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Usando mini-genomas para estudar doenças mortais 1

Um dos principais problemas enfrentados pelos cientistas ao estudar doenças contagiosas é a ameaça dos próprios cientistas contrairem a doença estudada. Em alguns casos, os pesquisadores trabalham em laboratórios especializados, com alta segurança e muitos equipamentos de proteção individual. No entanto, essa nem sempre é uma opção prática. Recentemente, conversei com Rebekah Penrice-Randal, uma aluna de doutorado do 1º ano do IGH, sobre seu projeto sobre o Ebola e como ela está usando minigenomas para estudá-los sem o risco de infecção.

Primeiro, o que é o Ebola? O Ebola (também conhecido como Doença do Vírus Ebola ou Febre Hemorrágica do Ebola) é uma doença viral que tem sido notícia nos últimos anos, principalmente em 2014-16, principalmente devido a um grande surto que ocorreu na África Ocidental e Central. Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), houve cerca de 28.000 casos e mais de 11.000 mortes e atualmente não há vacina licenciada para esta doença.

Pacientes que contraem Ebola se deterioram muito rapidamente. Dentro de 2-21 dias após a infecção, os pacientes podem começar com sintomas como: febre; dor de cabeça; fraqueza muscular e dor de garganta. Estes geralmente progridem para vômitos e diarréia, dor de estômago e sangramento inexplicável (hemorragias).
A doença se espalha através do contato direto: através da pele quebrada; fluidos corporais contaminados; agulhas contaminadas. O Ebola também pode ser contraído de animais infectados, como morcegos, macacos ou macacos. O vírus muitas vezes permanece não detectado pelo sistema imunológico em certos fluidos corporais, por exemplo sêmen, leite materno, líquido ocular (ocular) e líquido da coluna vertebral, mesmo depois que alguém se recupera.

Então agora sabemos o que é o Ebola, o que são os mini genomas e como eles ajudam no estudo desta doença?

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Os vírus têm genes, alguns dos quais lhes permitem se replicar ou se desenvolver mais quando estão dentro das células hospedeiras. Esses genes têm uma seqüência reguladora de início e término, que informa ao maquinário celular que transcreve os genes onde o gene começa e onde termina (a transcrição é o processo pelo qual os genes são convertidos em RNA mensageiro, uma etapa intermediária que depois é convertida em proteínas. ) Um mini-genoma é uma versão mais curta do genoma do Ebola. As sequências reguladoras são mantidas, mas os genes virais intermediários que tornam o vírus ‘infeccioso’ são removidos e substituídos por um gene repórter. Um gene repórter é simplesmente um gene que possui marcadores facilmente identificáveis ​​e selecionáveis, um exemplo é a proteína fluorescente verde (GFP), produzida naturalmente em águas-vivas que, quando expressas, fluorescem em verde. A quantidade de fluorescência pode ser facilmente medida.

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Uma mudança no ambiente pode afetar as seqüências reguladoras e, por sua vez, a quantidade de proteína produzida e medida. Esses mini genomas podem ser inseridos em uma bactéria como a E. coli e, quando as condições ambientais são alteradas, os efeitos nos genes do mini genoma podem ser vistos. Isso significa que você pode estudar a transcrição e replicação desses genes com segurança e sem a produção de genes virais perigosos.

Rebekah também vai comparar os transcriptomas, isto é, a medida de todos os genes que são expressos em um determinado momento, tanto as células infectadas por mini genoma quanto as células infectadas com Ebola. Isso permitirá que ela veja como os mini genomas são representativos como modelo. Isso também pode mostrar como a doença pode diferir dependendo de onde é coletada uma amostra no mundo e pode mostrar variação natural dentro do vírus. Além disso, quando as condições ambientais são alteradas, como a redução da quantidade de oxigênio, também é possível observar a evolução do vírus nessas condições.

Esta pesquisa contribuirá na busca de entender e pôr fim a esta doença mortal.

Eleanor Senior é uma aluna de doutorado do 3º ano do IGH que estuda o parasita bovino Tritrichomonas fetus.

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