Legalizados embriões humano-animais

Os deputados britânicos decidiram, no passado dia 19, por 336 votos contra 176, aprovar a geração de embriões mistos de humano e animal.

Os embriões híbridos mais importantes são os cíbridos, colocando o núcleo de uma célula humana adulta num ovócito de animalsem núcleo.

Os embriões humanos transgénicos, obtidos inserindo genes animais em embriões humanos.

As quimeras são obtidas introduzindo células animais num embrião humano.

Os híbridos verdadeiros são cruzamentos de gâmetas humanos e animais.

“Os embriões só poderão ser fabricados se se provar previamente que a investigação para a qual vão contribuir é necessária e útil. E, seja qual for o tipo de embrião híbrido gerado, apenas será permitido desenvolverem-se durante 14 dias e nunca serão implantados no útero de uma mulher ou de um animal.” (in Público)

Os híbridos cíbridos (99,9% humanos e 0,1% animais) são de extrema importância porque a possibilidade de os produzir vem suprir a escassez de embriões humanos, o que tem dificultado a investigação médica na área das células estaminais embrionárias (CEE) humanas. Assim, os cientistas vão poder utilizar ovócitos de animais para tentar derivar as CEE humanas, que são indispensáveis para estudar doenças incuráveis como o Alzheimer e muitas outras.

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Breve História de Tudo

O blog "Naturalmente, não sei..." mostra-nos um vídeo magnífico sobre a teoria mais aceite neste momento no mundo cientíco:

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Is Anybody Out There?

Não podemos saber a existência de vida noutros planetas. Há, neste momento uma lista de 287 planetas encontrados fora do Sistema Solar (http://vo.obspm.fr/exoplanetes/encyclo/catalog.php).

Talvez seja improvável a existência de formas de vida superior noutros planetas. Ou talvez elas evoluam sem problemas.

É possível fazer uma alálise grosseira de N, número de civilizações tecnicamente desenvolvidas na Galáxia. Os factores usados por Carl Sagan são os seguintes:

N* - Número de estrelas na Via Láctea;

fp – Fracção de estrelas que possuam um sistema planetário;

ne – Número de planetas de um dado sistema que são ecologicamente adaptáveis à vida;

fl – Fracção de planetas nos quais já existe vida;

fi – Fracção de planetas habitaddos nos quais evoluiu uma forma de vida inteligente;

fc – Fracção de planetas habitados por seres inteligentes onde se desenvolve uma civilização técnica capaz de comunicar;

fL – Fracção de tempo de vida planetário em que existiu uma civilização técnica.

A equação será esta: N = N*f_pn_ef_lf_if_cf_L As estimativas da época de Sagan apontavam para 4x10¹¹ estrelas na Via Láctea. A maioria delas brilha estavelmente, sendo uma fonte de energia propícia à origem e evolução da vida em planetas próximos. F_p é sensivelmente 1/3, ficando N*f_p ≈ 1,3x10¹¹. O n_e foi considerado igual a 2, ficando N*f_pn_e ≈ 1,3x10¹¹. F_l≈1/3, o que implica que o número total de planetas da Via Láctea no qual a vida existiu pelo menos uma vez é de cem mil milhões de mundos habitados. F_i x f_c = 100 significa que, dentre todos os planetas em que existiu vida, apenas um em cem produziu uma civilização técnica.

Neste momentos temos que N*f_pn_ef_lf_if_c ≈ 1 x 10⁹ planetas onde uma civilização onde uma civilização técnica já existiu pelo menos uma vez. Por fim, F_L é inferior a 1/10⁸ visto que a Terra só atingiu a fase técnica há umas décadas. Por outro lado, não está fora de questão a hipótese de nos virmos a autodestruir. Neste caso o valor N estará entre 1 e 10.

A equação de Drake, proposta em 1961 pelo astrônomo Frank Donald Drake, diretor do projeto SETI:

A ideia chave é que o número de civilizações existentes na nossa Galáxia (N) = número de civilizações que podem ter surgido no tempo de vida da galáxia (vários fatores) x fraçao desse tempo que dura uma civilização (t/T)

• 1959: Giuseppe Cocconi (1914-) & Philip Morrison (1915-2005) publicaram "Searching for extraterrestrial Communication (Nature, 184, 844)".
• 1960: Frank Drake (1930-) começou uma busca de sinais em Ceti e Eridani com o radiotelescopio de 25 m de Green Bank.

• 1961: 10 especialistas de diversas áreas (Frank Drake, Carl Sagan (1934-1996), Melvin Calvin (1911-) (Premio Nobel de Química de 1961), entre outros) se reúnem. Drake formula sua equação.

N = f_pf_vf_if_cN*T_f

onde,

• f_p é a fração provável de estrelas que tem planetas (menor que 0,4),
• f_v é a fração provável de planetas que abrigam vida,
• f_i é a fração provável de planetas que abrigam vida e desenvolveram formas de vida inteligente,
• f_c é a fração provável de planetas que abrigam vida inteligente e que desenvolveram civilizações tecnológicas com comunicação eletromagnética,
• N* é a taxa de formação de estrelas na Galáxia, e
• T_t é o tempo provável de duração de uma civilização tecnológica.

A única variável razoavelmente bem conhecida é N*. Podemos fazer um cálculo otimista, supondo que a vida como a nossa pulula na Galáxia, assumindo

N = f_pN*T_t,

isto é, que o número de planetas com vida inteligente seria dado pelo número de novas estrelas vezes a duração de uma civilização tecnológica. Usando N*=3/ano, f_p = 0,4, e T_t de um século, chega-se a N=120. Podemos estimar a distância média entre estas "civilizações", assumindo que estão distribuídas pela nossa Galáxia. Como nossa galáxia tem aproximadamente 100 000 anos-luz de diâmetro por 1000 anos-luz de espessura, o volume total da galáxia é da ordem de

V_G = π x 50000² x 1000 anos – luz³

e a distância média entre estas "civilizações" (d_c)

d_c = (VC / 4π)^1/3

onde

V_C = V_G/N

Se N = 120, obtemos d_c ≈13500 anos-luz. Num cálculo pessimista, o valor de N pode cair por uma factor de um milhão. Nesse caso, para haver uma única civilização tecnológica na galáxia teria de durar no mínimo 300 mil anos. Para se estabelecer uma comunicação por rádio de ida e volta, a duração da civilização tecnológica não poderá ser menor que 12 mil anos. Caso contrário, a civilização interlocutora terá desaparecido antes de receber a resposta.

	R*	fp	fv	nT	fi	fc	Tt	N
hipótese muito otimista	20	0,6	2	1	1	1	109	~109
hipótese pessimista	2	0,1	0,1	10-3	10-6	10-3	102	~10-12
Valores de Drake	10	0,5	2	1	0,01	0,01	10000	100

Questionado sobre se faremos contato com alienígenas agora no século 21, Stephen Hawking responde:

“A espécie humana tem essa forma há 2 milhões dos 15 bilhões de anos transcorridos desde o Big Bang; assim, mesmo se a vida se desenvolveu em outros sistemas estelares, as chances de reconhecê-la nesse estágio é bastante remota. Qualquer outra forma de vida será ou muito primitiva ou muito mais avançada do que nós. E se for muito mais avançada, por que não se teria disseminado pela galáxia e visitado a Terra? É possível que haja por aí alguma civilização avançada que sabe de nossa existência, mas nos deixe aqui a cozinhar no nosso caldo primitivo. Mas duvido que tivessem tanta consideração por uma espécie primitiva como a nossa. Há uma história de que a razão de ainda não termos feito contacto com extraterrestres é que quando uma civilização atinge o nosso estágio de desenvolvimento ela torna-se instável e autodestrói-se. Mas sou optimista, acho que podemos evitar as guerras nucleares e o juízo final."

Stephen Hawking admite três níveis de evolução tecnológica para uma civilização antes que esta se auto-destrua, os níveis são: 1- total aproveitamento da energia nuclear; 2- total aproveitamento da energia solar; 3- total aproveitamento da energia da própria galáxia. Podemos estar longe do nível 3 de evolução tecnológica e consequente aproveitamento energético mas não estamos tão longe dum outro tipo de destruição: a destruição em massa das espécies animais e vegetais, e a destruição ambiental. Sem a intervenção da ética sem dúvida que nos aproximamos da destruição.

Fontes:
http://www.angelfire.com/anime/paranormal/hawkins.html
http://vo.obspm.fr/exoplanetes/encyclo/catalog.php
http://astro.if.ufrgs.br/vida/index.htm
"Cosmos" de Carl Sagan

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Mutações Benignas

Sim, há mutações que nos ajudam a sobreviver a doenças. Essas mutaões são como medicamentos do nosso próprio organismo. Um desses casos veio no jornal Público, cuja notícia saiu, em primeira mão, na Natura Genetics.

A tensão alta é um problema cada vez mais comum, afectando mil milhões de pessoas. Mas cerca de 100 milhões de pessoas em todo o mundo são portadoras de três mutações genéticas que mantêm baixa a sua tensão arterial, protegendo-as de vir a sofrer de doenças cardíacas e renais, além de reduzir o risco de virem a ter acidentes vasculares cerebrais.

Os genes NCCT, NKCC2 e ROMK foram identificados por investigadores dos Estados Unidos, que relataram o feito na revista científica Nature Genetics.

“As pessoas que têm estas mutações genéticas têm um risco 60 por cento menor de vir a sofrer de hipertensão”, disse Richard Lifton, investigador do Instituto Médico Howard Hughes, citado num comunicado de imprensa. “Descobrimos que dois por cento da população tem mutações em pelo menos um destes três genes”, disse Lifton, citado pela Reuters. É como se tivessem um medicamento contra a tensão alta incorporado de nascença — mas sofrem de doenças genéticas relacionadas com uma tensão arterial demasiado baixa.

Outras mutações protegem, não o indivíduo, mas sim a população, não deixando a doença propagar.

Mulheres afectadas por fibrodiplastia óssea progressiva (FOP), uma doença autossómica dominante, dificilmente se reproduzem, até pelas dificuldades que o parto representa para elas. Os homens também apresentam capacidade reprodutiva reduzida, uma forma de a Natureza “controlar” a incidência dessas doenças.

A síndrome de Progéria Hutchingson-Gilford, o envelhecimento precoce e acelerado que geralmente leva à morte por volta dos 16 anos de idade. A causa desta doença encontra-se na lâmina A, uma das proteínas que compõem a estrutura do núcleo celular, na qual faltam 50 aminoácidos comprometendo o mecanismo de detecção de danos do DNA.

Fontes:

Jornal Público

Scientific American

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Uma (outra) Tabela Periódica Original

Aqui poderão clicar em cada elemento e ver as propriedades de cada um

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Origem da Vida: Mudando o Paradigma

Os sistemas do tipo “metabolismo primorial” não contêm uma molécula ou estrutura que permita que a informação seja armazenada para ser duplicada e transmitida aos descendentes. Mas uma colecção dispersa de pequenos itens guarda a mesma informação de uma lista que os descreve. Isto é, hereditariedade armazenada em moléculas pequenas, em vez de uma lista como no DNA ou RNA.

Günter Wächtershäuser e colegas demonstraram partes de um ciclo envolvendo a combinação e separação de aminoácidos na presença de sulfetos metálicos catalisadores. A energia propulsora para a transformação é fornecida pela oxidação do monóxido de carbono em dióxido de carbono. É necessária uma experiência definitiva para estabelecer a validade do modelo da molécula pequena.

Assim que uma reacção propulsora plausível for identificada, não será necessário especificar o restante do sistema antecipadamente. Os componentes seleccionados, mais uma mistura de outras moléculas pequenas produzidas por processos naturais, poderiam ser combinados num recipiente de reacção adequado.

Nestas experiências, a energia poderia ser dissipada sem qualquer mudança nas concentrações de outras substâncias químicas. Um sucesso poderia demonstrar os passos iniciais no caminho da vida.

A evolução não antecipa eventos futuros, os nucleótidos apareceram primeiro no metabolismo para servir a outro propósito, talvez como catalisadores ou como recipientes de armazenamento de energia química. Algum evento pode ter levado a uma ligação de nucleótidos para formar RNA. A função do RNA, actualmente é estrutural, auxiliando na formação dos elos entre os aminoácidos na síntese das proteínas. Os RNAs primordiais podem ter servido ao mesmo propósito, mas sem preferência por aminoácidos específicos.

De: Scientific American

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Origem da Vida: Vida com Moléculas Pequenas

Esta teoria usa a definição termodinâmica, em vez de genética, da vida: uma região localizada que aumenta em ordem (decresce em entropia)por meio de ciclos movidos por um fluxo de energia seria considerada viva (Carl Sagan, na Enciclopédia Britânica). As propostas de origem da vida apresentam cinco exigências.

1 – Uma barreira necessária para separar a vida de não-vida

A vida distingue-se pelo grau de organização, mas a segunda lei da termodinâmica exige uma tendência para a desordem, entropia. Quando as células crescem, convertem a energia química ou radiação em calor. O calor aumenta a entropia do ambiente, compensando a diminuição da entropia nos sistemas vivos.

Hoje, membranas lipídicas separam as células vivas do seu ambiente. Algumas propostas sugeriram barreiras naturais que não são usadas actualmente, tais como membranas de sulfeto de ferro, superfícies minerais e aerosóis possam ter contribuído para essa separação de forma a compensar a entropia.

2 – Uma fonte de energia necessária para promover o processo de organização

Nós utilizamos hidratos de carbono e gorduras para nos mantermos vivos. Os microrganismos podem usar minerais de matéria orgânica ou oxigénio. Em ambos os casos estão envolvidas reacções redox, que conduzem a transferência de electrões. Outras formas de energia, como as diferenças de acidez em lados opostos da membrana, radioactividade e grandes variações de temperatura poderiam ser usadas em outras circunstâncias.

3- Um mecanismo para acoplar a libertação de energia ao processo de organização que define e sustenta a vida

A energia libertada pela clivagem do ATP serve para activar processos necessários para a nossa bioquímica que ocorreriam de forma lenta demais. O processo bioquímico é acelerado pela intervenção de uma enzima.

4 – Necessidade de uma rede de compostos químicos de modo a possibilitar a adaptação e a evolução

Suponhamos que uma reacção redox promove a conversão de uma substância orgânica A para B. Esta reacção serve de motor que move o processo de organização. Se B se reconverter apenas em A não estaríamos no caminho da maior organização. Mas se B se converter em C, seguidamente em D e, depois, em A, ou seja uma reconversão em múltiplos passos, então este ciclo seria faorável a uma operação contínua porque restabeleceriam a disponibilidade de A.

Se uma mudança na acidez ou outra circunstância ambiental atrapalhar um dos passos, o material se acumularia até ser encontrada uma alternativa. Esta exploração por tentativa e erro poderia activar compostos capazes de catalisar passos importantes do ciclo, aumentando a eficiência da rede no uso da fonte de energia.

5 – A rede deve crescer e reproduzir-se

A difusão de materiais da rede para fora do compartimento é favorecida pela entropia. Algumas reacções paralelas podem produzir gases, que escapam. Se estes processos ultrapassarem a taxa com que a rede ganha material então ela será extinta.

De: Scientific American

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Mutações

Anomalias Monogenéticas e Multifactoriais

Cerca de 1400 doenças genéticas conhecidas são causadas por mutações em genes únicos. As lesões bioquímicas de mais de 250 destas doenças são conhecidas e afectam sobretudo enzimas, factores de coagulação do sangue, proteínas de transporte, hormonas peptídicas, receptores.

As doenças monogénicas podem não ser herdadas, mas serem antes o resultado de uma nova mutação no indivíduo afectado. A frequência da ocorrência deste género de mutações foi calculada como sendo de 5 x 10-6 mutação por gene e por geração. Aproximadamente um em cada 100.000 recém-nascidos deveria, portanto, possuir uma nova mutação num qualquer locus genético.

ß-talassemias

Talassemias são pertubações genéticas da síntese de hemoglobina. As hemoglobinas humanas são codificadas por duas séries de genes: os genes de tipo a, localizados no cromossoma 10 e os genes de tipo ß, localizados no cromossoma 11

As talassemias são patalogias caracterizadas pela ausência total ou parcial de síntese de um tipo de globina. O resultado é um desequilíbrio entre as cadeias a e ß e uma anemia. Estes estados têm origem numa deficiência de transcrição do DNA, ou num defeito de maturação do RNA, ou numa instabilidade do RNA ou, ainda, numa incorrecção na tradução do RNA. Estes defeitos podem resultar de mutações pontuais que conduzem a um desfasamento da tradução ou ao aparecimento prematuro de sinais de fim de cadeia ou, ainda, derivar de eliminações do gene, no seu todo ou parciais.

Mutações sem sentido e frame shift

A ß-talassemia, caracterizada pela ausência total da síntese da globina ß, resulta duma mutação pontual no codão correspondente ao aminoácido 17 ou no correspondente ao aminoácido 39. Nos dois casos, a mutação dá origem a um codão sem sentido. Para além de serem intraduzíveis, os RNA mensageiros correspondentes são muito instáveis in vivo.

Outras talassemias de tipo ß resultam de eliminações ou de inserções na sequência que codifica para a globina ß; o resultado é uma deslocação da fase de leitura do RNA mensageiro.

Um exemplo de favorecimento

Aqui temos a tabela dos tripletos. Há três tripletos de terminação de cadeia proteica. Se, por exemplo na CCR5 um destes codões aparecer antes do esperado teremos, então, uma proteína não funcional. Uma mutação poderá favorecer o portador de tal mutação, fazendo com que este não seja afectado pelo vírus do HIV, mas seja apenas portador, por exemplo.

Sequência proteica de CCR5:

>Q5EKN0|Q5EKN0_HUMAN CC chemokine receptor 5 variant - Homo sapiens

MDYQVSSPIYDINYYTSEPCQKINVKQIAARLLPPLYSLVFIFGFVGNMLVILILINCKR

LKSMTDIYLLNLAISDLFFLLTVPFWAHYAAAQWDFGNTMCQLLTGLYFIGFFSGIFIIL

LTIDRYLAVVHAVFALKARTVTFGVVTSVITWVVAVFASLPGIIFTRSQKEGLHYTCSSH

FPYSQYQFWKNFQTLKIVILGLVLPLLVMVICYSGILKTLLRCRNEKKRHRAVRLIFTIM

IVYFLFWAPYNIVLLLNTFQEFFGLNNCSSSNRLDQAMQVTETLGMTHCCINPIIYAFVG

EKFRNYLLVFFQKHIAKRFCKCCSIFQQEAPERASSVYTRSTGEQEISVGL

Bibliografia:

Sebenta de “Tecnologia de DNA Recombinante” Prof. Doutor Alfredo J. M. Cravador

http://beta.uniprot.org/

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Dimensões

Este magnífico vídeo mostra as reais dimensões de alguns corpos celestes.

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Higgs, massa e arrefecimento do Universo

A 10^-42 segundos após a explosão, crê-se que a temperatura foi cerca de 10³² Kelvin. Todos os campos oscilavam violentamente.

À medida que o universo arrefecia e expandia, a densidade de matéria e radiação caía. As ondulações aproximaram-se de 0 (em média)

Quando a temperatura baixou o suficiente, o campo de Higgs condensou num determinado valor não nulo através de todo o espaço. O universo estaria, então repleto de um campo de Higgs uniforme e não nulo.

Para forçar um campo de Higgs a ter valor zero teríamos de elevar a sua energia e a região do espaço não estaria tão vazia como poderia estar. Remover um campo de Higgs é equivalente a adicionar energia à região.

Origem da Massa

Podemos sentir os nossos músculos a trabalhar. Quanto maior a massa do objecto a ser movido, maior a força que terão de exercer. Neste sentido, a massa de um objecto representa a sua resistência a mudanças do seu movimento. De onde vem esta resistência a ser acelerado? O que dá inércia a um objecto?

O oceano de Higgs, no qual estamos todos imersos, interage com os quarks e com os electrões: resiste às suas acelerações. Nós sentimos o campo de Higgs. As forças que exercemos milhares de vezes por dia para mudar a velocidade deste ou daquele objecto são forças que lutam contra o arrastamento do oceano de Higs.

Para acelerar uma bola de pingue-pongue submersa em melaço, teríamos de empurrar com muito mais força. Ela resistirá às nossas tentativas para mudar a sua velocidade mais fortemente do que quando não está no melaço, e assim comporta-se como se tivesse aumentado a sua massa. As partículas elementares resistem a tentativas de mudança das suas velocidades – adquirem massa.

Se não fosse o campo de Higgs, todas as partículas fundamentais seriam como o fotão, e não teriam qualquer massa.

Arrefecimento do Universo

O campo de Higgs condensa num valor não nulo a mil biliões de graus (10¹⁵). É a temperatura para a qual se acredita que o universo tenha baixado um centésimo de bilionésimo (10^-11) de segundo após o Big Bang, o campo de Higgs flutuavapara cima e para baixo, mas tinha um valor médio 0. Um oceano de Higgs não se podia formar a tais temperaturas porque estava demasiado quente. Não havi resistência ao movimento acelerado, todas as partículas tinham massa igual a zero.

Existe uma mudança de aparência e a transição de fase é acompanhada por uma redução de simetria. Várias espécies de partículas adquiriram massas não nulas. Após a condensação do campo de Higgs, as massas das partículas transmutaram-se em valores não nulos e perdeu-se a simetria entre as massas.

A simetria entre fotões, partículas W e Z verificava-se antes da formação do oceano de Higgs. Já que estas partículas transmitem as suas forças respectivas, a simetria entre elas significa que há simetria entre as forças. A temperaturas que vaporizam o vácuo cheio de Higgs de hoje, não há distinção entre a força nuclear fraca e a força electromagnética.

Aquilo que normalmente consideramos o espaço vazio – vácuo – desempenha um papel central em fazer que o mundo se pareça com aquilo que é. Só vaporizando o vácuo, elevando a temperatura o suficiente para que o campo de Higgs evapore – adquira um valor médio de zero -, se tornaria evidente a simetria total que serve de base às leis da natureza.

Através de colisões deveria ser possível extrair uma partícula de Higgs. Essa confirmação produziria indícios directos de uma era antiga, em que vários aspectos do universo de hoje que nos parecem diferentes eram parte de um todo simétrico.

Sem invocar o espiritual podemos aproximar-nos do pensamento de Henry More na nossa busca de compreensão do espaço e do tempo. Para More, o conceito de espaço vazio não fazia sentido porque o espaço estava sempre cheio de espírito divino. Para nós, o conceito usual de espaço vazio pode, de forma similar, ser uma ilusão, já que o espaço vazio a que somos capazes de aceder pode estar sempre cheio com um oceano de campo de Higgs.

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União dos Campos e a solução dos problemas da Cosmologia - II

Em 1964, Peter Higgs, descobriu que uma teoria com uma quebra espontânea da simetria permitiria a existência de partículas maciças. A massa surge da interacção entre o campo φ e todos os tipos de partículas. Antes de φ se estabelecer num dos mínimos da sua energia potencial, as partículas saltam ligeiramente desimpedidas. Mas assim que o φ chega a –v ou +v, o campo recém estabelecido exerce resistência a qualquer coisa acoplada a ele. As partículas portadoras de força começam a comportar-se como se tivessem massa diferente de zero, e quaisquer medições da sua massa dependeriam do valor local de φ. Brans-Dicke e higgs propuseram explicar a origem da massa introduzindo um novo campo escalar que interagia com todos os tipos de matéria.

No início dos anos 70, ninguém sugeriu que φBD e φH poderiam ser fisicamente semelhantes.

No final dos anos 70, houve a descoberta da liberdade assintótica em 1973 e a construção das primeiras grandes teoria unificadas (GUTs) em 1973 e 1974.A liberdade assintítica trata-se da diminuição força da interacção quando a energia das partículas aumenta, em vez de aumentar da mesma forma que a maioria das outras forças.

A introdução das GUTs direccionou a atenção para as energias altas. Os físicos perceberam que o potencial de três forças fundamentais - electromagnetismo e forças nucleares fracas e fortes – poderiam convergir à medida que aumentava a energia das partículas. Assim que as energias aumentassem o suficiente, as três forças agiriam como uma única força indiferenciada. Esta unificação ocorreria a uma escala astronómica de cerca de 10²⁴ eléctron-volts. Isto mostra-nos que a energia média das partículas no Universo teria sido extremamente alta nos primórdios da história cósmica.

Em 1979, dois teóricos sugeriram que φBD e φH poderiam ser um único e mesmo campo. Anthony Zee e Lee Smolin combinaram as equações gravitacionais de quebra de simetria de Goldstone-Higgs.

Nesse modelo, a força local da gravidade variava inicialmente ao longo do tempo e do espaço, com G proporcional a 1/ φ², mas o seu valor constante actual surgia após o campo φ se estabelecer num mínimo do seu potencial de quebra de simetria, que ocorreu nos primeiros momentos do Big Bang. Desta forma Zee e Smolin ofereceram a explicação para o motivo de a força gravitacional ser tão fraca em comparação a outras: quando o campo se estabeleceu no seu estado final, φ=±v, ele ancorou φ nalgum grande valor diferente de zero, levando G a um valor menor.

Em 1980 Zee notou que as teorias cosmológica padrão permaneciam incapazes de responder à uniformidade extraordinária do Universo observável (pelo menos nas escalas maiores). Dicke concluiu que o Big bang também não consegui explicar a planura do Universo, cuja forma poderia em princípio afastar-se bastante da curvatura mínima observada pelos astrónomos. Em 1981, Alan Guth introduziu a cosmologia inflacionário para tratar de ambos os problemas. O modelo de Guth contava com outro campo escalar, modelado segundo o de Higgs: o Inflatão. Este campo ofereceu a força motriz por trás de um período postulado de expansão rápida – inflação – durante os primeiros momentos do Universo.

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União dos Campos e a solução dos problemas da Cosmologia - I

No final dos anos 50 e início dos anos 60 havia um problema entre os físicos: porque os objectos têm massa? A resposta veio de dois conjuntos de ideias, o campo de Brans-dick e o campo de Higgs.

Especialistas abordaram o problema segundo os termos de Mach. A massa de um objecto – uma medida da sua resistência às mudanças do seu movimento – deriva das interacções gravitacionais desse objecto com todas as outras matérias do Universo.

Para incorporar o princípio de Mach na teoria gravitacional, postularam a existência de um novo campo escalar que interage com todos os tipos de matéria. Na relatividade geral de Einstein a força da gravidade é fixada pela constante G de Newton. Brans e Dicke sugeriram que o princípio de Mach poderia ser atendido se a constante de Newton variasse ao longo do tempo e do espaço. Eles introduziram um campo chamado φ (“phi”), inversamente proporcional à constante de Newton, e trocaram G por 1/ φ.

Assim, a matéria corresponde à curvatura do tempo e do espaço, e às variações na força local da gravidade. O campo φ permeia todo o espaço, e o seu comportamento ajuda a determinar como a matéria de move pelo espaço e pelo tempo. A medição da massa de um objecto depende do valor local de φ.

A partir dos anos 50 o problema da massa surgiu de forma diferente. Os teóricos descobriram que podiam representar os efeitos das forças nucleares impondo classes especiais de simetrias nas equações que regem o comportamento de partículas subatómicas. Mas os termos violavam as simetrias especiais. Em particular afectou os bósões W e Z, as partículas que promovem a força nuclear fraca, responsável pelo decaimento radioactivo. Se fossem realmente sem massa, como as simetrias pareciam exigir, o alcance das forças nucleares devia ser infinito – o comportamento das forças nucleares decrescem rapidamente em distâncias maiores do que o tamanho dos núcleos atómicos.

Muitos físicos tentaram desenvolver uma teoria que representasse as propriedades simétricas e incorporando simultaneamente a massa das partículas. Em 1961, Jeffrey Goldstone, introduziu um campo escalar, coincidentemente chamado φ, cuja densidade de energia potencial, V(φ), apresenta dois pontos mais baixos: quando tem os valores de –v e +v. Como a energia do sistema é mais baixa nestes mínimos, o campo acabará por se estabelecer num deles. Como o campo deve no final estaelecer-se apenas num valor - -v ou +v -, a solução para as equações rompe espontaneamente com a simetria.

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Promo vídeo dos Diabo a Sete!

Aqui fica o vídeo de promoção dos Diabo a Sete. Este promo vídeo foi gravado ao vivo a 22 de Junho de 2007 no TAGV (Coimbra), por altura da apresentação do 1º trabalho discográfico "Parainfernália", um dos discos do ano (Programa "Sopa da Pedra, de Carlos Norton)

Mais informações no blog dos Diabo a Sete

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Origem da Vida: O Caldeirão da Sopa Está Vazio

Os blocos de construção do RNA são complexos: um açúcar, um fosfato e uma das quatro bases azotadas. Deste modo, cada nucleótido de RNA possui nove ou dez átomos de carbono, vários de azoto e oxigénio e um grupo fosfato. Existem muitas alternativas para formar as conexões, produzindo milhares de nucleótidos possíveis. Este número torna-se pequeno quando comparado com o número de conexões possíveis de moléculas orgânicas estáveis de tamanho semelhante que não sejam nucleótidos.

A ideia de que os nucleótidos poderiam ser formados assim mesmo foi inspirada numa experiência de Stanley L. Miller, em 1953. Ele aplicou uma descarga eléctrica a uma mistura de gases simples, considerada na época como representante da atmosfera dos primórdios da Terra.

Alguns autores presumiram que todos os blocos de construção da vida poderiam ser formados com facilidade em experiências como a de Miller e estavam presentes em meteoritos e outros corpos extraterrestres. Mas não é o caso.

Os aminoácidos de Millerr são menos complexos do que os nucleótidos: um grupo amina (um átomo de azoto e dois de hidrogénio) e um grupo ácido carboxílico (um átomo de carbono, dois de oxinénio e um de hidrogénio), ambos ligados ao mesmo carbono. Nenhum nucleótido de qualquer espécie foi apontado como produto das experiências com descarga eléctrica ou em estudos de meteoritos.

Com base na síntese prebiótica os investigadores tentaram mostrar que o RNA e os seus componentes podem ser sintetisados em laboratório a partir de uma sequência de reacções cuidadosamente controladas, usando condições materiais iniciais relevantes.

Supostamente, esta primeira molécula replicadora teria as capacidades catalíticas do RNA. Como nenhum vestígio deste foi reconhecido, o RNA deve ter sido assumido completamente todas as suas funções em algum momento após o seu aparecimento.

Vamos presumir que a sopa de blocos de construção surgiu de algum modo e que as condições favoreciam a ligação entre os blocos, formando cadeias. Esta sopa deveria conter grandes quantidades de blocos de construção defeituosos, cuja inclusão numa cadeia nascente arruinaria a sua capacidade de agir como replicadora.

A Natureza combinaria unidades de forma aleatória, produzindo cadeias curtas limitadas, em vez de cadeias longas de geometria uniforme necessária para as funções replicadoras e catalíticas.

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We Building Life!

Foi criado em laboratório o primeiro genoma sintético de um organismo vivo. O feito pode ser um passo importante no processo de criação de vida.

A criação vem explicada na revista Science. Esta publicação científica explica que a espécie eleita pela equipa de Craig Venter, pai do Projecto Genoma Humano, foi a bactéria "Mycoplasma genitalium", o ser vivo com o genoma mais pequeno, de entre os que são passíveis de ser reproduzidos de forma independente.

"Este pode ser o primeiro passo para a síntese artificial de qualquer coisa que um dia possa vir a ser vida completa", afirmou o investigador português, Alexandre Quintanilha.

Na perspectiva do investigador, os cientistas estão a demonstrar "de uma forma simples e clara que uma célula viva é um sistema complexo mas que pode ser feito a partir dos seus constituintes".

"Nesta altura, ainda não conseguimos fazer células a partir dos seus blocos constituintes de uma célula, ainda não conseguimos criar vida a partir da vida, mas se for possível começar a construir cromossomas novos a partir do seu material químico e fazer um DNA a partir dos seus componentes químicos, isso será um passo importantíssimo", afirma.

Para Alexandre Quintanilha, essa evolução científica será "um passo muito importante para demonstrar que a vida pode ser criada a partir dos seus componentes".

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