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Dobra de luz gravitacional revela um dos maiores buracos negros já descobertos

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Dobra de luz gravitacional revela um dos maiores buracos negros já descobertos

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A impressão de um artista de um buraco negro, em que o intenso campo gravitacional de um buraco negro distorce o espaço ao seu redor. Isso distorce as imagens da luz de fundo, alinhadas quase diretamente atrás dela, em anéis circulares distintos. O efeito gravitacional “lente” fornece um método observacional para inferir a existência de buracos negros e medir sua massa, com base em quão significativa é a curvatura da luz. O Telescópio Espacial Hubble visa galáxias distantes cuja luz passa muito perto dos centros das galáxias aninhadas em primeiro plano, que se espera que hospedem buracos negros supermassivos com mais de um bilhão de vezes a massa do Sol. Crédito da imagem: ESA/Hubble, Digitized Sky Survey, Nick Risinger (skysurvey.org), N. Bartmann

Uma equipe de astrônomos descobriu um dos maiores buracos negros já descobertos, aproveitando um fenômeno chamado lente gravitacional.

A equipe, liderada pela Universidade de Durham, no Reino Unido, usou lentes gravitacionais – onde uma galáxia em primeiro plano dobra e amplia a luz de um objeto distante – e simulações de supercomputador nas instalações DiRAC HPC, que permitiram à equipe examinar de perto como a luz é curvada por um buraco negro dentro de uma galáxia. Centenas de milhões de anos-luz de distância da Terra.

Eles encontraram um buraco negro supermassivo, um objeto com mais de 30 bilhões de vezes a massa do nosso Sol, na galáxia em primeiro plano, uma escala raramente vista pelos astrônomos.

Este é o primeiro buraco negro descoberto usando essa técnica, já que a equipe simula a luz viajando pelo universo centenas de milhares de vezes. Cada simulação inclui um buraco negro de massa diferente, que altera a jornada da luz para a Terra.

Quando os pesquisadores incluíram um buraco negro supermassivo em uma de suas simulações, o caminho percorrido pela luz da galáxia distante para chegar à Terra correspondia ao caminho visto em imagens reais feitas pelo Telescópio Espacial Hubble.

Os resultados foram publicados hoje na revista Avisos Mensais da Royal Astronomical Society.

Um vídeo mostrando como os astrônomos usaram lentes gravitacionais para descobrir um buraco negro de 30 bilhões de vezes a massa do Sol em uma galáxia a 2 bilhões de anos-luz de distância. Crédito: Universidade de Durham

O principal autor, Dr. James Nightingale, do Departamento de Física da Universidade de Durham, disse: “Este buraco negro em particular, com cerca de 30 bilhões de vezes a massa do nosso Sol, é um dos maiores já descobertos e está no limite superior de quão grande podemos ser. Nós acho que os buracos negros podem se tornar um teórico, então é uma descoberta muito emocionante.”

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A lente gravitacional ocorre quando o campo gravitacional de uma galáxia em primeiro plano parece dobrar a luz de uma galáxia de fundo, o que significa que a notamos com mais frequência.

Como uma lente real, esta também amplia a galáxia de fundo, permitindo que os cientistas a estudem com mais detalhes.

Imagem estática de vídeo – buraco negro – geometria da lente. Crédito: Universidade de Durham
Imagem estática de vídeo – buraco negro – imagem observada. Crédito: Universidade de Durham

Dr. Nightingale disse: “A maioria dos grandes buracos negros que conhecemos estão em um estado ativo, onde a matéria sendo puxada para perto do buraco negro se aquece e libera energia na forma de luz, raios-X e outras radiações”.

No entanto, as lentes gravitacionais permitem estudar buracos negros inativos, algo que atualmente não é possível em galáxias distantes. Essa abordagem pode nos permitir detectar muito mais buracos negros fora do nosso universo local e revelar como esses objetos exóticos evoluíram no tempo cósmico. .”

O estudo, que também envolve o Instituto Max Planck da Alemanha, abre a tentadora possibilidade de que os astrônomos possam descobrir buracos negros inativos e mais massivos do que se pensava anteriormente, e investigar como eles crescem tanto.

A história dessa descoberta começou em 2004, quando o colega astrônomo da Universidade de Durham, professor Alastair Edge, notou um arco gigante de uma lente gravitacional ao revisar as imagens da SGS.

Imagem estática de vídeo – buraco negro – massa inteira. Crédito: Universidade de Durham
Imagem estática de vídeo de um buraco negro supermassivo supermassivo. Crédito: Universidade de Durham
Imagem estática de vídeo de um buraco negro – massa muito baixa. Crédito: Universidade de Durham

Avançando 19 anos e com a ajuda de algumas imagens de alta resolução do Telescópio Hubble da NASA e das instalações do supercomputador DiRAC COSMA8 na Universidade de Durham, o Dr. Nightingale e sua equipe puderam revisitar isso e explorá-lo ainda mais.

A equipe espera que este seja o primeiro passo para permitir uma exploração mais profunda dos mistérios dos buracos negros, e que futuros telescópios de grande escala ajudem os astrônomos a estudar buracos negros distantes para aprender mais sobre sua magnitude e tamanho.

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Mais Informações:
James Nightingale et al., Abell 1201: Detectando um buraco negro supermassivo em lentes gravitacionais fortes, Avisos Mensais da Royal Astronomical Society (2023). DOI: 10.1093/mnras/stad587

Informações do jornal:
Avisos Mensais da Royal Astronomical Society


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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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