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terça-feira, 18 de julho de 2017

Os efeitos das mudanças climáticas no Ártico; fotos

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Um repórter fotográfico acompanhou um grupo internacional de pesquisadores e mostra em primeira mão os efeitos do clima na região.

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Por Associated Press

O fotógrafo David Goldman, da agência Associated Press, está no Ártico para mostrar os efeitos das mudanças climáticas. São imagens de regiões de degelo, afetadas pelo aquecimento global.

Goldman acompanha um grupo internacional de pesquisadores em uma expedição que irá durar uma semana na embarcação finlandesa MSV Nordica. Veja as fotos:
Gelo está derretendo no Mar de Beaufort, na costa do Alasca. Imagem feita pela embarcação enquanto atravessava o noroeste de Ártico, neste domingo (16) (Foto: David Goldman/AP Photo)Gelo está derretendo no Mar de Beaufort, na costa do Alasca. Imagem feita pela embarcação enquanto atravessava o noroeste de Ártico, neste domingo (16) (Foto: David Goldman/AP Photo)

Embarcação navega entre o gelo do mar de Beaufort, no Alasca. O aquecimento global está derretendo o gelo marinho e as geleias, abrindo caminhos nunca acessados antes (Foto: David Goldman/AP Photo)Embarcação navega entre o gelo do mar de Beaufort, no Alasca. O aquecimento global está derretendo o gelo marinho e as geleias, abrindo caminhos nunca acessados antes (Foto: David Goldman/AP Photo)

Estagiário observa com a ajuda de um binóculo enquanto a MSV Nordica quebra o gelo da região noroeste do Ártico. (Foto: David Goldman/AP Photo)Estagiário observa com a ajuda de um binóculo enquanto a MSV Nordica quebra o gelo da região noroeste do Ártico. (Foto: David Goldman/AP Photo)

Gelo flutua enquanto equipe de pesquisadores analisa os efeitos do aquecimento global no mar de Chukchi.  (Foto: David Goldman/AP Photo)Gelo flutua enquanto equipe de pesquisadores analisa os efeitos do aquecimento global no mar de Chukchi. (Foto: David Goldman/AP Photo)

Pesquisador Jussi Mikkotervo analisa os efeitos das mudanças do clima no Mar de Beaufort, na costa do Alasca (Foto: David Goldman/AP Photo)Pesquisador Jussi Mikkotervo analisa os efeitos das mudanças do clima no Mar de Beaufort, na costa do Alasca (Foto: David Goldman/AP Photo)

Tripulante da embarcação MSV Nordica observa o mar do Chukchi, no Alasca (Foto: David Goldman/AP Photo)(Foto: David Goldman/AP Photo)

Tripulante da embarcação MSV Nordica observa o mar do Chukchi, no Alasca (Foto: David Goldman/AP Photo)Tripulante da embarcação MSV Nordica observa o mar do Chukchi, no Alasca (Foto: David Goldman/AP Photo)
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Cientistas transformam DNA de bactérias em 'HD natural' para armazenar informações

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Equipe de Harvard conseguiu usar genes para armazenar informações com uma precisão de 90%.

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Por BBC





 Cientistas americanos inseriram um gif - cinco quadros de um cavalo correndo - no DNA de uma bactéria  (Foto: NIH/NATIONAL INSTITUTE OF MENTAL HEALTH)Cientistas americanos inseriram um gif - cinco quadros de um cavalo correndo - no DNA de uma bactéria (Foto: NIH/NATIONAL INSTITUTE OF MENTAL HEALTH)

O DNA tem o maior potencial de armazenamento de dados que se conhece: na teoria, é possível guardar até 455 exabytes (o equivalente a 100 bilhões de DVDs) em apenas um grama dele.
Agora, um grupo de cientistas conseguiu aproveitar esse potencial para guardar imagens e vídeos no DNA de bactérias E.coli com uma precisão de 90%.

A ideia é "programar" bactérias como equipamentos de gravação para que elas viajem pelo sangue e armazenem informações por um tempo. Depois disso, os cientistas poderiam extraí-las e examinar seu DNA para ver o que elas "anotaram". É como se esses organismos fizessem um filme de processos biológicos do corpo.

Por meio de uma ferramenta de edição de genoma conhecida como CRISPR, cientistas americanos inseriram um gif de cinco quadros de um cavalo correndo no DNA de uma bactéria. Algo semelhante a um processo de "copiar e colar".
A equipe então viu que os micróbios de fato incorporaram os dados como o previsto.
Os resultados foram publicados na revista "Nature".

Transferência
Para o experimento, a equipe da Universidade Harvard usou uma imagem de uma mão humana e cinco quadros do cavalo Annie G, registrados no final do século 19 pelo pioneiro britânico da fotografia Eadweard Muybridge.

Para inserir essa informação nos genomas da bactéria, os pesquisadores transferiram a imagem e o vídeo nos nucleotídeos (blocos construtores do DNA), produzindo um código relacionado aos pixels de cada imagem.

Os pesquisadores então usaram a CRISPR, uma técnica de engenharia genética que permite que você "copie e cole" informações digitais diretamente no DNA de um organismo vivo - no caso do experimento com as bactérias E. coli, através de duas proteínas.
 À esq., a imagem original, e à dir., a reconstituída no DNA da bactéria  (Foto: Seth Shipman)À esq., a imagem original, e à dir., a reconstituída no DNA da bactéria (Foto: Seth Shipman)

As bactérias usam a versão "natural" dessa técnica (seu sistema de defesa) para guardar informações sobre os vírus que encontram. E esse funcionamento foi "hackeado" pelos cientistas para permitir uma edição mais ampla do genoma.

Como os dados são inseridos nos genomas das bactérias, eles são passados de geração para geração - o que pode provocar mutações também.
Os organismos armazenam uma informação seguida da outra, o que permite que se leia uma sequência de eventos na ordem em que eles foram coletados.

Cientistas já traduziram até sonetos de Shakespeare em DNA - mas esta é a primeira vez em que se cria uma "biblioteca viva" com essa técnica.

Quadro a quadro
Para fazer o gif, as sequências foram inseridas nas células das bactérias, quadro por quadro, durante cinco dias.
Os dados foram espalhados pelos genomas de várias bactérias, em vez de apenas uma, explica Seth Shipman, coautor do experimento.

"A informação não está contida em uma única célula, cada uma consegue ver apenas alguns pedaços do vídeo. O que tivemos que fazer foi reconstruir o vídeo inteiro a partir de partes diferentes", disse Shipman à BBC.

"Talvez uma única célula visse alguns pixels do primeiro quadro e alguns pixels do quadro quatro. Então tivemos que olhar para a relação de todos esses pedaços de informação nos genomas dessas células vivas e dizer: podemos reconstruir o vídeo inteiro com o passar do tempo?"

Para "ler" a informação de novo, os cientistas fizeram o sequenciamento do DNA da bactéria e usaram códigos customizados de computador para desembaralhar a informação genética, criando as imagens.

A equipe conseguiu uma precisão de 90%. "Nós ficamos muito felizes com o resultado", disse Shipman.

Gravadores vivos
No futuro, a equipe quer usar essa técnica para criar "gravadores moleculares".
Shipman diz que essas células podem "codificar informações sobre o que está acontecendo na célula e no ambiente celular ao escrever essa informação em seu próprio genoma".

É por isso que os pequisadores usaram imagens e um vídeo: imagens porque elas representam o tipo de informação complexa que a equipe gostaria de usar no futuro, e o vídeo por causa do componente rítmico.

O ritmo é importante porque será útil acompanhar as mudanças em uma célula e em seu ambiente com o passar do tempo.

Talvez no futuro seja possível extrair bactérias e ver o que deu errado no corpo quando ficarmos doentes - como acontece com a caixa-preta de um avião que passou por uma pane. 
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Como é a luz mais potente do mundo, criada em laboratório nos EUA?

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Tecnologia remete ao uso dos raios-X e pode ter aplicações médicas e em segurança.

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Por BBC



Cientistas dispararam o laser sobre elétrons para avaliar a reação  (Foto: Universidade de Nebraska-Lincoln)Cientistas dispararam o laser sobre elétrons para avaliar a reação (Foto: Universidade de Nebraska-Lincoln)

Como se fossem milhões de sóis. Assim é o brilho da luz mais potente criada na Terra por uma equipe de pesquisadores do Laboratório de Luz Extrema no Estado americano de Nebraska, nos Estados Unidos.

A luz, produzida pelo laser Diocles - um dos mais potentes do mundo-, tem a extraordinária capacidade de mudar o aspecto do objeto que ilumina.

Essa característica significa que ela poderia ser utilizada como um novo tipo de raio-X capaz de obter imagens de resolução muito maior do que a alcançada até agora com os aparelhos convencionais.

Dispersão
Os pesquisadores descobriram o efeito desta luz quando incidiram o laser sobre elétrons individuais suspensos em hélio.
Dessa forma, eles notaram que, ao aumentar a intensidade da luz, depois de um certo limiar, a dispersão de fótons (partículas de luz) mudava a aparência daquilo que iluminava.

Para entender esse processo, Donald Umstadter, o principal autor do estudo, disse à BBC como funciona a dispersão, o processo que torna as coisas visíveis.

"Se você olhar pela janela, a única razão pela qual você vê é porque a luz do Sol reflete nos objetos - por exemplo, em uma árvore - e aí se dirige aos seus olhos. Esse reflexo é o que chamamos de dispersão", explica.
"Sem dispersão, mesmo em um dia ensolarado, você veria tudo escuro como a noite", acrescenta.

O que ocorre com esta luz potente é que ela produz uma dispersão em uma escala inimaginável.

Medicina e segurança
"Normalmente, se você aumenta a intensidade da luz de uma casa, vai poder ver tudo da mesma forma, mas mais brilhante. Quando nós aumentamos a potência do nosso laser a certo nível, a luz que vinha do objeto já não parecia o objeto original, mas um com mais forma, visto de distintos ângulos e com energia diferente."

"A imagem era mais parecida com as dos raios-X", diz.
Uma das aplicações práticas mais evidentes é no campo da medicina: a luz poderia, por exemplo, ser usada para detectar microfraturas.

Além disso, cientistas apontam que a luz poderia ser empregada para fazer imagens das reações químicas ou de elétrons em movimento, assim como em dispositivos de segurança.
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