segunda-feira, 15 de agosto de 2011

Por que Timina no lugar da Uracila?

Na quarta-feira passada, durante a aula de Técnicas de Diagnóstico Molecular, surgiu uma dúvida interessante: Por que o DNA usa Timina no lugar da Uracila usada pelo RNA?
Motivado por essa dúvida, decidi pesquisar a respeito. Como a explicação se mostra deveras interessante, decidi publicá-la aqui. Ela com certeza será melhor entendida por aqueles que possuem algum conhecimento em biologia molecular, pois não é minha intenção explicar toda a estrutura, síntese e replicação dos ácidos nucleicos. Mas vamos à explicação: 
Pra começar, vejam a estrutura da Uracila a seguir:

A única diferença  dela para a Timina é a presença de um grupo metil nesta última:

A timina é, de fato, também conhecida como 5-metiluracila. Mas vamos à explicação:
Durante a síntese dos nucleotídeos, as nucleotídeo-monofosfatases (NMPs), isto é o conjunto Nucleotídeo + Ribose + Fosfato é desidroxilado, originando 2'-deoxi-nucleotideo-monofosfatases (dNMPs), ou seja, GMP, AMP, CMP e UMP são convertidos para dGMP, dAMP, dCMP e dUMP respectivamente. Em seguida, uma modificação catalisada pelo ácido fólico adiciona um metil à uracila, para formar timina, tornando dUMP em dTMP. Mas... por quê?
Bom, isso acontece porque a Uracila, apesar de preferir se parear com Adenina, pode facilmente se parear com qualquer base, inclusive consigo mesma. A presença de um grupo metil (que a transforma em timina), que é hidrofóbico, reordena sua posição na hélice, impedindo que isso aconteça, de forma que a timina é mais estável para uma dupla-hélice do que a uracila.
Além disso, mais outro problema é resolvido com essa conversão. Vejam a seguir a estrutura da citosina. Ela é semelhante à Uracila, como podem notar, diferenciando-se pela substituição de um O por NH2.
 


Acontece que a citosina pode espontaneamente de deaminar e se transformar numa uracila. E aí, se a uracila fosse um componente do DNA, as estruturas de reparo não conseguiriam diferenciar essa uracila proveniente de uma citosina de uma uracila original, fazendo com que mutações se acumulassem em uma taxa gigantesca.
Com o uso de timina no lugar da uracila, qualquer uracila detectada na dupla hélice é identificada como um erro e substituída por uma citosina.
Well, é basicamente isso que encontrei explicando o motivo dessa substituição. :3

domingo, 14 de agosto de 2011

34 anos do sinal Wow!

Hello, folks!
Numa nova tentativa de reativação do blog, vou falar um pouco sobre o sinal Wow! que está completando 34 anos.
Em 15 de agosto de 1977, às 23:16 horas, o astrônomo Dr. Jerry R. Ehman detectou um forte sinal de rádio de banda estreita enquanto trabalhava num projeto do SETI no radiotelescópio The Big Ear na Universidade do Estado de Ohio. O sinal durou 72 segundos e vinha da zona oeste da constelação de Sagitário e alcançou uma intensidade 30 vezes superior a do ruído de fundo, mas não foi mais detectado desde então.
O protocolo utilizado não incluía a gravação dos sinai, sendo que este foi apenas registrado pelo computador numa seção de papel contínuo. Dias depois, o jovem professor Jerry R. Ehman, enquanto trabalhava como voluntário no projeto SETI revisando os registros do computador, descobriu o sinal. Fascinado com o fato de este sinal alcançar a assinatura esperada para um sinal interestelar na antena usada, Ehman circulou-o no papel e escreveu o comentário "Wow!" ao seu lado, fazendo com que este comentário se tornasse o nome com que o sinal passou a ser conhecido.
O código alfanumérico circulado, 6EQUJ5, descreve a variação da intensidade do sinal. Um espaço representa uma intensidade entre 0 e 1, os números 1 a 9 representam as intensidades correspondentes (de 1,0 a 10,0), e intensidades acima destas são representadas por letras (A para 10,0 a 11,0; B para 11,0 a 12,0; etc.). O valor mais alto detectado foi U (entre 30,0 e 31,0), o que em escala linear é mais de 30 vezes mais alto que o ruído normal de fundo.
Os valores assumido para a frequência foram 1420,356 MHz (por J. D. Kraus) e 1420,4556 MHz (por Ehman). Esta frequência é significativa pelo fato de o hidrogênio, que asume-se seja o elemento mais abundante do Universo, ressoa a cerca de 1420 MHz, de forma que extraterrestres poderiam usar esta frequência para transmitir um sinal forte. Também é importante notar que esta frequência é parte do "espectro protegido", uma banda na qual transmissores terrestres são proibidos de transmitir.
A determinação precisa da origem do sinal foi difícil pelo fato do telescópio usar duas antenas para procurar por sinais, cada uma apontando para uma direção ligeiramente diferente. O sinal foi detectado por uma das antenas, mas o processamento dos dados ocorreu de maneira que é impossível determinar por qual delas ele entrou.
O que se pode concluir é que o sinal veio de algum ponto da constelação de sagitário, a cerca de 2.5 graus ao sul do grupo estelar de quinta magnitude Chi Sagittarii. A estrela facilmente visível mais próxima é Tau Sagittarii.
O sinal era esperado ser detectado pelas duas antenas com uma diferença de 3 minuto entre elas, mas isso não ocorreu. Diversas tentativas de detectar novamente um sinal similar nos anos seguintes não obtiveram sucesso. Diversas especulações sobre a origem do sinal foram levantada, mas nada foi conclusivo.

Vocês podem ouvir uma reconstrução do que o sinal teria soado aqui.
O som inevitavelmente me fez lembrar dos sons agudos ouvidos nos episódios da série clássica de Star Trek, não concordam? "Captain! We detected a strong signal coming from Chi Sagittarii!"