Ángela Sabrina Márquez Acero

Ensaio opcional. Março 10.

Sob o risco da percepção estática dos conceitos científicos

Em 1958, Francis Crick propôs uma hipótese coerente que explicava o fluxo de informação entre biomoléculas (DNA, RNA e Proteínas). Embora sua proposta conhecida como Dogma Central da Biologia Molecular é amplamente aceita, conseguindo ainda evidência para o que ele denominou como tipos especiais de transferência e transferências desconhecidas [1]; o fato de uma ideia cientifica ter sido chamada de “dogma” produz uma percepção de imutabilidade no conceito. Dita condição pode limitar a imaginação cientifica e a falseabilidade do conceito. Uma prova indireta disso pode ser o fato do conceito não ter mudado de nome, como se a comunidade cientifica tivesse aceitado, tal vez de modo “dogmático” os seus postulados. Na atualidade cabe aos cientistas definir, com a maior clareza possível, os conceitos em que se baseia seu labor cientifica.

[1] Crick, F. (1970): Central Dogma of Molecular Biology. Nature 227, 561-563

Correção por Lucas D. de Campos

O seu texto traz a discussão sobre o uso da palavra "dogma" no trabalho de Crick (1970). É possível entender a mensagem que você quer passar de forma clara. Apesar de entender o que você quis dizer, fiquei um pouco em dúvida em algumas sentenças que estão um pouco longas. Também não consegui entender muito bem uma passagem na segunda frase: "…, conseguindo ainda evidência para o que…" . Porém ao terminar de ler a sentença, ela fez mais sentido. Talvez frase mais curtas, como proposto pelo Daniel em aula, tornem seu texto ainda mais claro.


Ensaio 1. 17 de março

A célula tem adquirido toda uma serie de mecanismos que tendem a reduzir o dano que se produz no DNA, esses mecanismos acompanhados do próprio processo de replicação, podem ser considerados como os grandes responsáveis –junto com os mecanismos de seleção natural-, da evolução e da transmissão da herança. O processo de replicação semiconservativo corroborado no trabalho de Meselson e Stahl permitem tanto a estabilidade da transmissão da informação, como a possibilidade de inserir pequenas mudanças não degenerativas contribuindo assim à diferenciação e, portanto, à evolução. Embora os mecanismos de reparo de mutações durante a replicação são bastante eficientes, algumas substituições de bases como por exemplo as transições purina-purina ou pirimidina-pirimidina podem se manter na fita recém sintetizada, contribuindo assim à variabilidade entre os indivíduos e com o passo do tempo à evolução.

Correção por José Serrano (24/03/17)


1) Eu não entendi o tema central do ensaio. No início começa falando dos mecanismos para a redução dos danos no DNA, depois passa para o processo de replicação semiconservativo e finalmente de mecanismos de reparo. Embora os temas em teoria estão relacionados, você deveria tentar deixar a ideia mais conexa.
2) O trabalho do Meselson and Stahl poderia ser citado formalmente.
3) Você menciona “mecanismos de seleção natural”, minha opinião a seleção natural seria mais uma força que influencia nos processos adaptativos dos organismos.
Bom ensaio


Ensaio 2. Março 24

A relevância da teoria neutralista da evolução molecular é a introdução do pensamento estocástico na ciência da evolução. A partir do trabalho do Kimura (1968) que provê uma justificação matemática da variabilidade genética por meio das mutações. Assim mesmo, outros trabalhos foram fundamentais na formalização da teoria (King & Jukes, 1969; Gould & Lewontin, 1979). Todos eles apontaram a mesma linha de pensamento estocástico na evolução ao nível molecular. Esta teoria implica que a imensa maioria das mudanças moleculares são neutras ou quase neutras. Isto é, que a maior parte das variações no DNA produzem proteínas funcionais, sem implicar uma adaptação do organismo. Com isto, os autores da teoria também atribuem à deriva genética ser o motor principal da evolução molecular baseando-se principalmente, no reconhecimento dos polimorfismos proteicos e à persistência ou eliminação das mutações ao acaso. Anteriormente ao aporte do Kimura, a teoria sintética da evolução reconhecia os fenômenos da deriva genética, embora não lhes atribuía significância no processo evolutivo. Só se consideravam as forças da natureza como determinadas, dirigidas em todos os níveis pela seleção natural. A partir das novas descobertas na década do 60 se magnifica a importância da teoria neutralista, já amplamente aceita. Que logra desconstruir parte do paradigma da teoria sintética, pelo menos ao nível molecular.

- Kimura, Motoo (1968). Evolutionary Rate at the Molecular Level. Nature, 217:624.
- King JL, Jukes TH. (1969). Non-Darwinian Evolution. Science 164:788-97.
- Gould SJ, Lewontin RC (1979). The Spandrels of San Marco. Proc. Royal Soc. B, 205:581.

Correção Juan Manuel Vidal

Olá Ángela! Tudo bom? Aqui deixo as minhas sugestões, espero sejam de ajuda:

1. Acho que seu texto é bem claro. Interessante o fato de você conseguir passar na sua primeira linha o foco do seu texto: “A relevância da teoria neutralista…”. Essa é uma das recomendações do professor.
2. No longo do texto você coloca o desenvolvimento da teoria, e como ela foi cada vez mais ganhando espaço no pensamento evolutivo. Achei bacana.
3. Me parece que têm algumas ideias que ficam cortadas por pontos. Por exemplo: “…embora não lhes atribuía significância no processo evolutivo. Só se consideravam as forças…”. Acho que as vezes a gente fica meio prezo da ideia de deixar tudo em frases cortas. Eu também cometo esses erros, alias, às vezes deixo parágrafos contendo uma única frase. Uma estratégia que tem funcionado para mim é fazer uma releitura um pouco "desinteressada" do texto logo após ter escrito e assim as vezes pego em frases muito compridas ou muito curtas.

Abraço desde o coração!
PS: Obrigado pelas suas correções ao meu texto :)


Ensaio 3. Março 31.

O conceito de o tamanho efetivo da população (Ne) (Wright, 1931 em Charlesworth, 2009) na atualidade, é reconhecido como um processo determinante para a compreensão da relação entre a deriva genética e a seleção natural. O Ne foi introduzido na biologia molecular com o propósito de prover uma forma de calcular a taxa de mudança evolutiva produzida pela deriva genética. Assim, o produto do tamanho efetivo da população e as taxas de mutação determinam o nível da variabilidade genética em uma população, dado que, determinam a eficiência da seleção respeito as mutações favoráveis ou deletérias. A importância evolutiva de Ne se observa em espécies que historicamente têm um tamanho efetivo baixo, pois em elas a variabilidade e a força da seleção têm taxas menores quando comparadas com outras espécies. Ne também, pode variar segundo vários aspetos, como sua ubiquação no genoma de uma população (locus), ou como resultado de diferenças na transmissão de componentes, ou por efeitos da seleção em regiões especificas. Nesse último caso o Ne é menor que em outras regiões do genoma.

- Charlesworth, Brian (2009). Effective population size and patterns of molecular evolution and variation. Nature reviews, vol. 10, 195-205.

Correção Juan Manuel Vidal

Olá Ángela! Segundo as sugestões feitas pelo professor, deixo aqui os meus comentários

1. Em geral o texto esta bem estruturado, não vejo frases cortadas por pontos e existe uma fluidez na leitura.
2. Têm algumas coisas nas quais você poderia explicar melhor, por exemplo “…pois em elas a variabilidade e a força da seleção têm taxas menores quando comparadas com outras espécies. ” Porque com respeito a outras espécies ? Que faz dessas outras espécies diferentes ?
3. Acho que seria bom tentar fazer uma frase para fechar ou concluir seu texto, alguma coisa que diga por exemplo que “pelos motivos anteriormente expostos o Ne é importante..” Alguma coisa assim

Beijos e abraços!


Ensaio 4. Maio 05.

O tree thinking é a contraparte filogenética do population thinking (O’ Hara, 1998). É claro que essa sentencia se baseia na equivalência que deve existir entre estes dois termos, mas também menos explorada na sua reciprocidade. Ainda se mantem a percepção de que o population thinking é o antecessor do tree thinking pelo fato de ser um conceito desenvolvido anteriormente ao pensamento da árvore no período da sistemática filogenética. Com a mudança de um período de pensamento mais focado na população para o outro focado na especie, se afastaram as duas formas de pensamento, mas o population thinking tem permeado várias áreas da biologia evolutiva, inclusive a sistemática, só que não se tem conciliado as duas formas para alcançar uma perspectiva evolutiva mais completa. Para conciliar estas duas formas de pensamento se deve levar a conta que as duas tem uma correspondência mútua

- O' Hara, R. J. (1998). Population thinking and tree thinking in systematics. Zool. Scr. 26: 323-329.

Comentários por Stefany A. de Angelis

-O texto tem uma estrutura boa. Gostei.
-Senti falta de uma explicação básica de Tree thinking e Population thinking, antes de abordar a problemática.
- Fiquei um pouco confusa no entendimento dessa parte "Com a mudança de um período de pensamento mais focado na população para o outro focado na especie, se afastaram as duas formas de pensamento, mas o population thinking tem permeado várias áreas da biologia evolutiva, inclusive a sistemática, só que não se tem conciliado as duas formas para alcançar uma perspectiva evolutiva mais completa." (Se você tentar estruturar essa ideia em duas frases [uma complementar a outra] acho que a compreensão ficará mais clara)


Ensaio 5. Maio 12

A "catraca de Müller" é um problema inerente à assexualidade (Müller, 1964). O termo "catraca" faz referencia a que cada mutação que ocorre supõe um ponto de avance em essa catraca que vai para adiante, mas nunca retrocede. Segundo o Müller, um genoma haploide com reprodução assexual acumularia sem remédio as mutações que se foram produzindo ao longo de sua historia evolutiva. O único modo pelo qual um gene poderia librar-se de seu companheiro mutante é induzir ao organismo portador da mutação a utilizar o sexo como modo de reprodução. Desse modo, poderia resultar associado a outros genes carentes desse lastre. A questão de até que ponto a catraca de Müller é um problema real nos organismos assexuais deve permanecer no debate. Existem táxons que parecem ter mantido reprodução exclusivamente assexual durante longos períodos evolutivos (Welch & Meselson, 2000), o que indica que debe haver outros mecanismos pelos quais os organismos assexuais podem compensar os efeitos do trinquete de Müller. Também não se poderia explicar a existência de cloroplastos ou mitocôndrias DNA se tem mantido sem recombinação desde tempos muito remotos (Gabriel et al., 1993).

- Müller, H.J. 1964. The relation of recombination to mutational advance. Mut. Res. 1: 2-9.
- GabrielL, W., Lynch, M. y Bürguer, R. 1993. Müller’s ratchet and mutational meltdowns. Evolution 47: 1744-1757.
- Welch, D.M.; Meselson, M. 2000. Evidence for the evolution of bdelloidrotifers without sexual reproduction or genetic exchange. Science 288: 1211-1215.


Ensaio 6. Maio 19

O método de maximum likelihood ou máxima verosimilhança

O Maximum Likelihood é um método estadístico para ajustar um modelo e estimar seus parâmetros. A ideia fundamental deste método é tomar como estimativa do parâmetro estudado o valor que faça máxima a probabilidade de obter a mostra observada, isto é o máximo verossímil. No caso das reconstruções filogenéticas, o modelo que geralmente se assumi é um no qual assigna-se um valor para cada substituição nucleotídica. Embora possam ser estabelecidos diferentes modelos, o modelo chamado gamma é frequentemente utilizado. Assim, utilizando esse modelo como base, e com os dados obtidos para a reconstrução (sequencias de DNA ou proteínas) o método de máxima verossimilhança procura estimar os valores dos parâmetros que mais se aproximem dos valores dos dados obtidos. Desse modo, quanto mais próximos estiverem os valores estimados do parâmetro e do dado real, mais verossímil será meu conjunto de dados.

Correção por Lucas D. de Campos

Seu texto está curto e é possível entender o que você gostaria de passar.
Apenas acho que você poderia falar dos modelos de uma maneira geral. Ao invés de dizer que um modelo é o mais usado em ML para reconstruções filogenéticas, poderia dizer que existem vários modelos que se encaixam a diferentes situações, à depender dos dados apresentados. Talvez torne o texto um pouco mais geral.


Ensaio 7. Maio 26.

(Este texto é meu intento por resumir o lido e visto na aula passada para assentar na minha cabeça)

Para realizar as buscas com o método baseado em distancias (ML) máxima verossimilhança é preciso especificar um modelo de evolução para os dados. Os modelos evolutivos em reconstruções filogenéticas moleculares descrevem o modo e a probabilidade de que uma sequência de nucleotídeos mude a outra sequência de nucleotídeos homologa ao longo do tempo. Isto quer dizer que esses modelos descrevem para cada um dos sítios da matriz a probabilidade de que se produza a mudança de um nucleotídeo para outro ao longo dos ramos de uma árvore filogenética. Os modelos de evolução de nucleotídeos se definem matematicamente mediante duas classes de parâmetros que determinam a mudança. O primeiro parâmetro é a medida da frequência de cada nucleotídeo na matriz de dados, baseado na complexidade do modelo. O modelo mais simples assume uma mesma frequência para os quatro nucleotídeos, já o modelo mais complexo assume quatro frequências diferentes, uma para cada nucleotídeo. O segundo parâmetro representa os tipos de substituições e suas correspondentes taxas de substituição. As taxas de substituição se representam com as taxas relativas de mudança de um nucleotídeo ao outro para uma posição “inicial” ao uma “final”, assim, cada posição da matriz terá uma probabilidade associada de mudança. Os modelos mais simples assumem uma mesma taxa relativa para todas as substituições possíveis, já os mais complexos assumem uma taxa relativa diferente para cada tipo de substituição. A partir das combinações possíveis destes parâmetros se tem descritos perto de 203 modelos de substituição nucleotídica.

Referencia:
- Aula PEMARF 2017-I. Daniel Lahr.
- Vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=I_dhPETvll8

Comentado por Marcos

Olá Ángela.
Como você destacou o seu texto é uma síntese das ideias que vimos na aula. De qualquer forma vou fazer alguns comentários caso você venha a ajustar seu texto a forma de ensaio.
Você poderia incluir uma frase inicial para delimitar o assunto que você vai tratar, aquele lance do “topic sentense” do Daniel.
Seu texto está bom, curto e preciso.
Abraço


Ensaio 8. Junho 2.

Dado o rápido aumento de sequencias genômicas obtidas pelas tecnologias de nova geração, a genômica tem se tornado uma ciência de "big data". Os dados genômicos continuam crescendo sob ritmos tão acelerados, que segundo Stephens Z e colaboradores (2015) para o ano 2025 a genômica irá produzir dados na mesma velocidade que é feito por redes sociais como Youtube ou Twitter. Sob esta perspectiva as reconstruções filogenéticas que podem ser feitas com dados moleculares encontram-se num momento chave para seu desenvolvimento por duas circunstancias. A primeira é que um maior número de informações podem ser utilizadas para suportar as reconstruções, o que sem dúvida pode resultar vantajoso. Porém, essa mesma disponibilidade de dados pode começar a gerar na sistemática filogenética um valor exagerado nos dados levando à construção de filogenias sem nenhum tipo de hipótese e simplesmente baseada na quantidade de dados utilizados. Condições semelhantes vem sendo apontadas por cientistas de áreas diferentes à biologia onde o “big data” ´vêm sendo fortemente utilizado (Uprichard, E 2014).

- Stephens ZD, Lee SY, Faghri F, Campbell RH, Zhai C, Efron MJ, et al. (2015) Big Data: Astronomical or Genomical? PLoS Biol 13(7): e1002195.
- Uprichard, E. (2014). Big-data doubts. Chronicle of Higher Education, 13.

Correção por Lucas D. de Campos

Achei bacana o assunto abordado e a maneira como você o fez.
Para mim, algumas sentenças estão um pouco extensas. Ficou um pouco difícil de entender na primeira leitura. Na primeira frase, apenas sugiro que você poderia substituir “ … aumento de sequências genômicas…” por “… aumento da produção de dados”. Isso porque você volta a falar em gênomica no final da frase. Assim você poderia torná-la menos repetitiva. Ocorre uma situação semelhante na frase “Porém, essa mesma disponibilidade de dados…” aonde você poderia substituir a palavra “dados” em alguma das duas situações em que ela aparece por algum sinômino. Talvez trocar “dados” por “informações” na primeira situação.


Ensaio 9. Junho 09.

A teoria do relógio molecular afirma que as taxas de divergência molecular (nucleotídeos e aminoácidos) é indicativa da taxa de divergência entre as espécies. Essa teoria, inicialmente proposta por Zuckerland e Pauling (1965) foi proposta a partir da descoberta da quantidade de divergências entre os aminoácidos da hemoglobina entre diferentes linhagens. Baseados nesse e outros resultados, foi aceito que a taxa de erro da replicação do DNA era constante, não ao longo do tempo, mas em todas as espécies e em qualquer parte do genoma que fosse comparado. Dado que as enzimas que replicam o DNA têm ligeiras diferenças entre elas, essa hipótese parecia razoável. No entanto, conforme foi sendo acumulada evidencia, a hipótese da constância da taxa de substituição não era verdadeira, pelo menos, como hipótese geral. Apesar de não ter mais validade geral, o relógio molecular é utilizado como ferramenta na sistemática molecular, dado que em certos grupos, principalmente se eles estão próximos, facilita o estabelecimento de datas de eventos filogenéticos que permitem testar hipóteses de divergência e de parentesco entre espécies que não tem evidencia fóssil. Portanto, mesmo que não sendo válida em todos os casos, a hipótese do relógio molecular deve ser testada caso a caso, pois sua validade depende dos grupos específicos e de sua proximidade filogenética.

Referencias
Zuckerkandl, E., y Pauling, L. (1965). Evolutionary divergence and convergence in proteins, pp. 97–166 in Evolving Genes and Proteins, edited by V. Bryson and H. J. Vogel. Academic Press, New York.

Ensaio 10. Junho 22.

Com respeito à disciplina eu gostaria de discutir três aspectos: os conteúdos, a metodologia da aula e o processo de avaliação. Em relação aos conteúdos, acho que estão de acordo com os objetivos da disciplina descritos na ementa. Gostei que muitas vezes as discussões refletiam aspectos mais epistemológicos do que práticos, e nesse ponto acho que as leituras previas eram de grande ajuda. Em referência à metodologia das aulas, o que mais gostei foi a clara distribuição do tempo em atividades diferentes, já que isso evitou que fossem cansativas 4 horas de aula. Por outra parte, uma questão que me deixava um pouco frustrada em algumas discussões era o fato de alguns colegas terem uma experiência maior em reconstruções moleculares fazendo com que as discussões se tornassem de difícil compreensão para mim. Quanto aos métodos de avaliação, achei todos justos, fazer atualização das notas de cada classe, ofereciam uma boa motivação para terminar todas as tarefas dentro da sala. Também acho muito importante o processo de autoavaliação.

Já em relação a meu desempenho também vou descrever três aspectos: assistência, produção e trabalho. Considero importante mencionar a assistência não só pelo fato de chegar na sala, mas também porque no contexto da disciplina ela implicava a participação nas atividades, nesse quesito considero que cumpri. Com respeito à produção faço referência à escrita dos ensaios e a apresentação do seminário. No primeiro caso, embora sempre tenha sido difícil para mim melhorar no tempo que uso para fazer meus ensaios (sempre saia em último), considero que qualitativamente eles melhoraram bastante durante o curso; eu fiz grande esforço por implementar as sugestões da escrita as quais sem dúvida vou utilizar em outros contextos. Finalmente, com respeito ao trabalho eu acho que fiz um grande esforço para fazer as leituras sugeridas para cada aula e em alguns casos, leituras adicionais geralmente para resolver questões depois de visto o tema. Também quero mencionar que para fazer a nossa apresentação fiz, junto com os companheiros de grupo, mais de uma reunião de trabalho coletivo. Por todo o anterior, a minha nota de autoavaliação é 1.

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