Darlan Rutz Redu

Ensaio opcional (10/03)

A questão central da biologia molecular, chamada de dogma por Crick (1970), é o fluxo da transferência de informação nos sistemas biológicos, uma vez que uma mesma mensagem pode estar codificada em diferentes formatos (DNA, RNA, proteína) e ser transferida entre eles. A informação está contida principalmente no DNA, onde ela pode se duplicar ou ser transcrita em um RNA e posteriormente traduzida em uma proteína. Esse é o fluxo de informação classificado como geral por Crick (1970). As outras duas classificações criadas por ele são as transferências especiais (duplicação de RNA, RNA para DNA e DNA para proteína) e as desconhecidas (duplicação de proteínas, proteína para DNA ou RNA). Hoje em dia já conhecemos melhor essas formas de transferências, como os príons e eventos epigenéticos. O outro ponto importante na biologia molecular é sua quase universalidade em dois pontos. O primeiro ponto são as bases nitrogenadas que formam as ácidos nucleicos, e o segundo é a codificação das bases em amino ácidos, que segue um padrão em grande parte dos seres vivos. São essas as questões que revolucionaram a maneira como pensamos a evolução ao nível molecular e que permitiram desenvolvermos métodos para comparar historicamente essas informações.

Sugestão:
Fiz algumas alterações na ordem do texto, pois achei que dessa maneira entendi melhor o que você explicou.

A questão central da biologia molecular, chamada de dogma por Crick (1970), é o fluxo da transferência de informação nos sistemas biológicos, uma vez que uma mesma mensagem pode estar codificada em diferentes formatos (DNA, RNA, proteína) e ser transferida entre eles. A informação está contida principalmente no DNA, onde ela pode se duplicar ou ser transcrita em um RNA e posteriormente traduzida em uma proteína. Esse é o fluxo de informação classificado como geral por Crick (1970). As outras duas classificações criadas por ele são as transferências especiais (duplicação de RNA, RNA para DNA e DNA para proteína) e as desconhecidas (duplicação de proteínas, proteína para DNA ou RNA). O outro ponto importante na biologia molecular é sua quase universalidade em dois pontos: o primeiro são as bases nitrogenadas que formam as ácidos nucleicos, e o segundo é a codificação das bases em amino ácidos, que segue um padrão em grande parte dos seres vivos. Hoje em dia já conhecemos melhor essas formas de transferências, como os príons e eventos epigenéticos. São essas as questões que revolucionaram a maneira como pensamos a evolução ao nível molecular e que permitiram desenvolvermos métodos para comparar historicamente essas informações.

Ensaio 1 (17/03)

O paradigma vigente na sistemática filogenética baseado em dicotomias está diretamente relacionado ao processo de duplicação do DNA. Esse processo também é dicotômico, ou seja, a partir de uma molécula de DNA conseguimos obter duas. Essa duplicação acontece com a abertura da cadeia de DNA e separação das duas fitas, de modo que a cada uma delas sirva como modelo para criação das fitas novas. Esse método é chamado de semi-conservativo. Apesar de ser a base para todas as reconstruções históricas, esse paradigma dicotômico não consegue explicar os processos horizontais. Para isso seria necessário um paradigma que ao invés de dicotomias (uma espécies se transformando em duas, uma molécula de DNA virando duas), fosse baseado numa relação em rede, em que a informação possa ser transferida tanto de maneira vertical quanto horizontal. Porém, isso ainda é um pouco distante, uma vez que os métodos atuais não foram pensados para isso e o custo computacional para esse tipo de análise seria extremamente alto.

Comentários:

No geral, gostei do texto. Você expôs logo no início o tópico a ser tratado ao longo do parágrafo e desenvolveu bem a ideia.

Poreḿ, ainda há algumas frases que poderiam ser quebradas para torná-las menos longas. Não que elas estejam muito longas. Como diz o Daniel, nós, latinos, estamos acostumados a ler frases muito longas, entendendo-as tranquilamente. Mas como a demanda desse exercício que fazemos é escrever com menos ideias por frase, seguem algumas sugestões de quebra dentro dos parêntesis:

"Esse processo também é dicotômico, ou seja, a partir de uma molécula de DNA conseguimos obter duas." (Esse processo também é dicotômico. Isso porque a partir de uma molécula de DNA, conseguimos obter duas.)

"Essa duplicação acontece com a abertura da cadeia de DNA e separação das duas fitas, de modo que a cada uma delas sirva como modelo para criação das fitas novas." (Essa duplicação acontece com a abertura da cadeia de DNA e separação das duas fitas. Cada uma delas serve como modelo para criação de novas fitas.)

"Para isso seria necessário um paradigma que ao invés de dicotomias (uma espécies se transformando em duas, uma molécula de DNA virando duas), fosse baseado numa relação em rede, em que a informação possa ser transferida tanto de maneira vertical quanto horizontal." (Para isso seria necessário um paradigma que ao invés de dicotomias (uma espécies se transformando em duas, uma molécula de DNA virando duas), fosse baseado numa relação em rede. Nela, a informação poderia ser transferida tanto de maneira vertical quanto horizontal.)

Ensaio 2 (24/03)

A teoria neutra da biologia molecular causou um grande impacto no pensamento evolutivo ao mostrar que nem todas as modificações são adaptativas. Essa ideia surgiu ao perceber que as taxas de substituições eram muito maiores em nucleotídeos do que em aminoácidos. Ela afirma que grande parte das mutações nos alelos acontecem estocasticamente ao longo do tempo. Isso seria uma propriedade intrínseca do sistema e aconteceria concomitante a seleção natural. Desse modo, uma mutação poderia surgir aleatoriamente na população. Através de um processo estocástico (aleatório, porém direcional) essa mutação pode ser fixada ou deletada dessa população. Caso ela seja fixada, terá sido pelo processo de deriva e não por adaptação. Alguns exemplos de deriva são a hemoglobina, que possui uma grande taxa de substituições neutras, e o ciclo do citrato, que surgiu de maneira estocástica em um experimento com bactérias.

+comentario:
Achei bom o texto. As frases curtas e bem diretas. Poderia ter falado um pouco mais sobre o exemplo da hemoglobina.

Ensaio 3 (31/03)

O tamanho efetivo de uma população é aquele em que todos seus indivíduos estão contribuindo geneticamente de maneira efetiva para a próxima geração. Esse tamanho de população em conjunto com a intensidade da seleção determinam se uma mutação será fixada ou apagada. Populações de tamanhos efetivos diferentes se comportam de maneiras distintas frente a deriva genética e a seleção natural. Uma população efetiva baixa terá uma redução da variabilidade genética, efetividade da seleção reduzida e efetividade da deriva acentuada. Já uma população efetiva alta possuirá uma maior variabilidade e estabilidade genética, uma vez que a efetividade da deriva em fixar ou deletar mutações será baixa. Também é interessante que em uma população efetiva alta, uma mutação que possua um pequeno efeito seletivo será rapidamente fixada devido a um maior efeito da pressão da seleção.

Revisado por Filipe Gudin: Acho que o texto resume bem o que foi dito na aula. Só acho importante ressaltar algumas coisas que acredito estarem incompletas ou com pequenos equívocos. Na segunda frase, acho que o termo mais adequado seria processo evolutivo ao invés de somente seleção, já que fixação de uma mutação é influenciada tanto por deriva quanto por seleção (você explora isso mais adiante, mas acho que o uso de seleção aqui ficou restritivo). Na frase seguinte, ao abordar populações com população efetiva baixa, é importante mencionar que nem sempre ocorre redução da variabilidade genética, principalmente quando há estruturação dentro da população. Nesses casos, a variabilidade genética é maior que a esperada, mesmo se a população é pequena. Além disso, fiquei em dúvida sobre o que significaria maior estabilidade genética. Seria um maior equilíbrio nas frequências alélicas durante o tempo? Se for esse o caso, isso ocorreria somente em casos de seleção estabilizadora, favorecendo os heterozigotos, por exemplo. Em casos de seleção purificadora, a variedade não será tão alta assim. Acho que era mais isso. Se ficou dúvida em alguma coisa ou não fui claro em algum ponto fique a vontade pra me falar.

Ensaio 4 (05/05)

A sistemática do século XXI foi influenciada basicamente por dois modos distintos de pensamento, o population thinking durante a primeira metade do século e o tree thinking a partir dos anos 60. O primeiro foi desenvolvido paralelamente as ideias da síntese moderna, e se opunha ao pensamento essencialista (tipológico). No essencialismo os seres vivos possuíam um tipo perfeito e todas as variações eram vistas como erros provocados por alguma influência externa. Na ausência dessas influências, todos os indivíduos de um mesmo táxon seriam iguais. Com o population thinking as variações passaram a ser consideradas como o resultado dos processos de mutação, recombinação e intercruzamentos entre os indivíduos de uma população. Com o tree thinking as espécies passaram a ser consideradas não apenas como uma réplica isolada, mas como parte de um processo evolutivo que envolve descendência e hereditariedade, ou seja, em um contexto filogenético. É importante ressaltar que os dois modos de pensamento não são excludentes, não houve substituição de um com o surgimento do outro, apenas o contexto em que eles se inserem é outro.

Comentário por Pietro Vicari
Gostei bastante do texto. A construção das frases está boa, com frases objetivas e bem concatenadas. Nesse breve parágrafo consegui entender bem as ideias de population thinking e tree thinking, o que acredito ser um bom sinal! Afinal uma comunicação direta é nosso objetivo.
Como sugestão apenas acredito que a primeira frase poderia ser mais curta. Para isso você pode incluir algumas das informações contidas nela ao longo do texto. Acredito que existem várias formas de se fazer isso. Por exemplo: "A sistemática do século XXI foi influenciada basicamente por dois modos distintos de pensamento, o population thinking e tree thinking. O primeiro vigorou durante a primeira metade do século e foi desenvolvido paralelamente as ideias (…)"
Assim a sequência tópico ficaria mais evidente, e não se perderia as informações que você deseja colocar no seu texto. Também acredito que você quis se referir a sistemática do século XX e não do século XXI.

Ensaio 5 (12/05)

Um dos problemas operacionais de uma reconstrução histórica é a escolha de uma árvore dentro de um universo de árvores possíveis. O número de árvores possíveis está diretamente relacionado ao número de terminais e cresce de modo exponencial. Por exemplo, com quatro terminais o número de árvores enraizadas possíveis é 15, com cinco terminais passa para 105, e com seis terminais chega a 945. Os métodos de buscas exaustivas, aquelas que procuram a melhor árvore entre todas as possíveis, conseguem lidar computacionalmente apenas com reconstruções que tenham um número pequeno de terminais. Desse modo, foram desenvolvidos diversos métodos de buscas heurísticas que restringem o universo de árvores amostradas para minimizar os custos computacionais. Esses algoritmos de buscas utilizam determinadas premissas que excluem um grupo de árvores, por exemplo, dentro do paradigma da parcimônia é possível excluir das busca as que possuem um numero de passos elevado.

++
Comentado por Marcos

Olá Darlan.

Eu curti o seu ensaio, mas fiquei um pouco confuso com a sua primeira frase. Quando você diz que o problema operacional é a escolha de uma árvore dentro de um universo de possibilidades, me passou um pouco a ideia de ser uma escolha aleatória sem parâmetros, mas sabemos que não é assim. Talvez falar que existe parâmetros que estão embutidos na analise resolveria essa minha interpretação errada.
Você não coloca um público-alvo e tema, isso é mais uma questão de estilo, não tenho o que falar.

Ensaio 6 (19/05)

O Maximum Likelihood é um dos paradigmas de reconstruções históricas dentro dos chamados métodos probabilísticos. Esse método procura uma estimativa para os parâmetros (topologia, taxas de substituições) a partir de um conjunto de dados e de um modelo estatístico. Uma das principais críticas ao método se refere ao fato de que não é possível quantificar a probabilidade do acontecimento de eventos históricos, uma vez que eles já ocorreram. Essa crítica é mal fundamentada, devido a um mal entendimento do método. A estimativa gerada é o likelihood do que seus dados explicam aquele parâmetro, e não a probabilidade de que aquela relação tenha ocorrido no passado.

Comentado por Marcos

Olá de novo Darlan.

Minha única observação é com relação a sua última frase, não está fácil de entendimento. Você poderia re-escrever o primeiro trecho da sentença que melhoraria.
abraço

Ensaio 7 (26/05)

A seleção de um modelo evolutivo para a substituição dos nucleotídios ou aminoácidos é uma das principais etapas da reconstrução histórica com dados moleculares. Esses modelos não uma representação da realidade, pelo contrário, eles são errados mas úteis em determinados momentos. De um modo geral, os modelos são simplificações para que um determinado problema complexo possa ser resolvido computacionalmente. Embora modelos mais complexos expliquem melhor os dados, eles também incrementam mais parâmetros na analise, dos quais nem todos seriam necessários para sua analise. A escolha do modelo mais adequado é muito importante uma vez que ela irá influenciar no resultado obtido, de modo que o comprimento dos ramos, as taxas de transição ou transversão, e a variação entre os sítios podem ser mal estimados. Desse modo, o modelo ideal seria complexo o suficiente para explicar seus dados, mas não tão complexo a ponto de tornar a análise computacionalmente inviável.

Comentado por Juan Manuel Vidal

Oi Darlan!

Com respeito à construção do texto, achei seu texto bem escrito e estruturado. Você usa uma frase inicial e vai desenvolvendo ele ao longo do texto. Tem frases curtas e uma conclusão. Todos eles, aspectos importantes que têm sido apontados pelo professor. Parabéns!
Com respeito ao conteúdo, eu discordo um pouco do seu ponto de vista. Para mim, o modelo é sim uma representação da realidade, ele deve ser abstrato ao ponto de permitir explicar a realidade obviando muitos ou poucos (dependendo da complexidade do modelo), aspectos da realidade. Outra coisa é que existam modelos que estejam errados, isto é, modelos que não sejam uma explicação da realidade; mas o fato de um modelo estar errado na define o conceito de modelo. E mais o menos isso que eu penso, mas a gente pode discutir depois e tentar achar um consenso!
Abraço

Ensaio 8 (02/06)

Algoritmos de estratégias de busca são utilizados para encontrar a árvore ótima dentro do universo de arvores possíveis de acordo com seu critério de optimalidade. Esse tipo de problema é chamado de NP-completo, que devido a sua alta complexidade não é passível de resolução em tempo curto. Além disso, esse problema aumenta sua complexidade exponencialmente quando ocorre um acréscimo de terminais. Para entender o funcionamento dos algoritmos de busca é interessante fazer uma analogia a uma floresta de árvores em uma cadeia de montanhas. O objetivo é encontrar a árvore ótima de acordo com o critério de optimalidade, que seria a árvore que está no topo da montanha mais alta. Quando iniciamos a busca uma arvore é gerada (Wagner-Tree, NJ) e esse é o ponto de partida da busca. Os algoritmos de busca irão procurar árvores que estejam em algum ponto mais elevado de sua montanha e por isso são chamados de hill climbing. Ou seja, após achar uma árvore melhor, o algoritmo não voltará (descer a montanha) para uma árvore pior. Um dos problemas comuns nesses algoritmos ocorre quando a montanha que você está subindo não é a mais alta, ou seja, sua arvore será ótima no local, porém sub-ótima no global. Desse modo, alguns algoritmos foram desenvolvidos para possibilitar que a busca consiga saltar de uma montanha para outra quando presa numa árvore ótima local.

Ensaio 9 (09/06)

A hipótese do relógio molecular afirma que as taxas de substituições em uma determinada molécula são uniformes ao longo do tempo, de modo que o tempo de divergência entre dois táxons possa ser estimado com base em calibrações de determinados eventos. Isso significa que táxons que divergiram recentemente terão menos substituições do que táxons que divergiram em um tempo mais distante. Embora essa ideia tenha relação direta com a teoria neutra, ela foi proposta anteriormente. Com esse teoria surgiu a ideia de um relógio universal para os seres vivos, mas infelizmente isso não é possível, uma vez que entre grandes grupos as taxas de substituições podem não ser constantes.

Ensaio 10 (23/06) Avaliação da disciplina

Considero a disciplina muito produtiva para a minha formação acadêmica. Tinha a expectativa de uma disciplina que me possibilitasse um entendimento de artigos com dados moleculares, bem como a participação em conversas e debates sobre o assunto, e essa expectativa foi alcançada. A primeira parte da disciplina em que revisamos alguns conceitos fundamentais de biologia molecular foi muito importante, uma vez que minha graduação foi deficitária nesse assunto. A segunda parte também foi boa e me ajudou a esclarecer muitos pontos, e destaco aqui a aula sobre maximum likelihood, pois tinha uma dificuldade em compreender e agora fez sentido para mim. Um outro ponto positivo da disciplina é a estrutura da aula. Essa divisão entre o momento de exposição e discussão do conteúdo, depois o seminário e finalizando com a parte escrita, torna a aula mais produtiva e menos cansativa. Considero também que tive um bom aproveitamento, aprendi conceitos fundamentais importantes, consegui fazer um boa prova, melhorei o modo de escrita e estive presente em todas as aulas. Por esses motivos, minha autoavaliação é 1.

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