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Química de Produtos Naturais
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Quimica Viva
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May 8, 2010
11:02 AM
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A Natureza é Promíscua

by Roberto Berlinck in Quimica Viva

Quando Lineu criou o sistema binário de classificação dos animais, ainda pensava que as espécies eram fixas, e não variavam. Este pensamento prevaleceu ainda durante um bom tempo, até que Darwin propôs que novas espécies surgiam a partir do processo de seleção natural, apesar de desconhecer qual o exato mecanismo (genético) de tal processo. Embora a transferência de informação entre gerações de uma espécie tenha sido descoberta por Mendel, somente com a descoberta do DNA e da sua função foi que o processo de transferência de informações entre gerações começou a ficar mais claro.Com o surgimento das ciências genômicas e a descoberta da reação de polimerização em cadeia, foi possível se explorar a codificação genética de inúmeros organismos vivos, e também de entender como funciona a expressão genética em geral (ou seja, qual é a função de um determinado gene, e qual o processo ou característica fenotípica que ele regula). A partir deste momento a biologia sofreu uma verdadeira revolução e o volume de informações sobre regulação gênica de processos biológicos aumentou exponencialmente.Uma das grandes questões que surgiram após a descoberta do DNA foi: será que organismos vivos podem trocar DNA entre si? Ou seja, trocar genes? Aos poucos se verificou que esta hipótese era verdadeira. Bactérias de diferentes espécies frequentemente trocam genes entre si. Mas tarde se observou tal fato para fungos também. O surpreendente foi a observação de troca de genes entre fungos e bactérias, uma vez que são organismos que pertencem a Reinos diferentes (apenas para lembrar, a classificação dos organismos segue uma hierarquia: Reino, Filo, Classe, Ordem, Família, Gênero, Espécie). Ou seja, são organismos muito distantes do ponto de vista evolutivo. Mais recentemente, se observou a troca de genes entre bactérias e plantas. Esponjas marinhas, por exemplo, são animais. Mas esta definição é um tanto complicada, porque determinados grupos de esponjas podem conter até 50% de sua biomassa de bactérias. 50%. Logo, é um animal ou uma colônia de bactérias?Esta troca de genes entre espécies de diferentes grupos biológicos é chamada de transferência lateral de genes, ou transferência horizontal de genes, em oposição à transferência vertical de genes, que ocorre entre gerações de uma mesma espécie. Atualmente, se considera que a TLG é muito mais comum do que se pensava, e a árvore da vida de Darwin se transformou em uma rede de vida, na qual organismos vivos trocam genes de maneira promíscua.Um exemplo recente foi a descoberta de que afídeos (insetos da ordem Hemiptera) apresentam capacidade de biossintetizar carotenos, e que os genes que codificam a biossíntese destes carotenos são muito parecidos com genes de fungos que também regulam a biossíntese de carotenos. Logo, tais organismos devem, em algum momento de sua história evolutiva, ter trocado genes que regulam a biossíntese de carotenos. Vamos à história.Carotenos estão presentes em vários grupos biológicos da natureza: Archea (bactérias primitivas), bactérias, fungos e plantas. Por sua vez, os animais utilizam carotenos para diversas funções, como antioxidantes, como moduladores do sistema imune e como precursores para a formação de pigmentos da visão (em humanos, uma dieta muito pobre em carotenos causa uma doença chamada cegueira noturna). Mas, nenhum animal biossintetiza carotenos. Estes devem ser adquiridos através da dieta.Os afídeos da espécie Acyrthosiphon pisum apresentam coloração amarela, alaranjada e até vermelha por conterem quantidades apreciáveis de carotenos. A coloração destes insetos está relacionada à sua predação (seus predadores têm preferência por afídeos de determinada coloração): afídeos verdes não são consumidos por predadores de afídeos vermelhos, e vice-versa. Os afídeos verdes apresentam alfa-caroteno, ß-caroteno e gama-caroteno, enquanto que os afídeos vermelhos apresentam os mesmos compostos e também toruleno e desidro-gama,psi-caroteno. A presença de tais carotenos em afídeos era creditada à sua dieta. Contudo, a composição carotenóide dos afídeos é significativamente diferente da composição carotenóide das plantas de que se alimentam, e tal hipótese passou a ser questionada. Uma segunda hipótese levantada é que os carotenos de afídeos teriam origem bacteriana, de seus endossimbiontes. Porém, a análise genômica dos endossimbiontes de A. pisum não indicou qualquer gene com homologia a genes que comumente codificam a biossíntese de carotenos (em plantas, por exemplo). Além disso, os endossimbiontes de A. pisum são transmitidos entre gerações pela fêmea, e, portanto, se determinada pelos endossimbiontes a distribuição de cores deveria seguir uma distribuição genética determinada pela mãe. Na verdade, as variações de cor entre os afídeos seguem uma distribuição mendeliana entre gerações, o que significa que os genes que codificam a biossíntese dos carotenos estão igualmente presentes nos machos e nas fêmeas dos afídeos.Clones verdes (A), vermelhos (B) e clone verde mutante (C) obtido a partir do clone vermelho do afídeo A. pisumLogo, os genes codificantes da biossíntese de carotenos em afídeos devem ser do genoma destes insetos.Uma vez que o genoma de A. pisum já havia sido seqüenciado, a análise deste buscando genes codificadores de carotenos levou à descoberta de genes de carotenos muito similares de genes que codificam a biossíntese de carotenos em fungos. Assim, considerou-se a possibilidade da contaminação do DNA de A. pisum quando de seu seqüenciamento. Porém, a expressão de sete genes de A. pisum mostrou ser altamente reprodutiva em diferentes laboratórios de pesquisa. Logo, a contaminação também foi descartada.Os dados obtidos indicam que houve transferência lateral de genes de um fungo para um afídeo em um evento único, seguido de duplicação do genoma do afídeo. Possivelmente, o doador do gene ancestral pode ter sido um fungo patogênico ou simbionte de afídeos, ou ainda um simbionte de plantas fonte de alimento de afídeos. A transferência lateral de genes também foi evidenciada para outra espécie de afídeo, Myzus persicae. O mais impressionante é que a variação de carotenos decorre de uma única substituição no gene, de guanosina para adenosina, que leva à substituição de um único aminoácido na enzima dessaturase carotenóide, de ácido glutâmico para lisina. Esta mudança altera totalmente o sítio ativo enzimático, já que o ácido glutâmico, como o próprio nome diz, é um aminoácido de caráter ácido, enquanto que a lisina é um aminoácido com caráter básico. Tal mudança no sítio enzimático determina a cor do caroteno produzido, e esta mutação está presente nesta enzima encontrada em bactérias, plantas e fungos. A mutação não permite mais a biossíntese de toruleno e desidro-gama,psi-caroteno, mas somente de gama-caroteno.Árvores filogenéticas de enzimas que codificam a biossíntese de carotenos. (A) Dessaturases carotenóides e (B) cyclase carotenóide-sintase carotenóide. As sequencias ilustradas são de afídeos, bactérias, plantas e fungos. Não foram encontrados homólogos que codificam a biossíntese de carotenos em genomas de outros animais.A história chega ao fim quando se verifica que a transferência lateral de genes codificadores da biossíntese de carotenóides de um fungo para um afídeo promoveu uma série de eventos, como duplicações genéticas, diversificação seqüencial e mudanças na expressão de cópias dos genes, que resultaram no surgimento de variantes de afídeos com diferentes cores. Suas diferentes cores promovem diferentes interações com o ambiente (absorção de luz) e com outros organismos (predadores). Levando-se em conta que carotenos são essenciais para muitas espécies de animais, é surpreendente que tal transferência lateral de genes não tenha ocorrido com mais freqüência. De qualquer forma, esta é a primeira aquisição de genes codificantes da biossíntese de carotenos por animais já documentada.Moran, N., & Jarvik, T. (2010). Lateral Transfer of Genes from Fungi Underlies Carotenoid Production in Aphids Science, 328 (5978), 624-627 DOI: ... Read more »

Moran, N., & Jarvik, T. (2010) Lateral Transfer of Genes from Fungi Underlies Carotenoid Production in Aphids. Science, 328(5978), 624-627. DOI: 10.1126/science.1187113

Chemistry

January 21, 2010
07:45 PM
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Quão complexo pode ser um alcalóide?

by Roberto Berlinck in Química de Produtos Naturais

A estrutura simplesmente impressionante da alasmontamina A, publicada no fim de 2009 na revista Organic Letters, não passou em branco. Foi citada na seção “Hot of the Press”, da revista Natural Product Reports. Detalhe: a estrutura foi determinada por interpretação de dados de RMN, espectrometria de massas, e cálculos teóricos (para se determinar sua estereoquímica [...]... Read more »

Hirasawa, Y., Miyama, S., Hosoya, T., Koyama, K., Rahman, A., Kusumawati, I., Zaini, N., & Morita, H. (2009) Alasmontamine A, A First Tetrakis Monoterpene Indole Alkaloid from Tabernaemontana elegans. Organic Letters, 11(24), 5718-5721. DOI: 10.1021/ol902420s

March 20, 2010
09:18 AM
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Vespas exploram actinobactérias em proveito próprio

by Roberto Berlinck in Quimica Viva

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Tais relações estão amplamente distribuídas em todos os ambientes da Terra. Em particular, relações de simbiose entre insetos e microrganismos são importantes para a nutrição dos insetos bem como para a proteção dos alimentos dos insetos. No caso de larvas de uma espécie específica de vespa, Philantus sp., esta estabelece relação de simbiose com uma actinobactéria (Candidatus Streptomyces philanthi) que protege tanto a vespa como seus ovos da infecção por patógenos. As fêmeas da vespa “cultiva” estas bactérias em suas antenas, e depositam uma secreção contendo estas bactérias nas células que darão origem a seus ovos. As larvas dos ovos incorporam tais bactérias em seus casulos, e as espalham pela superfície do casulo enquanto estes são formados, girando o casulo no local em que se encontram. Uma vez isoladas, as actinobactérias dos casulos foram crescidas em meio de cultura em laboratório, para que, depois de crescidas sufiecientemente, fornecessem quantidade adequada de meio de cultura para o isolamento dos antibióticos que produzem. Estes foram identificados como sendo a estreptoclorina (1), a piericidina A1 (2), a piericidina B1 (3), a glucopiericidina A (4), a piericidina A5 (5), a piericidina C1 (6), a 9’-desmetil-piericidina A1 (7), a piericidina B5 (8) e a piericidina IT-143-B (8). Tais antibióticos já eram conhecidos e já haviam sido isolados de outras linhagens de actinobactérias, mas nunca todas juntas. Após a remoção das actinobactérias da superfície dos casulos, nenhum dos antibióticos pôde ser detectado nestes. Os autores utilizaram uma técnica recentemente desenvolvida, chamada de espectrometria de massas de geração de imagens por dessorpção/ionização a laser acoplada a um analisador por tempo de vôo [(LDI)-TOF/MS imaging]. Esta técnica permite a visualização de substâncias em uma superfície. Desta maneira, conseguiram, literalmente, observar (ou não) a presença das substâncias na superfície das larvas de Philanthus sp. A técnica permitiu detectar a piericidina A1 como sendo a substância majoritária presente na superfície dos casulos, além das substâncias piericidina B1 a estreptoclorina, com uma distribuição bastante uniforme destes três antibióticos em toda a superfície dos casulos. Porém, estas substâncias ocorrem em muito menor concentração no interior do casulo. A quantidade total média de todos os antibióticos em cada casulo pôde ser estabelecida: 130,5 +/- 209,7 µg.(a) Fêmea da vespa Philanthus sp. secretando actinobactérias (listras brancas da antena); (b) micrografia de fluorescência por hibridização in situ das actinobactérias simbiontes de Philanthus sp.; (c) estruturas das substâncias químicas isoladas do meio de cultura da actinobactéria: estreptoclorina (1) e piericidinas (2-9); análise por LDI-TOF/MS da superfície do casulo de Philanthus sp. Mapas de intensidade de íons das substâncias piericidina A1 (figura d superior à esquerda), piericidina B1 (figura d superior à direita), estreptoclorina (inferior á esquerda). A figura d inferior à direita se refere ao casulo da vespa Philathus sp. A intensidade dos íons de cada substância é indicada com pontos coloridos: pontos negros correspondem a 0 íons e pontos vermelhos correspondem a 255 íons. Tanto o extrato bruto de metanol do casulo, como as substâncias individuais 1, 2, 3 e 4 , foram testadas contra uma série de microrganismos patogênicos (Figura 2b). O extrato do casulo apresentou atividade antibiótica contra todas as linhagens testadas (detalhe: Metarhizium anisopliae e Beauveria bassiana são fungos entomopatogênicos, ou seja, patógenos de insetos). Dentre as substâncias puras testadas, a piericidina A1 demosntrou ser o antibiótico de mais amplo espectro. As concentrações de atividade biológica para todos os antibióticos isoladas da actinobactéria situaram-se na faixa de 0,24 a 24 nmol (1 nmol = 0,0000000001 mol). As actinobactérias simbiontes “cultivadas” nas antenas da fêmea da vespa Philanthus sp. produzem um “coquetel de antibióticos” que protege o casulo das larvas da vespa contra agentes infeciosos (fungos e bactérias patogênicos). A localização dos antibióticos na superfície do casulo permite estabelecer a sua real função e o significado ecológico das substâncias produzidas pela actinobactéria. A proteção por antibióticos confere às larvas da vespa uma forma de se proteger, uma vez que vespas são insetos solitários, desprovidos de formas de defesa adquiridas por insetos sociais.Atividade biológica das substâncias produzidas pela actinobactéria isolada de Philanthus sp. (a) Placa de Petri do fungo Penicillium avellaneum sobre o qual foram aplicados o extrato metanólico do casulo (i) e as substâncias estreptoclorina (ii), piericidina A1 (iii), piericidina B1 (iv), e glucopiericidina A1 (v). (b) Padrão de inibição de vários micro-organismos patogênicos pelas substâncias isoladas da actinobactéria simbionte de Philanthus sp. Círculos vermelhos indicam o máximo de inibição de crescimento microbiano; círculos laranja indicam 76 a 99% de inibição do crescimento microbiano; círculos amarelos, 51 a 75% de inibição do crescimento microbiano; círculos verdes indicam 26 a 50% de inibição do crescimento microbiano; círculos verdes indicam 1 a 25% de inibição do crescimento microbiano. A “terapia de antibióticos” produzida pela actinobactéria e utilizada pela vespa corresponde à utilização de coquetéis de antibióticos ou de antivirais, cada vez mais utilizada em medicina. Tal forma de tratamento explora a ação sinergísti... Read more »

Kroiss, J., Kaltenpoth, M., Schneider, B., Schwinger, M., Hertweck, C., Maddula, R., Strohm, E., & Svatoš, A. (2010) Symbiotic streptomycetes provide antibiotic combination prophylaxis for wasp offspring. Nature Chemical Biology, 6(4), 261-263. DOI: 10.1038/nchembio.331

January 13, 2010
07:41 PM
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Algo estranho

by Roberto Berlinck in Química de Produtos Naturais

Artigo no prelo na revista Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters chamou a atenção da comunidade química (por exemplo, aqui e aqui) por apresentar a estrutura de uma nova neolignana, piperkadsina C (1), com uma dupla ligação em “cabeça de ponte” de um anel de 4 membros. Tal característica estrutural é impossível, de acordo com a [...]... Read more »

Kim, K., Choi, J., Ha, S., Kim, S., & Lee, K. (2010) Neolignans from Piper kadsura and their anti-neuroinflammatory activity. Bioorganic , 20(1), 409-412. DOI: 10.1016/j.bmcl.2009.10.016

April 17, 2010
06:08 PM
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O que faz um artigo científico ser um bom artigo científico?

by Roberto Berlinck in Quimica Viva

Primeiramente, é necessário se definir o que é um artigo científico: no contexto das ciências naturais (ou seja, aquelas que descrevem a natureza), um texto que relata uma proposta, como tal proposta foi verificada e se esta proposta foi comprovada (ou não). É uma definição bastante minimalista, mas que pode ser assim definida para os propósitos desta postagem.Assim, um bom artigo científico é aquele que, presumivelmente: a) apresenta uma proposta ousada, inovadora, inédita e de grande importância; b) faz uso de metodologias experimentais muito bem aceitas e que comprovadamente podem fornecer evidências contundentes se tal proposta é válida ou não, e; c) se a proposta em questão foi verificada.Quando o artigo “Self-Sustained Replication of an RNA Enzyme” foi publicado na revista Science há pouco mais de 1 ano (27 de fevereiro de 2009), causou um enorme alarde na comunidade científica do mundo todo e foi amplamente divulgado na World Wide Web (internet).Qual a proposta do artigo? Segundo os autoresA long-standing research goal has been to devise a nonbiological system that undergoes replication in a self-sustained manner, brought about by enzymatic machinery that is part of the system being replicated. One way to realize this goal, inspired by the notion of primitive RNA-based life, would be for an RNA enzyme to catalyze the replication of RNA molecules, including the RNA enzyme itself.This has now been achieved in a cross-catalytic system involving two RNA enzymes that catalyze each other’s synthesis from a total of four component substrates.(Traduzindo: Um objetivo científico há muito tempo buscado seria de se constituir um sistema não-biológico que realiza replicação de maneira auto-sustentada, formado por um maquinário enzimático que é parte do sistema sendo replicado. Uma maneira de atingir este objetivo, tendo como inspiração o conceito de vida primitiva baseada em RNA [ácido ribonucléico], seria uma enzima do tipo RNA que catalisasse a replicação de moléculas de RNA, incluindo a replicação da própria enzima.Isso foi realizado em um sistema catalítico cruzado com duas enzimas de RNA que catalisam a síntese uma da outra a partir de quatro substratos diferentes.)Os autores utilizaram uma enzima RNA chamada de R3C e, após formar um complexo enzimático cruzado, estabeleceram as condições para que as enzimas se auto-replicassem sem qualquer interferência externa. Após o consumo inicial das unidades que constituem o RNA (citidina-guanosina, adenosina-uridina), as enzimas formadas foram transferidas para um novo meio reacional contendo quantidades adicionais das suas unidades formadoras. Tal procedimento foi repetido várias vezes, de maneira seqüencial. Assim, as enzimas RNA continuaram a crescer e adquirir sequências de pares C-G, U-A cada vez maiores. Porém, o mais interessante é que as enzimas formadas não se formam na mesma proporção. Algumas sequências são formadas mais rapidamente e crescem mais, dando origem a fragmentos mais longos, e, portanto, são enzimas de RNA mais complexas geradas a partir da ação inicial da R3C.Ou seja, os autores conseguiram provar sua proposta (hipótese) de formação de um sistema auto-catalítico auto-sustentado. O mais interessante é que o sistema como um todo evolui, e dá origem a poucos fragmentos maiores e mais complexos de RNA, que são mais estáveis. Ou seja, o sistema sofre seleção em função da estabilidade dos produtos formados.Ver o artigo original para a explicação destes gráficos. O gráfico B indica a população relativa de diferentes enzimas RNA formadas.As conclusões finais dos autores são que Populations of cross-replicating RNA enzymes can serve as a simplified experimental model of a genetic system with, at present, two genetic loci and 12 alleles per locus. (…) In order to support much greater complexity, it will be necessary to constrain the set of substrates, for example, by using the population of newly formed enzymes to generate a daughter population of substrates. An important challenge for an artificial RNA-based genetic system is to support a broad range of encoded functions, well beyond replication itself.(Populações de enzimas RNA de replicação cruzada podem servir como modelos experimentais simplificados de um sistema genético com, até agora, 2 loci genéticos e 12 alelos por locus [biólogos e/ou geneticistas: ajuda nestas definições são bem-vindas!]. (...) De forma a suportar uma complexidade muito maior, será necessário restringir o conjunto de substratos, utilizando, por exemplo, a população de enzimas recém-formadas para gerar uma população de substratos “prole”. Um desafio importante para um sistema genético artificial baseado em RNA é apresentar uma ampla variedade de funções codificadas, muito além da simples replicação.)Em pouco mais de 1 ano, este artigo foi citado por 40 outros artigos científicos (resultados de busca no Institute for Scientific Information – Web of Science), e deu origem a quase 2.000 “entradas” no Google (utilizando a expressão “Self-Sustained Replication of an RNA Enzyme”, com as aspas. Desta maneira a busca no Google é feita com a expressão completa, na ordem especificada). Poderia-se pensar que tais menções pudessem ser a respeito do total absurdo, ou conclusões errôneas, publicado pelos autores. Muito pelo contrário. O artigo de Lincoln e Joyce serviu não somente de base experimental para outros trabalhos, mas também de suporte para a inferência sobre a real pertinência de formação de sistemas biológicos primitivos formados a partir de RNA (o assim chamado “RNA-world”).Grande sacada dos pesquisadores do Scripps Research Institute (California, EUA). Um bom artigo não passa despercebido.Muito pelo contrário. Um artigo, um único artigo científico, extremamente ousado e original, com idéias realmente revolucionárias, pode levar ao inesperado: o Prêmio Nobel. Keinichi Fukui e Roald Hoffmann dividiram o Prêmio Nobel de Química de 1981 pela publicação de um único artigo cada um. O de Fukui, originalmente publicado em 1952, foi extremamente criticado à época. O de Hofmann foi publicado em conjunto com Robert B. Woodward (em 3 versões, é verdade, mas que na essência são o mesmo trabalho): “The Conservation of Orbital Symmetry”, originalmente na revista Accounts of Chemical Research em 1968. A versão expandida foi publicada no ano seguinte, com o mesmo título, na revista Angewandte Chemie International Edition. O mesmo artigo foi publicado de maneira bastante sumarizada, com o título “Orbital Symmetry Control of Chemical Reactions”, no ano seguinte na revista Science. Esta teoria, denominada “Teoria dos Orbitais Moleculares de Fronteira” (Frontier Molecular Orbitals Theory), literalmente revolucionou o entendimento da química orgânica, e hoje é ensinada em livros-texto adotados em salas de aula no mundo todo. Woodward também ganhou o Prêmio Nobel de Química, por suas inúmeras contribuições ao desenvolvimento da síntese de substâncias orgânicas.A Teoria dos Orbitais Moleculares de Fronteira é razoavelmente complicada para ser explicada de maneira simples, mas pode ilustrada de maneira extremamente simplista. Os elétrons em volta dos átomos ocupam regiões chamadas de orbitais. A formação de ligações químicas entre átomos resulta da combinação destes orbitais atômicos, formando orbitais moleculares. A maneira como os orbitais atômicos se combinam para formar orbitais moleculares foi inicialmente explicada pela teoria da mecânica quântica (que consegue explicar a formação de ligações em moléculas extremamente simples, como o gás hidrogênio, H2). Hoffmann e Fukui elaboraram um modelo, de certa forma pictórico, que explica como ocorrem reações químicas orgânicas entre moléculas muito mais complexas do que o H2.Reação concertada entre um dieno e um dienófilo, que obedece às regras de Woodwad-Hoffmann, de acordo com a Teoria dos Orbitais Moleculares de Fronteira.Bingo!Grandes sacadas científicas -> bons artigos científicos -> eventualmente o Prêmio Nobel.Fukui, K., Yonezawa, T., & Shingu, H. (1952). A Molecular Orbital Theory of Reactivity in Aromatic Hydrocarbons The Journal of Chemical Physics, 20 (4) DOI: ... Read more »

Fukui, K., Yonezawa, T., & Shingu, H. (1952) A Molecular Orbital Theory of Reactivity in Aromatic Hydrocarbons. The Journal of Chemical Physics, 20(4), 722. DOI: 10.1063/1.1700523

Lincoln, T., & Joyce, G. (2009) Self-Sustained Replication of an RNA Enzyme. Science, 323(5918), 1229-1232. DOI: 10.1126/science.1167856

Hoffmann, R., & Woodward, R. (1968) Conservation of orbital symmetry. Accounts of Chemical Research, 1(1), 17-22. DOI: 10.1021/ar50001a003

Woodward, R., & Hoffmann, R. (1969) The Conservation of Orbital Symmetrya. Angewandte Chemie International Edition in English, 8(11), 781-853. DOI: 10.1002/anie.196907811

Hoffmann, R., & Woodward, R. (1970) Orbital Symmetry Control of Chemical Reactions. Science, 167(3919), 825-831. DOI: 10.1126/science.167.3919.825

Chemistry

April 1, 2010
09:10 PM
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Verme testa plantas medicinais

by Roberto Berlinck in Química de Produtos Naturais

O verme Caenorhabditis elegans é uma pequena maravilha da natureza. Além de pequeno e fácil de manter em laboratório, sua fisiologia simples e genoma completamente sequenciado fazem deste animal um dos melhores modelos de laboratório para inúmeros estudos. O mais recente, realizado por pesquisadores da University of Maryland, Baltimore, objetivou entender como funcionam extratos complexos [...]... Read more »

Yu, Y., Dosanjh, L., Lao, L., Tan, M., Shim, B., & Luo, Y. (2010) Cinnamomum cassia Bark in Two Herbal Formulas Increases Life Span in Caenorhabditis elegans via Insulin Signaling and Stress Response Pathways. PLoS ONE, 5(2). DOI: 10.1371/journal.pone.0009339

January 31, 2010
09:39 AM
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O primeiro benzeno de silício

by Roberto Berlinck in Química de Produtos Naturais

O primeiro benzeno de silício foi sintetizado, e sua estrutura publicada no último número da revista Science. A estrutura não é planar: apresenta forma cadeira, e têm coloração verde-escura (absorção em λmax 623 nm). É estável à temperatura ambiente, com ponto de fusão de 216 oC. Foi caracterizado por espectrometria de massas, tendo apresentado [...]... Read more »

Abersfelder, K., White, A., Rzepa, H., & Scheschkewitz, D. (2010) A Tricyclic Aromatic Isomer of Hexasilabenzene. Science, 327(5965), 564-566. DOI: 10.1126/science.1181771

March 29, 2010
10:01 PM
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Medite

by Roberto Berlinck in Quimica Viva

Se Yoga ou Tai Chi Chuan não funcionassem, fossem pura enganação, coisa de charlatão mesmo, teriam sobrevivido culturalmente durante mais de 5.000 anos? Duvido. Porém, outras formas de “experiência extra-sensorial” surgiram e desapareceram. Por exemplo, fotografia Kirlian, a qual, acreditava-se, fotografava a “aura” de pessoas. Outro pilatra era Uri Geller, defenestrado como um grande picareta. Exemplos nesse âmbito abundam: pêndulos, cristais, cartomantes, bolas de cristal, duendes, gnomos, e tantas outras diversões mais que fica difícil se lembrar de todas.Porém, Yoga e Tai Chi Chuan têm, cada vez mais, chamado a atenção de médicos, fisioterapeutas, e agora de neurofisiologistas, uma vez que tanto uma como outra são, no fundo, práticas de meditação. E, considerando-se a enorme popularidade que a meditação vem recebendo por conta dos benefícios que traz àqueles que a praticam, muita pesquisa têm sido desenvolvida para se entender como funcionam os efeitos da meditação no cérebro.Estudos coordenados por Jim Lagopoulos, e realizados por sua equipe da Sidney University (Australia) e pesquisadores da Norwegian University of Science and Technology, tiveram justamente este objetivo: observar mudanças nos padrões elétricos durante exercícios de meditação.Mesmo dormindo, ou descansando, nosso cérebro sempre apresenta níveis de atividade elétrica. Por isso, a atividade cerebral pode ser monitorada por eletroencefalografia, colocando-se eletrodos em posições bem determinadas do crânio, utilizando-se uma espécie de capuz para fixar os eletrodos. Os voluntários deste estudo realizaram duas diferentes atividades: descansar durante 20 minutos e meditar durante 20 minutos, de maneira aleatória entre os participantes. Os pesquisadores analisaram os padrões de ondas cerebrais elétricas do tipo alfa, beta, delta e teta. Durante os exercícios de meditação, os pesquisadores observaram uma maior intensidade de ondas teta nas regiões frontal e central do cérebro. Segundo os pesquisadores, tais ondas se originam a partir de uma atenção relaxada que monitora nossas “experiências interiores”. Uma diferença significativa entre simplesmente relaxar e meditar. Estudos anteriores indicaram que ondas teta indicam uma profunda capacidade de relaxamento e ocorrem com mais freqüência em praticantes experientes de meditação. A origem de tais ondas é na região frontal do cérebro, associada com o monitoramento de determinados processos mentais. Quando se mede a calma mental, estas regiões ativam as partes mais baixas do cérebro, induzindo um relaxamento físico em resposta aos exercícios de meditação.Já ondas alfa são mais pronunciadas na região posterior do cérebro durante a meditação do que simplesmente durante um relaxamento. Indicam um descanso alerta. Tal tipo de comportamento cerebral é um sinal universal de relaxamento durante a meditação e outros tipos de relaxamento. A quantidade de ondas alfa aumenta quando o cérebro relaxa após atividades direcionadas. É um sinal de relaxamento profundo – mas não significa que a mente está vazia.Análises de imagens neuronais realizadas pela equipe de Malia F. Mason do Dartmouth College indicam que o estágio de descanso normal do cérebro é uma corrente silenciosa de pensamentos, imagens e memórias, que não são provocadas por estímulos sensoriais ou racionais, mas que emergem espontaneamente do interior da mente. A tomada de consciência interior é algo que se percebe cada vez mais quando se pratica meditação. É uma atividade cerebral padrão, mas que é totalmente subestimada. Provavelmente representa um tipo de processamento mental que permite a conexão entre vários “resíduos” de experiências e emoções, colocando-os em perspectiva, deixando de lado a atividade mental ordinária.Já durante o sono, as ondas delta são as mais freqüentes. Os pesquisadores observaram baixa intensidade de ondas delta durante relaxamento e meditação, fato que confirmou que a meditação não-direcionada é totalmente diferente do sono. As ondas beta surgem quando o cérebro está ativo, trabalhando, com tarefas objetivas. Tais ondas praticamente desaparecem durante as práticas de meditação e relaxamento. Ou seja, quando se relaxa e medita, pode-se, realmente, deixar os problemas de lado.Os estudos indicaram que a melhor forma de meditação é aquela que leva ao “esvaziamento da mente”, sem a realização de exercícios direcionados, como tentando visualizar imagens, ou mentalizando sons (como o “AUM”). As técnicas de esvaziamento da mente foram principalmente desenvolvidas pelos zen-budistas, que buscam atingir o estado de consciência máxima através do “pensar em nada”. Utilizando-se desta técnica de meditação, os praticantes não buscam um objetivo em particular ou um estado da mente. Simplesmente esperam, pacientemente, os pensamentos fluírem e irem embora.Tai práticas são conhecidas há milênios. Atualmente diversos pesquisadores do mundo todo estão comprovando que meditar faz muito bem à saúde. Qual é o segredo da boa meditação? Infelizmente, encontrar um bom professor. Alguém que tenha tido uma boa formação nas práticas de yoga ou tai chi chuan. Os exercícios de yoga e tai chi chuan ajudam muito a relaxar o corpo e preparar a mente para as práticas de meditação. Leva tempo para se conseguir um estado de relaxamento alerta, sem dormir. Meses. Às vezes anos. Como dizia meu professor de yoga, Frederico: “Perseverança, persistência, mas nunca desistência”.Lagopoulos, J., Xu, J., Rasmussen, I., Vik, A., Malhi, G., Eliassen, C., Arntsen, I., Sæther, J., Hollup, S., Holen, A., Davanger, S., & Ellingsen, �. (2009). Increased Theta and Alpha EEG Activity During Nondirective Meditation The Journal of Alternative and Complementary Medicine, 15 (11), 1187-1192 DOI: 10.1089/acm.2009.0113 Read the comments on this post...... Read more »

Lagopoulos, J., Xu, J., Rasmussen, I., Vik, A., Malhi, G., Eliassen, C., Arntsen, I., Sæther, J., Hollup, S., Holen, A.... (2009) Increased Theta and Alpha EEG Activity During Nondirective Meditation. The Journal of Alternative and Complementary Medicine, 15(11), 1187-1192. DOI: 10.1089/acm.2009.0113

Chemistry

June 18, 2010
08:34 PM
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Brocolis e câncer

by Roberto Berlinck in Química de Produtos Naturais

O medicamento sorafenib está sendo utilizado atualmente para o tratamento de câncer de fígado e de rins já em estado avançado, e foi recentemente testado como inibidor de células tronco tumorais resistentes do pâncreas. O estudo foi coordenado por Ingrid Herr (Grupo de Oncocirurgia Molecular do Hospital Universitário de Heidelberg) em colaboração com o Centro [...]... Read more »

Rausch V, Liu L, Kallifatidis G, Baumann B, Mattern J, Gladkich J, Wirth T, Schemmer P, Büchler MW, Zöller M.... (2010) Synergistic activity of sorafenib and sulforaphane abolishes pancreatic cancer stem cell characteristics. Cancer research, 70(12), 5004-13. PMID: 20530687

January 30, 2010
01:05 PM
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Corais lá do fundo

by Roberto Berlinck in Quimica Viva

A história dos corais das profundezas dos oceanos aos poucos começa a ser melhor conhecida. Até alguns anos atrás acreditava-se que estes animais das profundezas, parte do grupo dos cnidários (aos quais pertencem também as anêmonas-do-mar, os hidrozoários e águas-vivas, ou medusas), tinham evolutivamente se originado a partir de espécies de águas rasas. Que nada. Um grande projeto chamado de “Árvore da Vida dos Cnidários” tem investigado os corais de águas profundas desde o início dos anos 90. Principalmente corais pretos e octocorais (corais com 8 tentáculos). Resultados de análises do DNA destes animais indicaram que os corais de águas profundas apresentam um ancestral comum, também de águas profundas. Porém nem todos. Alguns realmente se originaram de espécies de águas rasas, e que migraram para águas profundas milhões de anos atrás.

O mais interessante é que os especialistas no assunto também acreditavam que corais coloniais, constituídos de vários indivíduos, fossem originários de corais solitários (individuais). Tal premissa também mostrou não ser verdadeira. A análise do DNA de 97 espécies de corais solitários indicou que vários corais solitários são descendentes mais próximos de corais coloniais do que de corais solitários de águas profundas. Também pelo menos duas linhagens de corais solitários de águas profundas derivam de corais coloniais. Os dados colhidos pelos pesquisadores indicam uma verdadeira suruba evolutiva, de formas coloniais originando formas solitárias, e vice-versa. E os corais lá do fundo tiveram uma grande participação nesta história.

Referência

Pennisi, E. (2010). In the Deep Blue Sea Science, 327 (5965), 519-519 DOI: 10.1126/science.327.5965.519 Read the comments on this post...... Read more »

Pennisi, E. (2010) In the Deep Blue Sea. Science, 327(5965), 519-519. DOI: 10.1126/science.327.5965.519

Chemistry

February 2, 2010
07:29 PM
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Quanto vale uma idéia?

by Roberto Berlinck in Quimica Viva

Você publicaria sua proposta de projeto científico em uma revista? Você considera tal possibilidade viável?O editor Shu-Kun Lin, do sistema MDPI de revistas de acesso aberto, acaba de lançar a revista Challenges, que terá por objetivo a publicação de projetos de pesquisas e idéias inovadoras. É, no mínimo, uma concepção bastante diferente do que pode ser publicado em uma revista científica.Por detrás de uma proposta de projeto deve estar uma idéia, bem fundamentada. E ter idéias novas, construídas em bases científicas, não é simples. Bem pelo contrário – não são todos os dias que se têm boas idéias. Muitas vezes são difíceis de serem encontradas.Algumas das melhores idéias científicas já propostas foram escolhidas por pesquisadores da Bell Laboratories, e demonstram o poder criativo de pesquisadores natos ou muito experientes na concepção de sistemas que literalmente transformaram o mundo.1. A telefonia: A. Graham Bell, 1876.2. A câmera para captura de movimento: Thomas Edison, 1897.3. Sistemas de telecomunicações G. Marconi, 1897 e N. Tesla, 1901.4. Sistemas de televisão: P. T. Farnsworth, 1930, V. K. Zworykin, 1935 e 1938.5. Amplificadores de Semicondutores: W. B. Shockley, 1950.6. Transistores: J. Bardeen e W. H. Brattain, 1950.7. Masers e sistemas de comunicação por maser: A. L. Schaklow e C. H. Townes, 1960.8. Detecção de câncer por imagens de ressonância magnética: R. D. Damadian, 1974.9. Fibras óticas: R. D. Maurer e P. C. Schultz, 1972; D. B. Keck, 1973; W. W. Wolf, 1976.10. Redes inteligentes: R. P. Weber, 1980.11. O sistema ALOHA – INTERNET: 1968, início.Com exceção da internet, que não foi patenteada, os anos dos 10 outros ítens se referem aos anos de publicação das patentes.A publicação de projetos de pesquisa (inéditos?) é uma aventura que considero arriscada. Muitas vezes uma idéia leva à outra. Um projeto científico inicial desemboca em outro, que leva a outro, ou muitos outros. Publicar uma idéia pode ser arriscado. Pois nunca se sabe o real valor de uma idéia. Hoje, pode não ter valor nenhum. Mas amanhã...ReferênciaLin, S. (2010). Challenges – An Open Access Scientific Journal for Research Proposals and Open Problems Challenges, 1 (1), 1-2 DOI: 10.3390/challe1010001 Read the comments on this post...... Read more »

Lin, S. (2010) Challenges – An Open Access Scientific Journal for Research Proposals and Open Problems. Challenges, 1(1), 1-2. DOI: 10.3390/challe1010001

Chemistry

June 11, 2010
02:30 AM
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A importância da FAPESP para o Brasil, segundo a Nature

by Roberto Berlinck in Química de Produtos Naturais

Artigo publicado hoje no Boletim da Agência FAPESP comenta artigo publicado na Nature sobre o momento da ciência no Brasil. A ciência brasileira é destaque em duas das mais importantes revistas científicas do mundo. Enquanto o programa Biota-FAPESP tem o balanço de seus primeiros anos publicado na Science, a Nature salienta o potencial do setor [...]... Read more »

Petherick, A. (2010) High hopes for Brazilian science. Nature, 465(7299), 674-675. DOI: 10.1038/465674a

April 10, 2010
03:35 PM
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Pinte o 7, com RMN-MOUSE

by Roberto Berlinck in Quimica Viva

Hoje em dia cada vez mais se realizam exames e diagnósticos por imagem gerada por Ressonância Magnética Nuclear (RMN), ou simplesmente “exames de ressonância”. Frequentemente médicos solicitam exames deste tipo, que não é invasivo (ou seja, não é necessária a inserção de uma sonda no corpo do paciente), não é necessário se tomar uma substância que forneça contraste (como em exames de raios-X, em que pode-se tomar substâncias contendo Iodo ou Bário radioativos para aumentar o contraste da imagem gerada), e o exame não é nocivo para a saúde nem do médico nem do paciente, pois não ficam expostos à radiação (como no caso de exames de raios-x).Mas, então, qual é o princípio da análise por RMN? Como ela funciona?Como o próprio nome diz, a técnica se fundamenta no uso das propriedades magnéticas dos núcleos dos átomos. Mas não de qualquer átomo. Não são todos os átomos que podem ser detectados por RMN, apenas alguns. Todos aqueles que não apresentam a massa atômica de número par e número atômico também de número par. Por exemplo, o isótopo 12 do carbono (massa atômica = 12; número atômico = 6) e o isótopo 16 do oxigênio (número de massa = 16; número atômico = 8) não podem ser detectados por RMN. Porquê? Porque os seus núcleos não se comportam como ímãs sub-atômicos.Ímãs sub-atômicos? Exatamente. Ímãs sub-atômicos, pois são os NÚCLEOS de outros átomos, que não têm número de massa par e número atômico também par, que se comportam como ímãs. Por exemplo, o hidrogênio (massa atômica = 1; número atômico = 1), o isótopo de massa 13 do carbono (massa atômica = 13; número atômico = 6), o deutério (massa atômica = 2; número atômico = 1), o nitrogênio 14 (massa atômica = 14; número atômico = 7), e muitos outros. Comportando-se como ímãs, estes núcleos apresentam um determinado campo magnético. Ora, leitor, você já experimentou colocar um ímã perto de outro? Os dois ímãs “se sentem” mutuamente, em uma relação recíproca.Não é uma nave espacial, e sim um aparelho de RMN de 900 MHzEsta propriedade de determinados núcleos se comportarem como ímãs sub-atômicos permite que sejam detectados por aparelhos de RMN, que apresentam um ímã para detectar núcleos. A explicação física é relativamente complicada, mas pode ser resumida da seguinte maneira: núcleos de átomos que apresentam caráter magnético têm uma determinada freqüência de precessão em torno do próprio eixo. Ou seja, estes núcleos giram em torno de si próprios, com uma determinada freqüência de precessão (número de voltas por segundo, ou freqüência, em Hertz). Quando se ajusta a freqüência do campo magnético do aparelho de RMN para detectar um determinado tipo de núcleo (hidrogênio, por exemplo), os dois campos magnéticos, o do núcleo e o do aparelho, entram em ressonância. Daí surgiu o nome da técnica de RMN. É muito parecido com o funcionamento de um rádio: você tem uma emissora de rádio (que seria o núcleo do átomo que se deseja detectar) e um aparelho de recepção de ondas de rádio (ou, um rádio). Para ouvir aquela emissora de rádio é necessário se ajustar a frequência de recepção das ondas de rádio no aparelho de rádio. Desta forma, o aparelho de rádio “entra em ressonância” com a emissora de rádio.Bom, e daí? E daí que nós humanos temos cerca de 70% de água no nosso corpo. E água tem hidrogênio (H2O). Logo, aparelhos de RMN detectam água. O diagnóstico por RMN é feito observando-se o padrão de distribuição de água nos tecidos do corpo. Se o padrão de distribuição estiver “anormal”, alguma coisa está errada.A descoberta do fenômeno de RMN literalmente revolucionou a ciência. Esta descoberta foi feita independentemente por Bloch e Purcell, que dividiram o prêmio Nobel de Física de 1952. Richard Ernst (1991) e Kurt Wütrich (2002) também ganharam o prêmio Nobel por terem se dedicado ao desenvolvimento e utilização da técnica de RMN na geração de imagens, em análises químicas, físicas, biológicas, geoquímicas, em química de materiais e em outros ramos do conhecimento. Atualmente qualquer universidade do mundo que realiza pesquisa em química e/ou em física possui pelo menos um aparelho de RMN. São aparelhos sofisticados, grandes e caros, em contínuo aprimoramento. Praticamente a cada 2 anos são lançados novos modelos, extremamente versáteis, de aparelhos de RMN. Os campos magnéticos utilizados nos aparelhos de RMN são gerados por magnetos supercondutores que devem ser resfriados por hélio líquido (a cerca de -269 graus Celsius), cujo reservatório deve ser resfriado com nitrogênio líquido (cerca de -200 graus Celsius).Até recentemente a utilização de aparelhos de RMN estava limitada à localização destes em institutos acadêmicos, ou institutos de pesquisa especializados, em centrais de análises ou ainda em instituições médicas. Porém, já nos anos 80 pesquisadores começaram a desenvolver aparelhos de RMN portáteis, os quais foram colocados em uso em 1996, e atualmente estão sendo cada vez mais utilizados para os mais diversos fins: análise de asfalto de ruas e estradas, de estruturas de pontes e análises de solo. Denominados aparelhos de RMN de varredura (Stray-Field NMR), são aparelhos de RMN em miniatura. São colocados muito próximos à superfície do material que se pretende analisar, de maneira que a geração de um campo magnético pelo aparelho permite que os núcleos dos átomos de hidrogênio no material sob análise sejam detectados. Em geral, analisa-se o padrão de distribuição de água. Mas também de gordura, ou de proteínas.O aparelho de RMN portátil foi batizado, muito apropriadamente, de RMN-MOUSE (MObile Universal Surface Explorer). Tem o tamanho de um aparelho de telefone celular grande, ou um palm, e é empregado movendo-se um campo magnético que não varia. O aparelho é colocado próximo à superfície que se deseja analisar, obtendo-se imagens tanto da superfície como de camadas próximas à superfície, para que se possa conhecer a constituição do material sob análise. A resolução da imagem gerada pode chegar a 2,3 um. Uma das aplicações mais interessantes do RMN-MOUSE é na análise de obras de arte e de construções históricas, de grande valor cultural.aparelho de RMN-mousePor exemplo, a pintura “Adoração de Magi” (Pietro Perugino, pintada entre 1496-1498) foi analisada por RMN-MOUSE, e indicou uma diferença de espessura no tecido da tela das bordas quando comparada com a espessura do centro da pintura. No caso da pintura “Pala Albergotti” (Giorgio Vasari), detectou-se uma diferença da espessura de tinta no centro e nas extremidades da pintura. Esta diferença foi atribuída à presença de oxalatos (sais de ácido oxálico, HO2C-CO2H), originários da degradação da proteína utilizada no acabamento da pintura, detectadas por RMN-MOUSE, microsopia óptica e espectroscopia no infravermelho.Adoração de Magi, de Pietro ParuginoPala Albergotti, de Giorgio VasariA técnica de RMN-MOUSE também é utilizada na análise de documentos antigos, uma vez que papel é feito com celulose e lignina, que apresentam tanto “água aprisionada” como “água livre” na sua estrutura. No caso de papel e madeira danificados, a quantidade de água e a crsitalinidade da celulose sofrem modificações, e podem ser detectadas. Assim, é possível se saber qual a extensão do comprometimento de documentos antigos de acordo com o teor de água que estes apresentam. Também se observou efeito corrosivo de tinta utilizada na escrita, feita de ferro e taninos (iron gall ink), em documentos do Codex Major da Collectio Altaemsiana.tinta de ferro e taninos (iron gall ink)A técnica de RMN-MOUSE também já foi utilizada na análise da madeira de violinos Stradivarius. Em alguns casos, foi possível saber quantas camadas de verniz foram aplicadas na madeira da confecção dos instrumentos. Também foi possível se verificar que os violinos mais antigos foram fabricados com madeiras mais densas, e que a densidade da madeira influencia diretamente na qualidade do som produzido pelo instrumento. Tal técnica também pode ser empregada na distinção de violinos verdadeiramente antigos daqueles que são falsificados.A RMN-MOUSE também é utilizada para se analisar o teor de água em paredes de prédios e monumentos históricos, de maneira a que os restauradores possam utilizar o material mais adequado na restauração de tais construções. A análise dos afrescos pintados por Pelledrino degli Aretusi na Capela Serra da Igreja da Nossa Senhora do Sagrado Coração, em Roma, indicou que estes estão sujeitos à umidade que se inflitra a partir do solo. A análise detalhada da distribuição de água nos afrescos indicou em que locais este se encontra mais a... Read more »

Blümich, B., Casanova, F., Perlo, J., Presciutti, F., Anselmi, C., & Doherty, B. (2010) Noninvasive Testing of Art and Cultural Heritage by Mobile NMR . Accounts of Chemical Research, 2147483647. DOI: 10.1021/ar900277h

Chemistry

February 28, 2010
07:52 PM
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O desenvolvimento sustentado é possível?

by Roberto Berlinck in Quimica Viva

O livro “A Retórica da Razão”, de Albert O. Hirschman (1991) é considerado uma obra de essencial importância para explicar os argumentos de conservadores sobre as atuais mudanças sociais segundo o modelo de desenvolvimento sustentável. Segundo Hirschman, os conservadores apresentam três tipos de argumentos que questionam as mudanças, e procuram minimizar sua importância: argumentos perversos, argumentos fúteis e argumentos de ameaças. O emprego de tais argumentos não somente limita o entendimento entre liberais e conservadores, entre progressistas e reacionários, como também pode ser tão danoso quanto simplesmente se ignorar maneiras de se promover a sustentabilidade. Argumentos reacionários contrários à sustentabilidade estão sendo atualmente utilizados para manter o status quo do sistema econômico e social vigente. Desta forma, a análise crítica da contextualização histórica de tais argumentos ajuda a prover base para sua compreensão e de como estes argumentos são empregados contra mudanças potencialmente necessárias.O têrmo “desenvolvimento sustentado” engloba vários conceitos sobre a relação entre a governabilidade e a sociedade e natureza. Constitui em se estabelecer formas de planejamento e modos de atuação valorosos e virtuosos, quase como um movimento social. Sendo assim, o “desenvolvimento sustentado” atraiu a atenção tanto de revolucionários como de reacionários, que atuam de forma divergente, sem que, contudo, se manifestem abertamente contra a sustentabilidade. A forma de se questionar a sustentabilidade se baseia, fundamentalmente, em questionar se mudanças são ou não realmente necessárias. O conhecimento destas táticas conservadoras permite sua análise e também conhecer o potencial de certas iniciativas de governabilidade, gestão e convivência em ambientes sociais, e também como o emprego de tais argumentos contribuem para reforçar barreiras de comunicação entre grupos com visões sociais distintas.Qual a importância da sustentabilidade e do desenvolvimento sustentado? Principalmente em criar formas diferentes de se resolver problemas e de diálogo entre “partes” aparentemente opostas, que incluem diversos setores da sociedade e do governo. A sustentabilidade traz consigo uma reorganização dos poderes e das instituições administrativas, com ênfase em abordagens participativas e integrativas. De tal forma que a análise dos prospectos de sustentabilidade deve ser muito cuidadosa, de maneira a não ser corrompida por falsas premissas básicas, que buscam apenas a atender determinados setores sociais ou interesses de grupos segmentados.Uma maneira muito questionável de se analisar os preceitos e as maneiras de se promover a sustentabilidade é de acordo com a filosofia pragmática, a qual, na verdade, deve ser muito mais uma forma de se implementar ações do que de análise. A adoção do pragmatismo como base de análise torna muito difícil de discernir quais pontos são realmente verdadeiros para se avaliar a sustentabilidade, bem como o que é realmente bom e possui valor moral neste contexto. Sendo assim, é absolutamente necessário se deixar o pragmatismo de lado e se ampliar o escopo da análise de processos de sustentabilidade, com membros da sociedade aptos a promover tais questionamentos e trazer à luz o conhecimento aliado a tais questionamentos. A adoção de uma “filosofia pragmática” pode ser questionável por sempre trazer a suspeita de que “há sempre algo suspeito sob o sol”, quando tal discussão é trazida por um número crescente de participantes aptos a apresentarem seus diferentes pontos de vista sobre o desenvolvimento sustentado.A sustentabilidade por si só deve ser um conceito pragmático se for para se implementar mudanças para a reorientação das práticas sociais futuras. O problema é que o conceito “sustentabilidade” apresenta uma relação ambígua com o conceito “mudança”. Até há pouco tempo, o conceito de sustentabilidade estava um unicamente relacionado à conservação de recursos naturais. O problema é que esta maneira de pensar implica em se criar formas de manter os recursos naturais intocados e inexplorados, para que não sejam “danificados”. Ora, tal forma de se considerar o desenvolvimento sustentado vai contra a sua essência, que é a da experimentação, do aprendizado, da restauração e da melhoria das relações, muito mais do que de simplesmente se “manter inalterado e intocado” o acesso e utilização racional dos recursos naturais. Um dos maiores desafios da sustentabilidade é de se promover o “pensamento social”, de maneira a se minimizar interesses individuais e de certos setores em favor daqueles de caráter muito mais amplo para a sociedade. Os argumentos conservadores objetivam simplesmente deixar de lado tal forma de se criar maneiras integradas para proposições para a sustentabilidade.Assim, setores sociais conservadores fazem uso de argumentos perversos, fúteis e de ameaças para descaracterizar a necessidade de mudança para promover o desenvolvimento sustentado.Argumentos de perversidade são aqueles que são empregados para dizer que tudo pode apenas piorar e, no contexto da sustentabilidade, apenas tornar todo o processo ainda mais insustentável. Os argumentos de perversidade sustentam que a maneira de se promover a sustentabilidade é contra o desenvolvimento e apresenta perigo para o neoliberalismo. Setores conservadores fazem amplo uso de argumentos com a lógica da perversidade, em favor da governabilidade. Assim, por exemplo, dizer que a sustentabilidade pode ser o principal entrave para o desenvolvimento é um argumento perverso, uma vez que bloqueia qualquer outra possibilidade de se promover desenvolvimento. Porém, pelo contrário. As abordagens de governabilidade sustentada que se baseiam em parcerias tornam mais efetivas a utilização de diferentes recursos, formas de conhecimento e de entendimento, de maneira a encontrar novas soluções para capacitar aqueles que buscam o desenvolvimento sustentado como verdadeiros experimentadores. Somente desta maneira é possível se conhecer novas idéias, valorizar estas idéias e modelar novas práticas conforme tal abordagem integrativa, e não em normas regulatórias.Ao argumentar em termos de “governabilidade”, a abordagem perversa pode atingir seu extremo. Esta estratégia objetiva aumentar a efevitidade e o escopo regulatório, impingindo regras, leis e conformidades, com a proposta de defender “os interesses púbicos”. Assim, em vez de promover a integração entre os interesses públicos e cívicos em longo prazo, o resultado é que os diferentes setores sociais são levados a agir como corporações para defender seus próprios interesses. Perde-se a essência da relação governo-cidadão, e tal relação é reduzida a seu mínimo denominador comum. Embora nefasto, o argumento da perversidade pode eventualmente levar a algumas ações de sustentabilidade positivas, como aquelas identificadas pelos movimentos NIMBY (Not In My Backyard – não no meu quintal), LULU (Locally Unwanted Land Uses – Usos da terra localmente indesejados) e BANANA (Build Absolutely Nothing Anywhere Near Anything – Não construir nada em local nenhum perto de qualquer coisa). Tais ações são de confrontação, teatrais e às vezes litigiosas. Por isso, é melhor que as propostas de projetos de sustentabilidade sejam apresentadas de maneira explícita, enfatizando novas parcerias e formas de consenso, de maneira a que a governabilidade não perca uma forma efetiva e confiável de mudança.O argumento da futilidade se baseia na assertiva francesa de que “plus ça change, plus c’est la même chose” (quanto mais se muda, mais tudo fica do mesmo jeito). O argumento da futilidade sustenta que a participação social não têm o menor impacto nas decisões a serem tomadas. Que inovações nos modos de participação social no governo são inefetivas, pois não conseguem romper as barreiras entre diferentes grupos, e que só servem para reforçar tais desigualdades e limitações de pensamento e comportamentos, bem como as diferenças nas trocas de experiência e de percepções da realidade. Ou seja, que a participação têm eficácia limitada na mudança de diretrizes. E, ainda, que promover estudos e avanços em agendas específicas são fúteis porque os governos não conseguem incorporar tais mudanças e transferi-las em estratégias e ações efetivas de sustentabilidade.Na verdade, a lógica de futilidade é que é fútil, por considerar que a sustentabilidade só é válida de resultar na mudança de regras, leis e diretrizes. Tentar estabelecer listas de prioridades, áreas e maneiras específicas de atuação sustentada é, de acordo com o próprio princípio da futilidade, uma estratégia ingênua, dúbia e limitante. A resposta para o problema da sustentabilidade como um todo deve ser considerada de maneira integrativa e incrementativa, sem limites definidos. Portanto, o argumento da futilidade apenas tenta reforçar que estamos andando, sem sair do lugar.O argumento da ameaça, ou do perigo, tenta mostrar que a emergência de um novo paradigma de uma forma de desenvolvimento sustentável é verdadeiramente diabólica. Tenta mostrar que se caminharmos para maneiras holísticas e integrativas de sociedade sustentada poderemos perder tudo o que conquistamos até aqui. O argumento da ameaça tem por objetivo mostrar que a ênfase no holismo e integração do desenvolvimento sustentado é um... Read more »

Holden, M. (2010) The Rhetoric of Sustainability: Perversity, Futility, Jeopardy?. Sustainability, 2(2), 645-659. DOI: 10.3390/su2020645

May 6, 2010
09:08 PM
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Camundongos produzem morfina.

by Roberto Berlinck in Química de Produtos Naturais

A morfina é um dos mais antigos constituintes químicos vegetais que se conhece. É originária do ópio, que por sua vez é preparado a partir do látex da papoula (Papaver somniferum). A morfina foi pela primeira vez isolada como substância química em 1804, e já em 1817 começou a ser comercializada como analgésico (para suprimir [...]... Read more »

Grobe, N., Lamshoft, M., Orth, R., Drager, B., Kutchan, T., Zenk, M., & Spiteller, M. (2010) Urinary excretion of morphine and biosynthetic precursors in mice. Proceedings of the National Academy of Sciences, 107(18), 8147-8152. DOI: 10.1073/pnas.1003423107

May 2, 2010
11:24 AM
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A conservação da biodiversidade é possível?

by Roberto Berlinck in Quimica Viva

Reportagem de Herton Escobar, publicada ontem no jornal O Estado de São Paulo com o título “Mundo falha em proteção a espécies”, comenta os resultados de 8 anos passados desde a realização da Convenção da Diversidade Biológica (CDB), em 2002. O artigo de Escobar se fundamenta em outro artigo, publicado na última sexta feira na revista Science, “Global Biodiversity: Indicators of Recent Declines”. Com base neste, Escobar informa que o ritmo de perda de biodiversidade não só não diminuiu como AUMENTOU. O número de espécies ameaçadas de extinção passou de 11.000 para 17.000. Acertadamente, Escobar informa que, porém, tais números são uma estimativa bastante aproximada, pois não se conhece o número da maior parte das espécies biológicas da Terra, nem quais e quantas estão realmente desaparecendo.Segundo Escobar, na crescente perda de diversidade biológica “pesam os impactos cada vez mais severos das mudanças climáticas, da pesca predatória, da disseminação de espécies invasoras, do desmatamento e do consumo de recursos naturais (como água e solo) por uma população global cada vez maior e mais consumista.”Aparentemente o Brasil tem atuado de maneira relativamente positiva, criando novas áreas de conservação e reduzindo a taxa de desmatamento. Segundo a reportagem, o Prof. Carlos Joly, do Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas, dá nota 7 para a atuação do Brasil junto à CDB.foto: cortesia do Dr. Eduardo Hajdu (Museu Nacional, UFRJ)O artigo de Escobar n’O Estado de São Paulo inclui uma análise de Matt Foster, Diretor da ONG Conservação Internacional e co-autor do trabalho publicado na Science. Segundo Foster, “Uma nova visão para a conservação da biodiversidade é necessária. Os líderes mundiais precisam ser mais ambiciosos nos seus esforços para proteger a natureza e todos os bens que ela nos provê via itens essenciais, como água limpa, ar puro, remédios e alimentos. Alguns países têm feito a lição de casa e estão adotando respostas adequadas, mas ainda há um longo caminho pela frente. O Brasil, por ser um dos países com a maior diversidade do mundo, tem a oportunidade e a responsabilidade de liderar o caminho.”Este assunto já foi por mim abordado no blog “Química de Produtos Naturais” mais de uma vez (vejam aqui, aqui e aqui), e manifesto novamente aqui minhas observações. Na verdade, a questão da conservação da biodiversidade será realmente enfrentada somente quando o desenvolvimento econômico começar a ficar comprometido tanto para países desenvolvidos como para os países em desenvolvimento. Questões sobre conseqüências para a saúde, recuperação de áreas degradadas que têm impacto direto sobre as atividades humanas (como recifes de corais, por exemplo, que servem de berçário para várias espécies de peixes), sobre a importância em melhor se conhecer para se explorar de maneira racional os recursos naturais, são todas questões secundárias, que não estão incluídas na agenda da maioria dos governos e empresários. Mesmo daqueles que se dizem “defensores da preservação natural”.A manutenção da biodiversidade, por si só, não interessa dirigentes políticos, empresários, banqueiros e outros setores da sociedade a favor do desenvolvimento a qualquer preço. A propaganda com “atitudes ecologicamente responsáveis”, “desenvolvimento sustentado”, “práticas verdes”, estão longe, muito longe de resultarem em ações efetivas que minimizem de fato a perda de biodiversidade e promovam não somente a manutenção como a recuperação de ecossistemas-chave para a manutenção da diversidade biológica. Tanto isso é verdade que os resultados estão disponíveis, no artigo de Escobar e no artigo publicado na Science.Após 8 anos, o que se tem a dizer sobre a atual conservação da biodiversidade? Que é uma vergonha. Leia o artigo de Herton Escobar aqui.Butchart, S., Walpole, M., Collen, B., van Strien, A., Scharlemann, J., Almond, R., Baillie, J., Bomhard, B., Brown, C., Bruno, J., Carpenter, K., Carr, G., Chanson, J., Chenery, A., Csirke, J., Davidson, N., Dentener, F., Foster, M., Galli, A., Galloway, J., Genovesi, P., Gregory, R., Hockings, M., Kapos, V., Lamarque, J., Leverington, F., Loh, J., McGeoch, M., McRae, L., Minasyan, A., Morcillo, M., Oldfield, T., Pauly, D., Quader, S., Revenga, C., Sauer, J., Skolnik, B., Spear, D., Stanwell-Smith, D., Stuart, S., Symes, A., Tierney, M., Tyrrell, T., Vie, J., & Watson, R. (2010). Global Biodiversity: Indicators of Recent Declines Science DOI: 10.1126/science.1187512 Read the comments on this post...... Read more »

Butchart, S., Walpole, M., Collen, B., van Strien, A., Scharlemann, J., Almond, R., Baillie, J., Bomhard, B., Brown, C., Bruno, J.... (2010) Global Biodiversity: Indicators of Recent Declines. Science. DOI: 10.1126/science.1187512

Chemistry

January 23, 2010
06:04 AM
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Mirtilos e memória

by Roberto Berlinck in Química de Produtos Naturais

Mirtilos são pequenas maravilhas. Pequena mesmo, pois são frutinhas azul-arroxeadas, de plantas do gênero Vaccinium e Cyanococcus, originárias da América do Norte, Europa e Ásia (mas hoje encontradas para consumo no mundo todo). Os mirtilos são comumente conhecidos como blueberries, e também são cultivados no sul do Brasil. Infelizmente o sabor das frutas brasileiras não [...]... Read more »

Krikorian, R., Shidler, M., Nash, T., Kalt, W., Vinqvist-Tymchuk, M., Shukitt-Hale, B., & Joseph, J. (2010) Blueberry Supplementation Improves Memory in Older Adults . Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2147483647. DOI: 10.1021/jf9029332

February 17, 2010
08:22 PM
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Gingko biloba: um fóssil vivo, para o bem e para o mal

by Roberto Berlinck in Quimica Viva

Ginkgo biloba é uma planta considerada um fóssil vivo, pois pertence à família das Ginkgoaceae, das quais já foram encontrados espécimens petrificados os quais, se presume, estavam vivos há 300 milhões de anos. Estas plantas se tornaram praticamente extintas durante o Período Terciário (cerca de 60 milhões de anos atrás), restando dois de 19 gêneros com quase 60 espécies.Esta planta é amplamente utilizada na medicina oriental (Japão e China), onde foi e é empregada para o tratamento de tosse, asma bronquial e até bebedeira pesada. Fitofármacos (medicamentos que têm extratos vegetais por base) à base de G. biloba são dos mais utilizados no mundo, inclusive no Brasil, para o tratamento de insuficiência do fluxo sanguíneo, insuficiência cerebral, depressão, vertigens e tonturas, dores de cabeça, déficit intelectual. Porém, testes clínicos realizados com G. biloba, apesarem de serem numerosos, são controversos. Ensaios realizados com idosos apresentando sintomas da doença de Alzheimer não apresentaram resultados evidentes. O chá de G. biloba também é bastante utilizado, apesar de conter concentrações de ácidos ginkgólicos 80 vezes maiores do que as recomendadas. E muito provavelmente também contém a gingkotoxina.A gingkotoxina é formada na planta através de uma via bioquímica muito parecida com aquela que leva à formação da piridoxina, também conhecida por vitamina B6. Sendo assim, quando consumida em excesso, a gingkotoxina atua como um competidor da vitamina B6, uma vitamina essencial para o metabolismo dos aminoácidos. Indivíduos com carência de vitamina B6 apresentam dermatite (inflamação da pele), anemia, gengivite, feridas na boca e na língua, náusea e nervosismo.No Japão, as sementes de G. biloba são consumidas como alimento, mas podem causar intoxicação com sintomas característicos. Tais intoxicações já foram registradas 70 vezes, das quais 27% levaram à morte. Tais intoxicações foram particularmente freqüentes durante a 2ª Guerra Mundial, quando houve escassez de alimentos no Japão. Pacientes que ingeriram sementes de G. biloba apresentaram quadro convulsivo, com vômitos e falta de consciência. Outras plantas que também contém gingkotoxina, como espécies do gênero Albizzia, são responsáveis por inúmeros casos de intoxicação de gado na África.Devido à sua similaridade com a vitamina B6, esta última é utilizada como antídoto em casos de intoxicação por gingkotoxina, que está presente não somente nas sementes, mas também nas folhas de G. biloba, muito utilizadas em fitoterapia. Além disso, vários medicamentos alopáticos contém quantidades de gingkotoxina entre 11,4 e 58,5 mg, sendo que a quantidade máxima reocomendada para ingestão diária é de entre 0,09 e 11,9 mg. A ingestão continuada de medicamentos contendo gingkotoxina pode levar ao surgimento de quadros clínicos convulsivos de natureza epiléptica. A presença de gingkotoxina em fitomedicamentos e medicamentos alopáticos comprovadamente atua em detrimento da saúde dos pacientes.Desta forma, órgãos reguladores de saúde na Europa recentemente estabeleceram restrições na utilização, bem como obrigatoriedade de advertência na bula e na embalagem, de medicamentos à base de G. biloba. No Brasil e no mundo o consumo de fitomedicamentos contendo G. biloba é extremamente elevado. Talvez por desconhecimento dos potenciais danos à saúde que eventualmente o consumo desta planta pode causar.ReferênciasL. C. Baratto, J. C. Rodighero e C. A. de Moraes Santos: “Ginkgo biloba: o chá das folhas é seguro?”. (revista Ciência Hoje)Entrevista com Luís Carlos Marques, especialista em Fitoterapia, mestre em Botânica e doutor em Ciências. Professor do Departamento de Farmácia e Farmacologia da Universidade Estadual de Maringá.Leistner, E., & Drewke, C. (2010). Gingko biloba and Ginkgotoxin, Journal of Natural Products, 73 (1), 86-92 DOI: 10.1021/np9005019 Read the comments on this post...... Read more »

Leistner, E., & Drewke, C. (2010) and Ginkgotoxin . Journal of Natural Products, 73(1), 86-92. DOI: 10.1021/np9005019

Chemistry

March 14, 2010
06:09 AM
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Artemisinina em perspectiva

by Roberto Berlinck in Química de Produtos Naturais

Dois artigos recentes, revisões bibliográficas, discutem a importância em melhor se entender o mecanismo de ação anti-malárica da artemisinina e seus derivados, atualmente amplamente utilizados no tratamento da malária. Embora esta doença tenha sido erradicada em taxas de até 50% em 1/3 dos países em que é prevalente, sua completa eliminação ainda é muito difícil [...]... Read more »

Li, J., & Zhou, B. (2010) Biological Actions of Artemisinin: Insights from Medicinal Chemistry Studies. Molecules, 15(3), 1378-1397. DOI: 10.3390/molecules15031378

O’Neill, P. M., Barton, V. E. and Ward, S. A. (2010) The Molecular Mechanism of Action of Artemisinin—The Debate Continues. Molecules, 15(3), 1705-1721. info:/10.3390/molecules15031705

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