na avaliação anterior, em 2007, 47% dos municípios conseguiram superar a média, que era de 4,2 pontos.

O pior resultado da avaliação realizada no ano passado foi registrado pelo município de Apuarema, com nota 0,5. A cidade fica no sul da Bahia, a 320 quilômetros de Salvador. Procurada pela Agência Brasil, a secretária de Educação do município, Zaira dos Santos, mostrou-se surpresa com o resultado, mas não quis comentar os motivos do baixo desempenho.

A nota mais alta foi no município paulista de Cajuru, no nordeste do estado, a 360 quilômetros da capital. Lá, a média das notas das escolas da rede pública ficou em 8,6.

Dos 11 municípios com as piores notas nas séries iniciais do ensino fundamental, seis estão na Bahia, dois no Piauí, dois na Paraíba e um no Pará. Dos 13 municípios com as notas mais altas, sete estão em São Paulo, cinco em Minas Gerais e um no Rio Grande do Sul.

Para o presidente da União Nacional dos Dirigentes Municipais de Educação (Undime), Carlos Eduardo Sanches, a melhora nos resultados, especialmente nas séries iniciais, é reflexo de fatores como o estímulo à frequência na educação infantil, com maior investimentos, e a implantação do ensino fundamental de nove anos, que aumenta o tempo para a alfabetização, garantindo melhor desempenho na trajetória escolar.

Segundo ele, as regiões com melhor desempenho no Ideb são aquelas que contam com uma boa infraestrutura de prédios, biblioteca e acesso à Internet, além de melhores salários e carreira adequada. “Quando há esses insumos, é possível colher resultados melhores. Há uma relação direta entre padrão mínimo de qualidade e resultado do Ideb. Isso está comprovado pela terceira vez”, avalia o dirigente.

PIORES NOTAS:
Município - Ideb 2009
Apuarema (BA) - 0,5
Chaves (PA) - 1,4
Pedro Alexandre (BA) - 2,0
Nilo Peçanha (BA) - 2,1
Manoel Vitorino (BA) - 2,1
Duas Estradas (PB) - 2,2
Santa Inês (PB) - 2,2
São Félix do Piauí (PI) - 2,2
Dario Meira (BA) - 2,2
Pilão Arcado (BA) - 2,2
Bonfim do Piauí (PI) - 2,2

MELHORES NOTAS:
Município - Ideb 2009
Cajuru (SP) - 8,6
Claraval (MG) - 8,2
Neves Paulista (SP) - 8,1
Fernão (SP) - 8,0
Itajobi (SP) - 7,5
RUBINÉIA (SP) - 7,5
Cândido Rodrigues (SP) - 7,5
José Raydan (MG) - 7,5
Soledade de Minas (MG) - 7,4
Marapoama (SP) - 7,3
Pedra do Indaiá (MG) - 7,3
Dois Lajeados (RS) - 7,3
Gonçalves (MG) - 7,3

Fonte: Ranking baseado em dados do Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira (Inep)