A DESCOBERTA DO ADN

A sigla ADN ultrapassou as fronteiras da genética e da biologia molecular e é hoje vulgar ouvirmos referências ao ADN nos órgãos de comunicação social a propósito das questões mais diversas.

O ADN, ácido desoxirribonucleico, molécula da hereditariedade, imprime iconicamente uma dupla hélice no nosso olhar. É assim desde que Watson e Crick propuseram, em 1953, esse modelo helicoidal para a biomolécula dos genes. Como acontece com tudo na vida, a forma estrutural tem em si mesma significado funcional. A revolução científica que esta descoberta causou na biologia e na medicina, faz com que ela se confunda com a descoberta da molécula ADN.

De facto, a substância ADN foi descoberta muito antes. Em 1869, o suíço Johann Friedrich Miescher (1844-1895) identificou uma nova substância ao analisar o conteúdo dos núcleos celulares dos glóbulos brancos. Essa substância era ácida e continha na sua composição fósforo, um elemento ausente nas proteínas. À nova substância, que não tinha propriedades proteicas, Miescher deu o nome de nucleína.

Note-se que esta descoberta é efectuada numa época rica em revoluções na Biologia: em 1859, Darwin publica "A Origem das Espécies"; em 1865, Schwann e Scheiden postulam a teoria celular; ainda em 1865, Mendel publica o seu artigo sobre a hereditariedade, apesar de o mesmo ter tido pouca divulgação ou consideração.

Há alguns factos curiosos ao redor da descoberta do ADN, assim como sobre o seu descobridor.
Miescher formou-se em medicina na Universidade de Basileia. Contudo, uma surdez impediu-o de exercer medicina e optou por seguir uma carreira científica, influenciado pelo seu tio, professor de química fisiológica (hoje diríamos bioquímica) naquela universidade. A sua incapacidade auditiva não o impediu de ser um investigador com uma visão acutilante para os problemas científicos na sua área. De facto a sua descoberta teve implicações na biologia, na genética, na medicina, muito além daquilo que ele poderia suspeitar na época em que viveu.

Miescher começou a sua carreira de investigação no laboratório de Felix Hoppe-Seyler (1825-1895), um dos mais prestigiados bioquímicos da época, que identificou e caracterizou a hemoglobina, entre outras proteínas. Situado no castelo de Tübingen, o laboratório ocupava as instalações de uma antiga lavandaria. A investigação nesse laboratório envolvia a identificação e caracterização do conteúdo proteico das células. Pensava-se que, uma vez identificadas todas as proteínas, se poderia compreender o funcionamento molecular da vida assim como a sua hereditariedade.

Miescher começou, assim, a explorar as proteínas no citoplasma de glóbulos brancos que obtinha a partir do pus retido em ligaduras de feridas provenientes de um hospital vizinho. Para que o material biológico não se degradasse, mantinha a janela do laboratório aberta, o que fazia com que a temperatura de trabalho rondasse os 5 graus Celsius durante o Inverno!

Apesar da sua persistência metodológica, cedo percebeu que existiam muitas mais proteínas no citoplasma dos glóbulos brancos do que aquelas que as técnicas analíticas de então permitiam identificar. Influenciado pelo eventual papel do núcleo na hereditariedade, uma ideia nova para a época, desenvolveu os protocolos necessários para isolar esse organelo celular e proceder à análise da sua composição.

É então que Miescher verifica que está perante uma substância desconhecida à época, como já se disse. A estranheza por o núcleo não ser constituído maioritariamente por proteínas, levou a que o Hoppe-Seyler duvidasse dos resultados e obrigasse Miescher e outros investigadores a repetir a caracterização inúmeras vezes. Só em 1971, dois anos após a descoberta, é que Miescher publicaria os seus resultados numa revista científica.

Ao longo da sua carreira científica, Miescher convenceu-se de que a nucleína não poderia ser a molécula responsável pela transmissão de caracteres hereditários e de que não estava envolvida na fecundação. Ademais, considerava que a nucleína deveria ser, devido ao seu enorme peso molecular, um repositório de matéria para a síntese de outras moléculas necessárias à vida.

A composição aparentemente monótona da nucleína (mais tarde rebaptizada por ácido desoxirribonucleico, ou ADN) contrastava com a diversidade incontável das proteínas. E, à falta de outras evidências experimentais, os genes não poderiam ser feitos de uma substância tão pouco diversa, teriam de ser constituídos por proteínas. Esta ideia persistiu durante mais de 70 anos, até meados da década de 40 do século XX, altura em que ficou demonstrada experimentalmente que o ADN é a molécula dos genes. 

António Piedade

Postais de Ciência para o Dia dos Namorados

Postais da autoria de Stephanie Burrows

Revisitando uma Opinião de H.G. Wells sobre Portugal

A propósito de uma sessão muito interessante sobre "Ficção Científica no Ensino da Ciência", que decorreu hoje dia 9 de Abril, de tarde, no Exploratório Ciência Viva, em Coimbra, Carlos Fiolhais guiou os presentes por uma breve visita á história da ficção científica.


Uma das constatações, muito curiosa, foi a de que a ciência moderna e a ficção cientifica nasceram num mesmo berço, pelas penas de um Francis Bacon (The New Atlantis, 1624), primeiro filósofo do método científico, ou de um gigante da ciência como Johannes Kepler(Somnium - Sonho - 1634).

Depois de revisitar vários autores incontornáveis (Cyrano Bergerac, JulesVerne, entre outros), Carlos Fiolhais deteve um pouco o nosso passeio em H. G. Wells (autor de "A Guerra dos Mundos", por exemplo) e leu uma passagem do seu livro de 1924 “A Year of Prophesying” (Fisher Unwin, Londres), cujo capítulo 25 é dedicado a Portugal. A páginas tantas Wells escreve o seguinte sobre o Portugal de então:

"Quer esteja a chover ou não, o ar em Portugal tem uma felicidade particular e as pessoas desse país deviam ser tão felizes e prósperas como qualquer povo do mundo. O país tem uma situação magnífica e grandes territórios ultramarinos. Lisboa é o porto natural da Europa para a América do Sul e para a África Ocidental. As oliveiras e as laranjeiras e espécies semelhantes podem ser aqui cultivadas nas melhores condições possíveis. A riqueza mineral é muito diversa e extensa, embora em larga medida inexplorada, e inclui filões radioactivos de importância mundial. E por aí fora. Existem todas as condições para haver uma grande prosperidade. Mas, de facto, nunca vi uma nação com um aspecto tão pouco próspero. Uma enorme pobreza prevalece em toda esta terra. Nunca vi em lado nenhum do mundo, nem sequer na Rússia, trabalhadores tão andrajosos, tão remendados e esfarrapados, tão manifestamente mal-cuidados e subnutridos. E há também numerosas doenças que podiam ser prevenidas. As mulheres estão velhas aos trinta anos, dando à luz filhos que vão morrer; os homens estão corcundas aos cinquenta. As casas mais pobres são casebres, e metade da população é analfabeta. E, no entanto, não se trata de uma população inferior."

E neste mesmo De Rerum Natura, Carlos Fiolhais já nos apresentara (aqui) as interrogações de Wells sobre Portugal.

"(...) Os comboios em Portugal estão num estado miserável e as estradas metem medo. Por todo o lado se vêem sinais evidentes de uma administração incompetente ou corrupta. Um pequeno país como este, com uma moeda instável, não consegue assegurar uma educação moderna para o seu povo. Não existe um público que leia o suficiente para manter uma imprensa com poder e uma literatura de crítica política. Os ministros não são suficientemente vigiados. E sobre as coisas que se passam nas colónias portuguesas dificilmente podemos saber alguma coisa lendo a imprensa portuguesa. Parece que não existe opinião pública que olhe para lá. Os portugueses que enriquecem nas colónias depositam e investem o seu dinheiro no estrangeiro, em geral em Londres; há uma saída permanente destes tributos do império português para os estados maiores e mais estáveis. Em nenhum lado da Europa se tem um sentimento tão intenso de um país penhorado ao capital guardado lá fora.”

Pura predição ficcionista com cerca de 90 anos de antecedência? É que salvaguardando algumas alterações geográficas no palco da ordem internacional, de analfabetismo, de saúde pública, podemos rever muitos portugueses (e não Portugal) neste retrato. Descubra as diferenças!

O MANTO PÚRPURO

Crónica publicada no semanário conimbricense "O Despertar".

“Revestiram-no de um manto de púrpura e puseram-lhe uma coroa de espinhos, que tinham entretecido.” (São Marcos 15,17)

Na paixão de Cristo o manto púrpuro é omnipresente.

Sinal de realeza, os tecidos tingidos de cor púrpura foram os mais usados por reis e imperadores durante milénios. Uma das razões para essa escolha tecia-se com a raridade e a dificuldade em obter os corantes capazes de tingir de púrpura os tecidos.

Nas civilizações Mediterrânicas, a principal fonte do corante estava incrustada em secreções mucosas da glândula hipobranquial e nas conchas protectoras de duas espécies de molusco gastrópodes do género Murex do Mar Interior: Murex brandaris e Murex trunculus (hoje conhecidos porHaustellum brandaris e Hexaplex trunculus, respectivamente).

Os fenícios eram exímios extractores do corante com o qual tingiam os tecidos púrpuros que comercializavam. Contudo, para tingir um metro quadrado de tecido era necessária uma centena de conchas ou sacrificar cerca de dez mil moluscos para extrair cerca de uma grama de pigmento! Não é de estranhar a rápida rarefacção das populações daqueles moluscos e das conchas acumuladas junto às costas por milhões de marés. 

Um dos episódios ilustrativos da raridade do corante é a recusa que terá sido imposta à esposa do imperador romano Aureliano, impedindo-a de comprar tecidos de cor púrpura. Um quilo de tecido tingido com o corante extraído das conchas custaria mais de 20 mil euros aos preços de hoje. Os seus apetites de vestuários púrpuros não eram comportáveis mesmo para a Imperial Roma.

Dada a procura e a raridade daquela fonte, outras foram exploradas e o engenho aguçado foi encontrando corantes substitutos para aproximar a realeza à cor púrpura. Várias foram as aproximações: desde as fórmulas de corantes incluídas no alquímico “Papiro de Estocolmo” (Papyrus Graecus Holmiensis) escrito provavelmente no século III; até um processo envolvendo tingimento com uma cera chinesa designada por “batik” no século sétimo d.C.

Mas só em meados do século XIX foi encontrado uma solução para resolver a púrpura raridade. Um químico inglês, de nome Williams Perkin, enquanto investigava um método para a síntese laboratorial de quinino, um composto orgânico necessário para atenuar o flagelo da malária, descobreacidentalmente, curiosamente durante a Páscoa de 1856, a substância púrpura de anilina, também conhecida por malva ou mauveína (C26H23N4+ X- fórmula química da mauveína A).

No atalho da investigação, Perkin sintetizou o primeiro corante artificial orgânico de sucesso na indústria têxtil, paradigma de uma nova era da indústria química e que haveria de tonalizar o tecido social com que se vestiu massivamente a organização da sociedade que se lhe seguiu. Mesmo que raramente os cidadãos se vistam com cores púrpuras…de paixão, de renovada esperança.

PÁSCOA EM…LUA CHEIA

Crónica publicada no Diário de Coimbra.

Porque é que a Lua está sempre em fase cheia na semana Pascal?

Desde os primórdios da cristandade que a data da Páscoa, dia em que se celebra a ressurreição de Cristo, é fundamental para a estruturação de todo o calendário litúrgico cristão.

A determinação inequívoca do dia da Páscoa para que esta seja celebrada no mesmo dia do calendário por toda a cristandade, independentemente da sua localização geográfica, constituiu um problema que só foi normalizado no primeiro concílio de Nicéia em 325 d.C.

Nesse concílio, convocado pelo imperador romano Constantino, foi determinado que o dia da Páscoa fosse celebrado no primeiro Domingo depois da primeira Lua Cheia que ocorra em ou logo a seguir ao equinócio da primavera, no hemisfério norte (21 de Março).

Mas a determinação do equinócio, através do calendário então seguido, não garantia uma “coincidência” entre a previsão e a realidade, por imperfeição contida no mesmo. O calendário Juliano (assim designado em honra a Júlio César) em vigor ao tempo do primeiro concílio de Nicéia continha em si uma imprecisão de cerca de 11 minutos e 14 segundos em excesso em cada ano.

Por volta de 1582, a inexactidão do calendário Juliano teve como resultado que o equinócio da primavera ocorreu no dia 11 em vez de 21 de Março como se esperaria. Este desfasamento, introduzia erros no calendário religioso cristão e, na prática, o dia de Páscoa era celebrado em dias diferentes em diversos pontos do hemisfério. Era preciso fazer alguma coisa para reacertar o calendário oficial.


O Papa Gregório XIII (1502 - 1585) criou uma comissão liderada pelo jesuíta matemático e astrónomoChristoph Clavius(1537-1612) para resolver o problema. É de referir que este Papa terá convidado primeiramente o matemático português Pedro Nunes (1502 - 1578) para solucionar o problema, mas este morreria antes de acabar essa tarefa.

Na sua bula InterGravissimas, o Papa Gregório XIII consagra o trabalho matemático einstitucionaliza o calendário que ainda hoje seguimos no ocidente e que tem o seu nome (calendário gregoriano). Resulta de um muitosatisfatório conjunto de regras de acertos regulares nos anos ditos bissextos, o que assegura um compromisso aceitável na predição dos movimentos relativos de translação da Terra ao redor do Sol e da Lua em redor da Terra.

Acrescente-se, contudo, que a determinação do dia de Lua Cheia, para a determinação do domingo pascal, não faz uso das tabelas astronómicas, mas sim do definido nas Tabelas Eclesiásticas que, apesar de não incluírem com rigor o movimento complexo da órbita da Lua, são suficientes para permitir uma regular e uniforme determinação de um mesmo momento por toda a cristandade, independentemente da sua latitude e longitude.

"A Photographia Atravez Dos Corpos Opacos"

Os últimos 150 anos foram marcados por importantes descobertas científicas que mudaram paradigmas e o dia-a-dia da sociedade em que vivemos. Contrastando com essa mudança, pode afirmar-se que, de um modo geral, a imprensa portuguesa sempre tratou com indiferença, expresso em particular na falta de rigor, o avanço da ciência produzida quer aquém, quer além fronteiras, assim como os cientistas que o protagonizaram.

Exemplo disso é o silêncio jornalístico ao redor da visita de Albert Einstein a Lisboa, a 11 de Março de 1915: nem uma única linha foi escrita pela imprensa portuguesa, e só sabemos dela através de notas do seu diário.

À procura de eventuais e raríssimas excepções, encontra-se uma e logo muito interessante, que está documentada no Museu da Ciência da Universidade de Coimbra (aqui) e que é contextualizada no livro “Breve História da Ciência em Portugal”, de Carlos Fiolhais e Décio Martins, publicado este ano pela Imprensa da Universidade de Coimbra e pela Gradiva.

Na primeira página do jornal O Século de 1 de Março de 1896, foi publicado um artigo extenso sob o título “A Photographia atravez dos corpos opacos” (reproduzida num artigo de Décio Martins na página do Instituto Camões l). Nele, noticiavam-se os resultados da aplicação médica de raios X, obtidos pela primeira vez em Portugal e na Universidade de Coimbra, em Fevereiro de 1896, pelo físico Henrique Teixeira Bastos.

Esta notícia e o seu conteúdo são espantosos pelo facto de os raios X só terem sido descobertos por Roentgen, três meses antes, a 8 de Novembro de 1895, em Wuerzburg, na Baviera, Alemanha. Isto significa não só que Teixeira Bastos e os seus pares portugueses estavam em contacto atento e na vanguarda do conhecimento da estrutura da matéria e das radiações electromagnéticas, mas também que existiam, no então Gabinete de Física Experimental da Universidade de Coimbra, as condições necessárias para a reprodução e validação experimental das últimas descobertas científicas. Sabe-se que esta actualidade científica deve muito aos contactos e viagens internacionais mantidas pelo físico António dos Santos Viegas, também professor em Coimbra (durante mais de 50 anos).

A notícia n' O Século implica ainda existir nessa época uma profícua colaboração interdisciplinar entre a Faculdade de Filosofia (que então albergava ciências como a Física) e a Faculdade de Medicina. De facto, essa relação de partilha de conhecimento resultou numa rápida aplicação médica das descobertas sobre a estrutura atómica que foi materializada com a criação em 1901, curiosamente o ano em que Roentgen recebe o primeiro prémio Nobel da Física (aqui), do Gabinete de Radioscopia e Radiografia no Hospital da Universidade de Coimbra.

Alguns dos instrumentos utilizados nas experiências então noticiadas podem ser vistos na exposição permanente do Museu da Ciência da Universidade de Coimbra bem assim como no recentemente reaberto Gabinete de Física do século XVIII (aqui), com uma sala do século XIX, pertencente ao mesmo Museu.


Legenda da fotografia: “Mão direita de um rapaz que sofre de tuberculose óssea”.


António Piedade, escrito a 11 de Outubro e publicado primeiramente no Ciência Hoje