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Libélula da NASA ligada à lua supergigante de Saturno pode revelar a química que leva à vida

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Libélula da NASA ligada à lua supergigante de Saturno pode revelar a química que leva à vida

Impressão artística de uma libélula na superfície de Titã. Aproveitando a atmosfera densa e a baixa gravidade de Titã, o Dragonfly explorará dezenas de locais em todo o mundo gelado, amostrando e medindo as composições dos materiais orgânicos da superfície de Titã para determinar a habitabilidade do ambiente de Titã e investigar a evolução de sua química pré-biótica. Crédito: NASA/Johns Hopkins APL

novo[{” attribute=””>NASA mission to Saturn’s giant moon, Titan, is due to launch in 2027. When it arrives in the mid-2030s, it will begin a journey of discovery that could bring about a new understanding of the development of life in the universe. This mission, called Dragonfly, will carry an instrument called the Dragonfly Mass Spectrometer (DraMS), designed to help scientists hone in on the chemistry at work on Titan. It may also shed light on the kinds of chemical steps that occurred on Earth that ultimately led to the formation of life, called prebiotic chemistry.

Titan’s abundant complex carbon-rich chemistry, interior ocean, and past presence of liquid water on the surface make it an ideal destination to study prebiotic chemical processes and the potential habitability of an extraterrestrial environment.

DraMS will allow scientists back on Earth to remotely study the chemical makeup of the Titanian surface. “We want to know if the type of chemistry that could be important for early pre-biochemical systems on Earth is taking place on Titan,” explains Dr. Melissa Trainer of NASA’s Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Maryland.

NASA Dragonfly Rotorcraft Lander

This illustration shows NASA’s Dragonfly rotorcraft-lander approaching a site on Saturn’s exotic moon, Titan. Credit: Johns Hopkins/APL

Trainer is a planetary scientist and astrobiologist who specializes in Titan and is one of the Dragonfly mission’s deputy principal investigators. She is also lead on the DraMS instrument, which will scan through measurements of samples from Titan’s surface material for evidence of prebiotic chemistry.

To accomplish this, the Dragonfly robotic rotorcraft will capitalize on Titan’s low gravity and dense atmosphere to fly between different points of interest on Titan’s surface, spread as far as several miles apart. This allows Dragonfly to relocate its entire suite of instruments to a new site when the previous one has been fully explored, and provides access to samples in environments with a variety of geologic histories.

At each site, samples less than a gram in size will be drilled out of the surface by the Drill for Acquisition of Complex Organics (DrACO) and brought inside the lander’s main body, to a place called the “attic” that houses the DraMS instrument. There, they will be irradiated by an onboard laser or vaporized in an oven to be measured by DraMS. A mass spectrometer is an instrument that analyzes the various chemical components of a sample by separating these components down into their base molecules and passing them through sensors for identification.

Saturn Moon Titan NASA Cassini Spacecraft

The colorful globe of Saturn’s largest moon, Titan, passes in front of the planet and its rings in this true color snapshot from NASA’s Cassini spacecraft. Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

“DraMS is designed to look at the organic molecules that may be present on Titan, at their composition and distribution in different surface environments,” says Trainer. Organic molecules contain carbon and are used by all known forms of life. They are of interest in understanding the formation of life because they can be created by living and non-living processes.

Mass spectrometers (see video below) determine what’s in a sample by ionizing the material (that is, bombarding it with energy so that the atoms therein become positively or negatively charged) and examining the chemical composition of the various compounds. This involves determining the relationship between the weight of the molecule and its charge, which serves as a signature for the compound.


O que você faz se tiver uma amostra de outro planeta e quiser saber se ela contém uma molécula específica… talvez até mesmo uma que revele que o planeta pode sustentar a vida? Diante de uma situação como essa, os cientistas usam uma ferramenta incrível: o espectrômetro de massa. Ele faz o trabalho duro de separar o material, permitindo que os cientistas observem de perto uma amostra e vejam o que há dentro. Saiba mais sobre este instrumento neste vídeo da Divisão de Exploração do Sistema Solar da NASA Goddard.

DraMS é desenvolvido em parte pela mesma equipe da Goddard que desenvolveu Análise de amostra em Marte (SAM) a bordo do rover Curiosity. O DraMS foi projetado para escanear amostras do material da superfície de Titanian No localusando tecnologias testadas[{” attribute=””>Mars with the SAM suite.

Trainer emphasized the benefits of this heritage. Dragonfly’s scientists did not want to “reinvent the wheel” when it came to searching for organic compounds on Titan, and instead built on established methods that have been applied on Mars and elsewhere. “This design has given us an instrument that’s very flexible, that can adapt to the different types of surface samples,” says Trainer.

DraMS and other science instruments on Dragonfly are being designed and built under the direction of the Johns Hopkins Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland, which manages the mission for NASA and is designing and building the rotorcraft-lander. The team includes key partners at Goddard, the French space agency (CNES, Paris, France), which is providing the Gas Chromatograph Module for DraMS that will provide an additional separation after leaving the oven, Lockheed Martin Space, Littleton, Colorado, NASA Ames Research Center at Moffett Federal Airfield in California’s Silicon Valley, NASA Langley Research Center, Hampton, Virginia, NASA Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California, Penn State University, State College, Pennsylvania, Malin Space Science Systems, San Diego, California, Honeybee Robotics, Brooklyn, New York, the German Aerospace Center (DLR), Cologne, Germany, and the Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), Tokyo, Japan.

Dragonfly is the fourth mission in NASA’s New Frontiers program. New Frontiers is managed by NASA’s Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama, for the agency’s Science Mission Directorate Washington.

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Morreu o homem que recebeu o primeiro transplante de rim de porco geneticamente modificado do mundo

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Morreu o homem que recebeu o primeiro transplante de rim de porco geneticamente modificado do mundo

Um homem de Massachusetts que recebeu o primeiro transplante bem-sucedido de um rim de porco geneticamente modificado no mundo morreu menos de dois meses após o procedimento. Richard Solomon, de Weymouth, foi submetido a uma cirurgia no Massachusetts General Hospital em 16 de março e recebeu um rim de porco. Com 69 modificações genéticas. O homem de 62 anos recebeu alta do Mass General em 3 de abril, após semanas de recuperação, e disse que deixará o hospital “com uma das contas de saúde mais limpas que já tive em muito tempo”. O Massachusetts General Hospital disse em comunicado que não havia indicação de que a morte de Soliman fosse resultado do transplante de seu receptor. “A equipe de transplante está profundamente triste com o falecimento repentino do Sr. Rick Solomon”, disse o comunicado do Hospital Geral de Massachusetts. “O Sr. Soliman será sempre visto como um farol de esperança para inúmeros pacientes transplantados em todo o mundo, e estamos extremamente gratos por sua confiança e disposição para avançar no campo do transplante. aqueles que se lembram de uma pessoa extraordinária cuja generosidade e bondade tocaram todos os que o conheceram.” O mundo o conhecia. Sentimo-nos – e ainda nos sentimos – confortados pelo otimismo que ele proporcionava aos pacientes. Eles aguardavam desesperadamente seu transplante. Para nós, Rick era um homem de bom coração, com um senso de humor rápido e extremamente leal à sua família. amigos e colegas de trabalho”, disse o comunicado da família. “Estamos muito gratos à sua equipe de cuidados através do Hospital Geral de Massachusetts e do General Brigham… que fizeram tudo o que puderam para ajudar a dar a Rick uma segunda chance. Seus tremendos esforços na liderança do transplante deram à nossa família mais sete semanas com Rick e aos nossos. as memórias durarão para sempre.” Fizemos isso em nossas mentes e corações durante esse período. Ele já havia recebido um transplante de rim de um doador humano falecido em dezembro de 2018, após fazer diálise sete anos antes e seu rim humano transplantado mostrou sinais de falha. cinco anos depois, e Suleiman retomou a diálise em maio de 2023. Após retomar a diálise, Suleiman enfrentou sintomas recorrentes. As complicações da diálise exigiram visitas ao hospital a cada duas semanas para remoção de coágulos e revisões cirúrgicas, um problema comum entre pacientes em diálise que afetou muito sua qualidade de vida. , disse Suleiman, nefrologista e equipe focada em Transplante do MGH. Ele propôs um transplante de rim de porco, explicando cuidadosamente os prós e contras do procedimento “Seu legado será uma inspiração para pacientes, pesquisadores e profissionais de saúde em todos os lugares”, disse a família Soliman. em sua declaração. Nossa família pede privacidade respeitosa enquanto nos lembramos da bela alma de nosso amado Rick. “O doador de porco foi geneticamente editado usando tecnologia para remover genes suínos prejudiciais e adicionar certos genes humanos para melhorar sua compatibilidade com os humanos. O Mass General também disse que os cientistas desativaram genes endógenos retrovírus suínos no doador de porcos para eliminar Nenhum risco de infecção em humanos e o procedimento foi realizado sob um único protocolo de acesso expandido da FDA – conhecido como uso compassivo – que concedeu a um único paciente ou grupo de pacientes doenças ou condições graves e potencialmente fatais acesso a tratamentos experimentais ou ensaios quando não existem opções de tratamento anteriores ou tratamentos semelhantes:

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Um homem de Massachusetts que recebeu o primeiro transplante bem-sucedido de um rim de porco geneticamente modificado no mundo morreu menos de dois meses após o procedimento.

Richard Solomon, de Weymouth, foi submetido a uma cirurgia no Massachusetts General Hospital em 16 de março e recebeu um rim de porco contendo 69 modificações genéticas.

O homem de 62 anos recebeu alta do Mass General em 3 de abril, após semanas de recuperação, e disse que deixará o hospital “com uma das contas de saúde mais limpas que já tive em muito tempo”.

O Massachusetts General Hospital disse em comunicado que não havia indicação de que a morte de Soliman fosse resultado do transplante de seu receptor.

“A equipe de transplante do Mass General está profundamente triste com o falecimento repentino do Sr. Rick Solomon”, disse o comunicado do MGH. “O Sr. Soliman será sempre visto como um farol de esperança para inúmeros pacientes transplantados em todo o mundo, e estamos extremamente gratos por sua confiança e disposição para avançar no campo do transplante. Oferecemos nossas mais sinceras condolências à família e entes queridos do Sr. aqueles que se lembram de uma pessoa extraordinária cuja generosidade e bondade tocaram todos os que o conheceram”.

A família de Suleiman disse estar profundamente triste com sua morte repentina, mas notou que sentiu grande conforto ao saber que ele inspirou tantas pessoas.

“Milhões de pessoas em todo o mundo conheceram a história de Rick. Ficamos confortados – e ainda nos sentimos – pelo otimismo que ele trouxe aos pacientes que esperavam desesperadamente por um transplante de órgão. Para nós, Rick era um homem de bom coração e com um senso de humor rápido. .” Que foi profundamente sincero com sua família, amigos e colegas de trabalho”, dizia o comunicado da família. “Somos extremamente gratos à sua equipe de atendimento por meio do Massachusetts General Hospital e do Brigham General… que fizeram tudo o que puderam para ajudar a doar. Rick uma segunda chance. “Seus enormes esforços em liderar o transplante deram à nossa família mais sete semanas com Rick, e as memórias que fizemos durante esse período permanecerão em nossas mentes e corações.”

Solomon, que sofria de diabetes tipo 2 e pressão alta há muitos anos, tinha doença renal em estágio terminal no momento do transplante de rim de porco. Anteriormente, ele recebeu um transplante de rim de um doador humano falecido em dezembro de 2018, após ter feito diálise sete anos antes.

Seu rim humano transplantado mostrou sinais de falha após cerca de cinco anos, e Suleiman retomou a diálise em maio de 2023. Após retomar a diálise, Suleiman enfrentou complicações recorrentes de diálise para acesso vascular que exigiam visitas hospitalares a cada duas semanas para remover coágulos e revisões cirúrgicas, que são comuns . Um problema entre os pacientes em diálise que afetou muito sua qualidade de vida.

O nefrologista e a equipe do Centro de Transplantes do MGH sugeriram um transplante de rim de porco, explicando cuidadosamente os prós e os contras do procedimento, disse Soliman.

“Após o transplante, Rick disse que uma das razões pelas quais ele se submeteu ao procedimento foi para dar esperança a milhares de pessoas que precisavam de um transplante para sobreviver”, disse a família de Suleiman em comunicado. “Rick alcançou esse objetivo e sua esperança e otimismo. permanecerá para sempre.” A declaração deles. “Seu legado será uma inspiração para pacientes, pesquisadores e profissionais de saúde em todos os lugares. Nossa família pede privacidade respeitosa enquanto lembramos o belo espírito de nosso amado Rick”.

O rim de porco foi fornecido pela empresa eGenesis em Cambridge, Massachusetts, de um doador de porco que foi geneticamente editado usando tecnologia para remover genes suínos prejudiciais e adicionar genes humanos específicos para melhorar sua compatibilidade com os humanos. O Mass General também disse que os cientistas desativaram os retrovírus suínos endógenos no doador suíno para eliminar qualquer risco de infecção em humanos.

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O procedimento foi implementado sob um único protocolo de acesso expandido da FDA – conhecido como uso compassivo – concedido a um único paciente ou grupo de pacientes com doenças ou condições graves e potencialmente fatais, acesso a tratamentos experimentais ou ensaios quando não existem opções de tratamento ou tratamentos semelhantes. . Fora.

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O maior animal que viveu na Terra há 100 milhões de anos

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O maior animal que viveu na Terra há 100 milhões de anos
O maior animal da Terra é o Patagotitan mayurum, que mede 36 metros de comprimento. – Freepik/arquivo

O maior animal que já andou no planeta era conhecido como Patagotitan mayurum, que pesava aproximadamente 154.323 libras, o que é aproximadamente o mesmo que 10 elefantes africanos.

Esse animal era mais longo que a baleia azul, chegando a 36 metros de comprimento, mas era mais leve e menor em massa total, segundo o site americano “space”. Peneira torcida.

Um subgrupo de dinossauros caracterizado por longos pescoços e caudas, Patagotitan mayorum foi considerado um saurópode. Esta espécie também tinha quatro pernas atarracadas em forma de coluna que penetravam no solo.

Brontosaurus e Diplodocus estão entre os membros famosos deste grupo.

Os maiores animais da Terra são geralmente considerados baleias, girafas e elefantes, mas Patagotitan mayorum vence todos eles na corrida.

O prefeito de Patagotitan entrou na região da Patagônia, onde hoje é o sul da Argentina. Antes da descoberta do Patagotitan mayorum, a área era o lar do dinossauro argentinossauro, que anteriormente também detinha o recorde de maior animal terrestre.

Embora o solo circundante indique que o animal viveu há cerca de 100 milhões de anos, os fósseis de Patagotitan mayorum foram descobertos pela primeira vez em 2017.

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A nova plataforma de edição de epigenoma permite a programação precisa de modificações epigenéticas

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A nova plataforma de edição de epigenoma permite a programação precisa de modificações epigenéticas

Os investigadores desenvolveram uma nova plataforma de edição de genoma que permite a manipulação precisa das marcas da cromatina, revelando o seu impacto direto na expressão genética e desafiando a compreensão anterior dos mecanismos reguladores dos genes.

Um estudo do grupo de Hackett no EMBL Roma levou ao desenvolvimento de uma poderosa técnica de edição de genes, que abre a capacidade de programar com precisão modificações na cromatina.

Compreender como os genes são regulados em nível molecular é um grande desafio na biologia moderna. Este mecanismo complexo é impulsionado principalmente pela interação entre proteínas chamadas fatores de transcrição, ADN Regiões reguladoras e modificações epigenéticas – alterações químicas que alteram a estrutura da cromatina. A coleção de modificações epigenéticas no genoma de uma célula é chamada de epigenoma.

Avanços na edição do epigenoma

Em um estudo publicado hoje (9 de maio) em Genética da naturezaCientistas do grupo de Hackett no Laboratório Europeu de Biologia Molecular (EMBL) em Roma desenvolveram uma plataforma modular de edição de genoma – um sistema para programar modificações epigenéticas em qualquer parte do genoma. O sistema permite aos cientistas estudar o efeito de cada modificação da cromatina na transcrição, o mecanismo pelo qual os genes são transcritos em mRNA para catalisar a síntese protéica.

Acredita-se que as modificações da cromatina contribuam para a regulação de processos biológicos importantes, como desenvolvimento, resposta a sinais ambientais e doenças.

Kit de ferramentas de edição epigenética

Ilustração criativa do Kit de Ferramentas de Edição Epigenética: Cada edifício representa o estado epigenético de um único gene (as janelas escuras são genes silenciosos, as janelas claras são genes ativos). A alavanca demonstra o sistema de edição epigenética que permite a deposição de novo de marcas de cromatina em qualquer sítio genômico. Marzia Monafo

Para compreender os efeitos de marcas específicas da cromatina na regulação genética, estudos anteriores mapearam a sua distribuição nos genomas de tipos de células saudáveis ​​e doentes. Ao combinar estes dados com a análise da expressão genética e dos efeitos conhecidos de genes específicos perturbadores, os cientistas atribuíram funções a estas marcas da cromatina.

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No entanto, tem sido difícil determinar a relação causal entre as marcas da cromatina e a regulação genética. O desafio é dissecar as contribuições individuais dos muitos fatores complexos envolvidos em tal regulação – marcas de cromatina, fatores de transcrição e sequências regulatórias de DNA.

Avanço na tecnologia de edição de epigenoma

Cientistas do grupo de Hackett desenvolveram um sistema modular de edição de genoma para programar com precisão nove marcas de cromatina biologicamente importantes em qualquer região desejada do genoma. O sistema é baseado em CRISPR – uma tecnologia de edição de genoma amplamente utilizada que permite aos pesquisadores fazer modificações em locais específicos do DNA com alta precisão e Precisão.

Essas perturbações sutis permitiram-lhes dissecar cuidadosamente as relações de causa e efeito entre as marcas da cromatina e seus efeitos biológicos. Os cientistas também conceberam e utilizaram um “sistema repórter”, que lhes permitiu medir alterações na expressão genética ao nível unicelular e compreender como as alterações na sequência de ADN afectam o efeito de cada marca da cromatina. Seus resultados revelam os papéis causais de um conjunto de marcas de cromatina importantes na regulação genética.

Principais descobertas e direções futuras

Por exemplo, os investigadores descobriram um novo papel para o H3K4me3, uma marca da cromatina que anteriormente se pensava ser uma consequência da transcrição. Eles observaram que o H3K4me3 pode, na verdade, aumentar a transcrição por si só se for adicionado artificialmente a locais específicos do DNA.

“Este foi um resultado muito emocionante e inesperado que contrariou todas as nossas expectativas”, disse Christina Policarpi, investigadora de pós-doutoramento no grupo de Hackett e cientista principal do estudo. “Nossos dados apontam para uma rede regulatória complexa, onde múltiplos fatores governantes interagem para modular os níveis de expressão gênica em uma determinada célula. Esses fatores incluem a estrutura pré-existente da cromatina, a sequência de DNA subjacente e a localização no genoma.

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Aplicações potenciais e pesquisas futuras

Hackett e seus colegas estão atualmente explorando maneiras de aproveitar essa tecnologia por meio de um projeto inicial promissor. O próximo passo será confirmar e ampliar estas conclusões, visando genes em diferentes tipos de células e em larga escala. Como as marcas da cromatina afetam a transcrição através da diversidade genética e os mecanismos a jusante ainda precisam ser elucidados.

“Nosso kit de ferramentas modular de edição epigenética constitui uma nova abordagem experimental para dissecar as inter-relações entre o genoma e o epigenoma”, disse Jamie Hackett, líder do grupo EMBL Roma. “O sistema poderia ser usado no futuro para compreender com mais precisão a importância das mudanças epigenômicas na influência da atividade genética durante o desenvolvimento e em doenças humanas. Por outro lado, esta tecnologia também abre a capacidade de programar níveis de expressão genética desejados de uma forma altamente. maneira ajustável. Este é um caminho interessante para aplicações.” Benefícios de saúde precisos podem ser úteis em casos de doença.

Referência: “A edição do genoma do caule captura a função instrutiva dependente do contexto das modificações da cromatina” 9 de maio de 2024, Genética da natureza.
doi: 10.1038/s41588-024-01706-s

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