Em formação

Nosso corpo se adaptaria a mudanças que não estão em nosso DNA?


Se uma pessoa fosse se submeter a um tratamento ou cirurgia em uma idade muito jovem, que reduzisse significativamente sua altura final, o resto de seu corpo se ajustaria à mudança repentina? Se não; porque o comprimento dos nossos braços é muito semelhante à nossa altura, isso daria à pessoa braços que não eram proporcionais ao resto do corpo?


Será difícil discutir o exemplo específico que você considera, principalmente porque não está claro como o seu tratamento afetaria a altura da pessoa.

Dito isso, sim, nossos corpos podem mudar em função do meio ambiente. Isso é chamado de plasticidade fenotípica

A plasticidade fenotípica refere-se a algumas das mudanças no comportamento, morfologia e fisiologia de um organismo em resposta a um ambiente único.

Aqui, o termo meio ambiente não se refere apenas à temperatura externa ou outro fator ambiental óbvio. Por exemplo, pode-se perguntar se o tamanho de uma veia pode reagir plasticamente ao fluxo sanguíneo. Aqui, o fluxo sanguíneo é o fator ambiental para o qual a resposta plástica é mediada.

Observe que algumas respostas plásticas são adaptativas e outras não. Observe também que há muitos termos relacionados (flexibilidade de desenvolvimento, aclimatação, polifenismo, seleção de desenvolvimento, ...) no campo da plasticidade e diferentes autores às vezes usam esses termos com definições ligeiramente diferentes, o que pode tornar tudo um pouco confuso.


A ciência prova que podemos mudar nosso DNA com o controle da mente

Não existem coisas como a mente e o corpo como unidades separadas e independentes.

Nossos corpos também não são conchas ou abrigos para nossas mentes.

Corpo e mente são inextricavelmente entrelaçados, os pensamentos que pensamos e a atividade da mente determinam a saúde e a expressão de nosso DNA.


A evolução é freqüentemente considerada um tópico complexo e controverso, mas na verdade é um conceito muito simples de entender. Assista a esta curta animação para ver como funciona a evolução.

Para professores

O conteúdo deste vídeo atende aos critérios das seguintes Idéias Disciplinares Básicas definidas pelos Padrões de Ciência da Próxima Geração. Use nossos vídeos para complementar o currículo da sala de aula.

Ensino médio, Ciências da Vida 1

Das moléculas aos organismos: estruturas e processos.

Ensino médio, Ciências da Vida 3

Hereditariedade: herança e variação de características.

Ensino médio, Ciências da Vida 4

Evolução Biológica: Unidade e Diversidade.

Georgia Biology 1

Relações entre estruturas e funções em células vivas.

Georgia Biology 2

Como a informação genética é expressa nas células.

Georgia Biology 3

Como as características biológicas são transmitidas às gerações sucessivas.

Georgia Biology 6

Contribuidores

Nossos vídeos se beneficiam de orientações e conselhos fornecidos por especialistas em ciência e educação. Esta animação é o resultado da colaboração entre os seguintes cientistas, educadores e nossa equipe de criativos.

Conselheiros

Transcrição

Em Biologia, a teoria da Evolução não nos diz exatamente como a vida começou na terra, mas nos ajuda a entender como a vida, uma vez que passou a existir, se diversificou nas muitas formas incríveis que vemos agora e no registro fóssil.

Também nos ajuda a entender a maneira como as criaturas modernas continuam a se adaptar e mudar hoje.

Em biologia, a evolução pode ser definida como qualquer mudança nos traços hereditários (são traços físicos como a cor do pelo em camundongos, manchas nas asas de borboletas ou traços instintivos como a maneira como os cães cumprimentam seus amigos com uma fungada) dentro de um população, ao longo das gerações.

Esta definição pode ser um pouco confusa, então vamos ver como funciona.

Todos os seres vivos saudáveis, desde amebas unicelulares a flores e golfinhos: são capazes de se reproduzir. Temos filhos, fazemos cópias de nós mesmos. Fazemos isso duplicando nosso DNA e passando esse DNA para as gerações futuras.

O DNA é uma cadeia como um produto químico armazenado dentro de cada uma de suas células, que lhes diz como crescer e funcionar. Seu DNA contém informações codificadas sobre como construí-lo. A informação em seu DNA é diferente daquela de, digamos, o DNA de um narciso, e é por isso que você parece e funciona de maneira diferente de um narciso. As informações em seu DNA são ligeiramente diferentes das de Elvis Presley, que é uma das muitas razões pelas quais você não se parece ou age exatamente como ele.

Amebas unicelulares (e outras criaturas simples) se reproduzem copiando seu DNA dentro de suas entranhas, movendo ambas as cópias para cada lado de seu corpo, dividindo-se em duas bem no meio e crescendo de volta ao tamanho normal.

Se tudo correr bem, as duas novas amebas serão cópias exatas uma da outra, mas na natureza, as coisas nem sempre são perfeitas. Quando o DNA está sendo copiado, podem ocorrer erros que modificam o código do DNA. Isso é o que chamamos de mutação de DNA. Essas mutações (que acontecem completamente por acidente e aleatoriamente em qualquer parte de uma fita de DNA) podem produzir variações na forma do corpo e na função da criatura que herda o DNA modificado.

Neste caso, nosso novo amiguinho tem um braço que se estende mais. Se ele sobreviver para crescer e se reproduzir, aquele braço elástico extra (que agora está codificado em seu DNA) será passado para seus filhos. A evolução, qualquer mudança nas características hereditárias dentro de uma população, através das gerações, ocorreu oficialmente.

Como você sabe, a reprodução para golfinhos, texugos e pessoas é um pouco mais complicada. Temos que encontrar um parceiro. Quando dois texugos se juntam e & # 8230 você sabe, se apaixonam, um espermatozóide do pai (que contém uma cópia da metade de seu DNA & # 8211 APENAS metade), se combina com o óvulo da Mãe (que contém a metade uma cópia de seu DNA). O resultado é uma nova célula com um conjunto completo de instruções de DNA, todas as informações necessárias para se dividir e crescer e se tornar um texugo totalmente novo.

A nova criança amadurece para ser semelhante a seus pais, mas também única porque desenvolveu alguns traços do DNA de sua mãe e alguns de seu pai. Sua nova combinação de características pode ser passada para seus filhos e, novamente, a evolução, qualquer mudança nas características hereditárias, dentro de uma população, através das gerações, ocorreu oficialmente.

Além da recombinação única das características de seus pais, ela também pode ter desenvolvido algumas características completamente novas devido a mutações no DNA. Talvez orelhas muito peludas, por exemplo. Se ela sobreviver o suficiente para ter seus próprios filhos, seu DNA se combinará com o DNA de seu parceiro, e ela passará essas orelhas peludas extras para pelo menos alguns de seus filhos.

Isso, claro, também é evolução. Então aí está, a evolução é realmente muito simples. Cientistas e pessoas normais em todos os lugares, testemunham a evolução acontecendo ao seu redor

Pequenas mudanças como as que vimos aqui podem se somar ao longo de várias gerações para criar mudanças dramáticas.

Se você voltasse no tempo apenas alguns milhares de anos, descobriria que todos os cães, por exemplo, originalmente evoluíram de um grupo ancestral de lobos cinzentos. A evolução desses lobos, de geração em geração, foi guiada por humanos. As pessoas estavam selecionando lobos com características de que gostavam, deixando-os procriar e, então, mantendo apenas os filhotes com as características mais desejáveis.

Com o passar do tempo, diferentes criadores preferiram cães com características diferentes, alguns selecionados para o tamanho grande, alguns para o tamanho pequeno, alguns para o cérebro, outros para o cérebro.

Hoje, os lobos se ramificaram em centenas de raças de cães, muito poucas das quais se parecem e se comportam muito como seus ancestrais.

Uma enorme quantidade de evidências observáveis ​​de muitos campos diferentes, como Genética, Química, Paleontologia e Matemática, sugere de forma esmagadora que, assim como todos os cães compartilham um ancestral comum, todas as coisas vivas são eu, você expele bananeiras se voltar longe o suficiente, também compartilham um ancestral comum. Estamos literalmente relacionados.

Não sabemos qual foi a primeira forma de vida ou exatamente como surgiu, mas o simples processo de reprodução com variação ao longo de bilhões de anos parece ser responsável por toda a diversidade de vida que vemos hoje.

Agora você pode estar dizendo: “Espere um minuto! Espere aqui. A evolução não é aleatória? Para fazer algo funcional como transformar um lobo em um adorável mini poodle, a evolução aleatória teve que ser guiada por um criador de cães. Os pesquisadores dizem que todos os mamíferos evoluíram de uma antiga criatura parecida com um musaranho, mas a diferença entre um musaranho e um elefante é muito maior do que a de um lobo e um poodle. Quem guiou esse processo? Quem foi o criador? ”

Em meados de 1800, dois homens, Charles Darwin e Alfred Russel Wallace descobriram independentemente, que um criador não é necessariamente necessário. Existe outra força capaz de guiar a evolução aleatória para produzir ordem e funções complexas. Eles o chamaram de Seleção Natural, que por acaso é o tópico completo de nosso próximo vídeo, mas antes de prosseguir, vamos recapitular o que aprendemos até agora.

A evolução biológica é qualquer mudança nas características hereditárias de uma população ao longo das gerações.

Todas as coisas vivas saudáveis ​​podem fazer cópias de si mesmas, mas o fazem de maneira imperfeita. Pequenas variações podem se somar com o tempo para criar diferenças dramáticas na forma e função do corpo.

A evidência sugere que todas as coisas vivas estão relacionadas.

Portanto, lembre-se, da próxima vez que você convidar a família e os amigos para um banquete de feriado, na verdade você está apenas convidando a família. Isso inclui o peru e a abóbora na torta de abóbora.


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Citações

K. Winchell, L. Revell e A. Puente-Rolon. Efeitos evolutivos da urbanização no gênero de lagarto tropical Anolis. Evolution 2016 (Conferência). Austin, Texas, 20 de junho de 2016.

K. Thompson e M. Johnson. A urbanização impulsiona clines adaptativos paralelos em populações de plantas. Evolution 2016 (Conferência). Austin, Texas, 19 de junho de 2016.

K.A. Thompson, M. Renaudin e M.T.J. Johnson. A urbanização impulsiona clines adaptativos paralelos em populações de plantas. bioRxiv. Postado em 28 de abril de 2016. doi: 10.1101 / 034223.

Sobre Susan Milius

Susan Milius é escritora de ciências da vida, cobrindo biologia e evolução de organismos, e tem uma paixão especial por plantas, fungos e invertebrados. Ela estudou biologia e literatura inglesa.

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Limites para adaptação

A existência de qualquer sistema de adaptação dá pouco conforto para algum ideia da evolução da ameba para o homem, & lsquo-guiada por Deus & rsquo ou de outra forma. Assim como o sistema imunológico é estritamente limitado para produzir variantes de anticorpos (e não variantes de células cerebrais, por exemplo), um sistema de adaptação provavelmente também teria limites estritos na quantidade de variação possível.

Como o sistema imunológico, ele só poderia fazer o que foi projetado para fazer: gerar e controlar mudanças específicas em informações genéticas ou características corporais já existentes. 18

Assim, seria incapaz de criar asas em um porco, por exemplo (não há informações sobre a fabricação de asas presente em um porco) & mdashno importa quanto tempo estava envolvido. E no que diz respeito à observação atual, os limites da adaptação são de fato o que observamos. Um estudo recente intitulado & lsquo Resgate evolucionário e os limites da adaptação & rsquo conclui,

O imunologista, microbiologista, cético de Darwin e defensor do design inteligente, Dr. Donald Ewert, observa apropriadamente:

Muitos desses tipos de descobertas geraram grande controvérsia na comunidade científica, uma vez que mutações aleatórias cegas e variação ilimitada estão no cerne da filosofia neodarwiniana. Muitos evolucionistas estão lutando com as implicações dos dados, e alguns defendem uma nova (ou pelo menos “ampliada”) teoria da evolução para explicá-la. 12

No entanto, uma implicação óbvia é que qualquer sistema de adaptação proposital teria sido projetado de forma inteligente para gerar a variedade necessária para que as criaturas fossem capazes de sobreviver e se adaptar neste mundo decaído. Essa habilidade seria especialmente útil após o Dilúvio de Noé, e é consistente com a criação bíblica, não com a evolução.


Ao contrário do que afirmam as redes sociais, as vacinas de RNA não alteram nosso DNA

Cientistas que examinaram a credibilidade científica da alegação disseram ao Health Feedback que a alegação é imprecisa e resulta de um mal-entendido fundamental de como as vacinas de RNA funcionam e como os ácidos nucléicos (DNA e RNA) interagem com o corpo humano.

Robert Carnahan, professor associado da Vanderbilt University e diretor associado do Vanderbilt Vaccine Center, explicou que, embora “as vacinas de RNA representem uma inovação, elas se baseiam em princípios científicos fundamentais de longa data”. O RNA serve como receita ou projeto que instrui as células a fazer uma determinada proteína. Depois de cumprir seu propósito, “as células do corpo têm mecanismos inatos de degradar esse RNA e não permitir que ele persista”, disse ele. Portanto, qualquer RNA injetado de uma vacina não persistirá por tempo suficiente para causar distúrbios autoimunes, que são doenças crônicas. Um estudo de 2017 publicado por Avanços da Ciência estimaram que o RNA usado como blueprints de proteínas (RNA mensageiro ou mRNA) geralmente durava apenas dois minutos em células de levedura [1]. Outro estudo em ratos descobriu que o mRNA decaiu após cerca de três dias após a injeção [2].

Carnahan também apontou que o RNA é quimicamente diferente do DNA, tornando virtualmente impossível para o RNA se integrar diretamente ao DNA para alterar o genoma de uma pessoa.

Embora as preocupações com o perfil de segurança das vacinas potenciais sejam naturais, dado o cronograma de desenvolvimento acelerado da vacina imposto pela urgência da pandemia COVID-19, Sanjay Mishra, cientista da equipe e coordenador do projeto do Centro Médico da Universidade de Vanderbilt, explicou que as vacinas de RNA são considerado extremamente seguro com base em pesquisas anteriores [3,4]. “Estudos de segurança concluíram que há pouca preocupação com a integração do DNA nos genomas. As vacinas de mRNA são ainda mais seguras e vantajosas porque o próprio RNA não pode se integrar ao DNA genômico sem a presença de um elemento retrovírus, como a transcriptase reversa e a integrase ”, disse ele.

Na verdade, podemos reconhecer que o medo de DNA ou RNA estranho se integrar e alterar nosso próprio genoma é infundado quando nos lembramos de que entramos em contato diário com uma grande quantidade de DNA e RNA estranho de outros organismos no ambiente. Por exemplo, ingerimos DNA e RNA em nossa comida. Além disso, nosso corpo hospeda bilhões de microrganismos, como bactérias e fungos, que colonizam diferentes tecidos e órgãos, como a pele e o trato digestivo. Além disso, em pessoas que receberam transfusões de sangue ou transplantes de órgãos, os cientistas não observaram o DNA do doador para se integrar ao DNA do receptor, muito menos alterá-lo.

Angéline Rouers, pesquisadora da Singapore Immunology Network, disse que, dado o perfil de segurança bem estabelecido das vacinas de ácido nucléico, os cientistas estão mais preocupados se a vacina forneceria imunidade duradoura contra SARS-CoV-2, embora haja é também alguma indicação de que as vacinas de RNA podem ser capazes de fornecer uma resposta melhor contra a infecção viral do que as vacinas convencionais contendo uma proteína viral. As vacinas de RNA "têm a vantagem de induzir imunidade celular (células T citotóxicas e auxiliares) e humoral (anticorpos), enquanto as vacinas clássicas (baseadas em proteínas) geralmente se concentram mais na produção de anticorpos em detrimento da imunidade celular [3,4], " ela disse. “No caso de imunidade contra um vírus como o SARS-CoV-2, a resposta das células T é particularmente importante.”

A alegação de que uma vacina de RNA pode provocar uma resposta auto-imune também não é apoiada por evidências científicas. Mishra reconheceu que, embora as vacinas de DNA ou RNA possam teoricamente causar autoimunidade, observações em estudos publicados mostraram o oposto e destacam o potencial das vacinas de RNA para o tratamento de doenças autoimunes. “Testes pré-clínicos e monitoramento clínico cuidadoso demonstraram que as vacinas de DNA não apenas não induzem ou pioram a autoimunidade, como também se beneficiam terapeuticamente em doenças autoimunes, como diabetes mellitus e esclerose múltipla [5,6]”, disse ele.

Também é impreciso comparar uma vacina de RNA à terapia genética. A terapia gênica é especialmente projetada para introduzir DNA no genoma de um paciente com o objetivo de tratar uma doença, envolvendo o uso de vetores virais que fornecem a maquinaria molecular para a introdução e integração do DNA no material genético de um paciente. Da Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA:

A terapia genética é projetada para introduzir material genético nas células para compensar genes anormais ou para fazer uma proteína benéfica. Se um gene mutado faz com que uma proteína necessária seja defeituosa ou ausente, a terapia genética pode ser capaz de introduzir uma cópia normal do gene para restaurar a função da proteína.

Um gene que é inserido diretamente em uma célula geralmente não funciona. Em vez disso, um portador chamado vetor é geneticamente modificado para entregar o gene. Certos vírus são freqüentemente usados ​​como vetores porque podem entregar o novo gene infectando a célula. Os vírus são modificados para que não possam causar doenças quando usados ​​em pessoas. Alguns tipos de vírus, como retrovírus, integram seu material genético (incluindo o novo gene) em um cromossomo na célula humana. Outros vírus, como os adenovírus, introduzem seu DNA no núcleo da célula, mas o DNA não é integrado a um cromossomo.

O vetor pode ser injetado ou administrado por via intravenosa (por via intravenosa) diretamente em um tecido específico do corpo, onde é absorvido por células individuais. Como alternativa, uma amostra das células do paciente pode ser removida e exposta ao vetor em um ambiente de laboratório. As células contendo o vetor são então devolvidas ao paciente. Se o tratamento for bem-sucedido, o novo gene entregue pelo vetor fará uma proteína funcional.

No entanto, o RNA não é usado em terapia gênica e os vetores virais não são usados ​​em vacinas de RNA, o que torna a comparação com a terapia gênica fundamentalmente falha.

A alegação de que a “vacina COVID usará tecnologia experimental” não tem suporte e é enganosa. Cientistas de todo o mundo estão usando diferentes abordagens para maximizar as chances de desenvolver uma vacina bem-sucedida rapidamente. Algumas dessas abordagens estão bem estabelecidas, como as vacinas clássicas que usam proteínas para induzir uma resposta imune, enquanto outras são mais novas, como a vacina de RNA. A atenção da mídia tem contribuído para grandes expectativas para a tecnologia de vacina de RNA no tratamento da pandemia de COVID-19, mas ainda não se sabe exatamente quais vacinas mostrarão um nível suficientemente alto de segurança e eficácia a ser aprovada para o mercado até que os ensaios clínicos sejam concluídos. Na verdade, Gates apontou em seu blog que “ainda não sabemos como será a vacina COVID-19”.

o New York Times O Coronavirus Vaccine Tracker compilou detalhes sobre as várias vacinas candidatas COVID-19 em desenvolvimento, incluindo a técnica usada e até que ponto cada uma cresceu durante a sucessão de estágios de testes clínicos. Em 30 de junho de 2020, mais de 100 vacinas candidatas estavam sendo desenvolvidas e testadas.

Em resumo, a alegação de que as vacinas de RNA podem alterar nosso DNA é cientificamente infundada. As diferenças químicas impedem que o RNA se integre diretamente em nosso DNA, e estudos que examinam a integração potencial das vacinas de ácido nucléico no DNA confirmaram que essas mudanças não são conhecidas por ocorrerem [3,4]. A alegação de que o RNA de uma vacina pode causar autoimunidade também não tem suporte, já que o RNA tem uma vida útil muito curta, sendo rapidamente degradado após ter sido usado para fazer uma proteína. Isso significa que o RNA não persiste por tempo suficiente para causar problemas crônicos como doenças autoimunes. Em conjunto, essas características tornam as vacinas de RNA uma opção geralmente segura para induzir imunidade contra doenças infecciosas, embora sua eficácia contra COVID-19 ainda não tenha sido determinada.

CIENTISTAS & # 8217 FEEDBACK

Estudos de segurança concluíram que há pouca preocupação com a integração do DNA nos genomas. As vacinas de mRNA são ainda mais seguras e vantajosas porque o próprio RNA não pode se integrar ao DNA genômico sem a presença de um elemento retrovírus (transcriptase reversa e integrase). É possível que alguns receptores de uma vacina de mRNA já estejam infectados com um retrovírus (por exemplo, HIV), onde teoricamente tal integração poderia acontecer. Mas o risco de integração, como uma “terapia genética”, é extremamente improvável para o mRNA e não é uma preocupação significativa para o DNA de plasmídeo. De uma perspectiva regulatória, as vacinas de DNA e mRNA não contam como produtos de terapia genética.

Robert Carnahan, Professor Associado (Pediatria e Radiologia e Ciências Radiológicas), Vanderbilt University Medical Center:
Em muitos casos, o princípio de uma determinada vacina é expor o corpo a uma proteína-chave, chamada antígeno, que leva ao desenvolvimento de uma imunidade de longo prazo ao patógeno do qual se origina a proteína do antígeno. No caso das vacinas de RNA, em vez de fornecer diretamente ao corpo a proteína real, é fornecido um RNA que instrui as células do corpo sobre como fazer a proteína do antígeno.

Embora essas vacinas de RNA representem uma inovação, elas são baseadas em princípios científicos fundamentais e de longa data. O próprio RNA é usado em todas as células do corpo como um projeto de curta duração para a construção de proteínas dentro das células. Essa é uma vantagem de segurança chave para usá-lo para fornecer uma mensagem que codifica a proteína do antígeno. As células do corpo têm mecanismos inatos de degradar esse RNA e não permitir que ele persista. Além disso, embora o RNA esteja relacionado ao DNA, ele é quimicamente distinto e não é capaz de se integrar ao DNA. Isso significa que essas vacinas não modificarão o DNA das células e também não estarão presentes por períodos prolongados para causar outros efeitos de longo prazo, como distúrbios autoimunes.

Angéline Rouers, pesquisadora, Singapore Immunology Network:
Essas postagens virais do Facebook são baseadas em um artigo escrito por Alex Pietrowski para Waking Times e relata duas citações: uma de Bill Gates sobre as incertezas da vacina de RNA em desenvolvimento para proteção contra COVID-19, e a outra de um jornalista chamado Jon Rappoport, alegando que as vacinas de ácido nucléico, que incluem vacinas de RNA e DNA, podem modificar o genoma ou levar a reações auto-imunes e, portanto, não são seguras.

A citação de Bill Gates (de seu blog GatesNotes) foi claramente mal interpretada e retirada do contexto. É verdade que não se sabe muito sobre vacinas de RNA, como a que está sendo desenvolvida por uma empresa chamada Moderna, entre muitas outras vacinas candidatas no mundo, mas a incerteza é mais sobre a capacidade da vacina em proteger de forma eficiente contra a SARS- CoV-2, ao invés de sua segurança. “Quantas doses serão necessárias?” ou “A imunidade é duradoura?” são o tipo de perguntas ainda pendentes.

As vacinas de ácido nucléico são, na verdade, incrivelmente seguras, o que foi parte de seu sucesso na época em que foram descobertas. Você tem que imaginar que simplesmente dá o projeto (código genético) ao seu corpo para construir a proteína viral por conta própria, para que ele possa aprender como lutar contra o vírus. Em termos de fabricação, é mais fácil e rápido do que produzir a proteína usada nas vacinas clássicas. Essa é a razão pela qual algumas empresas como a Moderna escolheram essa opção no contexto da atual pandemia COVID-19 - para permitir que eles lançassem uma vacina o mais rápido possível.

Mesmo que não se saiba muito sobre a eficiência esperada das vacinas de RNA, elas têm a vantagem de induzir imunidade celular (células T citotóxicas e auxiliares) e humoral (anticorpos), enquanto as vacinas clássicas (baseadas em proteínas) geralmente se concentram mais na produção de anticorpos em detrimento da imunidade celular [3,4]. No caso de imunidade contra um vírus como o SARS-CoV-2, a resposta das células T é particularmente importante.

A alegação de Jon Rappoport é simplesmente desinformação e não é baseada em nenhuma evidência científica. As vacinas de DNA ou RNA são consideradas portadoras de informação, mas não há chance de que essas moléculas se incorporem ao genoma humano.

Parte de sua afirmação é que “as vacinas de RNA carregariam o perigo de desencadear reações auto-imunes, o que significa que o corpo basicamente vai para a guerra contra si mesmo”, o que também é completamente falso. Suspeito que isso possa resultar de uma confusão baseada no fato de que as vacinas de RNA orientam o corpo para criar uma proteína, que o próprio sistema imunológico do corpo terá como alvo. O princípio da autoimunidade é que nosso corpo reconhece e destrói nossos próprios componentes. Porém, no caso da vacina de RNA, a proteína produzida pelo nosso corpo é algo não relacionado com as nossas próprias proteínas, então não há chance de uma reação autoimune, mas uma reação contra algo desconhecido para ensinar nosso corpo a lutar contra isso. Isso ilustra o próprio princípio da vacinação.

REFERÊNCIAS

  • 1 e # 8211 Baudrimont et al. (2017) O controle de gene multiplexado revela rápida renovação do mRNA. Science Advances.
  • 2 & # 8211 Probst et al. (2007) A captação celular espontânea de RNA mensageiro exógeno in vivo é específica para ácido nucléico, saturável e dependente de íons. Terapia de genes.
  • 3 e # 8211 Pardi et al. (2018) vacinas de mRNA - uma nova era em vacinologia. Nature Reviews Drug Discovery.
  • 4 e # 8211 Schlake et al. (2012) Desenvolvimento de tecnologias de vacinas de mRNA. RNA Biology.
  • 5 e # 8211 Gottlieb et al. (2013) Otimização clínica da modulação específica do antígeno de diabetes tipo 1 com a plataforma de DNA plasmidial. Clinical Immunology.
  • 6 e # 8211 Garren et al. (2008) Ensaio de fase 2 de uma vacina de DNA que codifica a proteína básica de mielina para esclerose múltipla. Annals of Neurology.

Publicado em: 30 de junho de 2020 & # 124 Editor: Flora Teoh

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Epigenética: como você pode mudar seus genes e mudar sua vida

E pigenética é um ramo relativamente novo da genética que foi anunciado como a descoberta biológica mais importante desde o DNA. Até recentemente, acreditava-se que você estava preso aos genes com os quais nasceu. Mas agora sabe-se que seus genes são ativados e desativados e são expressos em maior ou menor grau, dependendo dos fatores do estilo de vida. Vamos dar uma olhada no que é epigenética, como funciona e o que você pode fazer para melhorar suas chances na loteria da saúde.

O que é epigenética?

O & # 8220epi & # 8221 em epigenética é derivado da palavra grega que significa & # 8220above & # 8221 ou & # 8220over. & # 8221 Epigenética é definida como o estudo de qualquer processo que altera a atividade do gene sem alterar a sequência de DNA. Mais simplesmente, é o estudo da expressão gênica - como os fatores externos ligam e desligam os genes, e aumentam e diminuem.

O Projeto Genoma Humano identificou 25.000 genes no DNA humano. O DNA é amplamente considerado como o código que o corpo usa para se construir e se reconstruir. Mas os próprios genes precisam de instruções sobre o que fazer, onde e quando fazer.

As modificações epigenéticas, também chamadas de & # 8220tags, & # 8221 fornecem as instruções. Vários desses marcadores foram descobertos, mas os dois principais envolvem grupos metil (feitos de carbono e hidrogênio) e histonas (um tipo de proteína). Para imaginar como as etiquetas funcionam, pense em um gene como uma lâmpada. Os grupos metil atuam como um interruptor liga-desliga que liga ou desliga um gene. As histonas, por outro lado, agem como um interruptor dimmer, regulando a atividade do gene para cima ou para baixo. Pensou-se que temos quatro milhões dessas mudanças que são acionadas por estilo de vida e fatores ambientais.

Via: Vitalinka | Shutterstock

Gêmeos idênticos fornecem pistas

O estudo de gêmeos idênticos, que possuem o mesmo material genético, forneceu aos pesquisadores uma janela única para as mudanças epigenéticas. O efeito dos fatores de estilo de vida sobre os genes é tão forte que os genes de gêmeos idênticos podem divergir significativamente durante o curso de suas vidas. A pesquisa mostra que à medida que os gêmeos idênticos envelhecem, especialmente aqueles que passam a maior parte do tempo separados, seus genes se tornam menos semelhantes.

Você pode esperar que gêmeos idênticos tenham histórias de saúde semelhantes, mas eles exibem incidências muito diferentes de muitas doenças, incluindo transtornos mentais como alcoolismo, Alzheimer & # 8217s, transtorno bipolar e esquizofrenia e transtornos físicos como diabetes, câncer, doença de Crohn & # 8217s e artrite reumatóide. Isso se deve à deriva epigenética - uma mudança na expressão do gene ao longo do tempo.

Fatores de estilo de vida afetam seus genes

O Dr. Rudolph Tanzi é professor de neurologia na Harvard University Medical School. Entre suas muitas realizações, ele co-descobriu três genes que causam o início precoce da doença de Alzheimer familiar. Junto com o Dr. Deepak Chopra, líder global no campo da medicina mente-corpo, ele foi coautor Super Genes: Revele o surpreendente poder do seu DNA para uma saúde e bem-estar ideais.

No Super Genes eles escrevem: “Apenas 5% das mutações genéticas relacionadas a doenças são totalmente determinísticas, enquanto 95% podem ser influenciadas pela dieta, comportamento e outras condições ambientais. Os modelos atuais de bem-estar ignoram em grande parte os genes, embora estudos tenham mostrado que um programa de mudanças positivas no estilo de vida altera de 4.000 a 5.000 atividades genéticas diferentes. & # 8221 Tanzi e Chopra continuam a dizer: & # 8220 Você não é simplesmente a soma total dos genes com os quais nasceu. Você é o usuário e controlador de seus genes, o autor de sua história biológica. Nenhuma perspectiva de autocuidado é mais empolgante. & # 8221

Esse é notícia emocionante! Isso significa que você não está à mercê de sua composição genética no nascimento. Na verdade, você tem um grande controle sobre sua saúde e seu futuro, não importa que mão genética tenha recebido. O campo da epigenética está em sua infância e ainda há muito a aprender, mas até agora as evidências mostram que existem muitos fatores de estilo de vida fundamentais que podem alterar a expressão gênica.

A epigenética explica por que gêmeos com DNA semelhante podem enfrentar problemas de saúde muito diferentes. Via: Werner Heiber | Shutterstock.

Dieta, sono e exercícios modulam a expressão gênica

Não é de surpreender que a dieta possa afetar a saúde do seu DNA. Uma dieta rica em carboidratos refinados que promove o aumento da glicose no sangue ataca seu DNA. Por outro lado, compostos como o sulforafano (encontrado nos brócolis), curcumina (açafrão), galato de epigalocatequina (chá verde) e resveratrol (vinho) podem retardar ou potencialmente reverter o dano ao DNA.

O sono inadequado também interrompe a atividade genética. Uma equipe de pesquisadores que incluía especialistas em ciência e genética do sono examinou a influência do sono na função dos genes e descobriu que apenas uma única semana de sono insuficiente alterou a atividade de mais de 700 genes.

É bem aceito que o exercício físico é uma das melhores coisas que você pode fazer para sua saúde geral e bem-estar mental. Agora, há evidências de que o exercício físico pode afetar positivamente a expressão do gene. Um estudo recente do cérebro de ratos idosos encontrou 117 genes que foram expressos de forma diferente no cérebro de animais que corriam regularmente, em comparação com aqueles que eram sedentários.

O mesmo acontece com o estresse, os relacionamentos e os pensamentos

Não apenas fatores tangíveis como dieta, sono e exercícios afetam seus genes, mas também fatores intangíveis como estresse, seus relacionamentos com outras pessoas e seus pensamentos. Uma das técnicas mais poderosas de redução do estresse, a meditação da atenção plena, diminui a expressão de genes pró-inflamatórios, reduzindo assim a inflamação. A inflamação crônica é uma causa subjacente de sete das dez principais causas de morte, incluindo câncer, doenças cardíacas, diabetes e Alzheimer & # 8217s.

You might expect that you’d have to meditate for years to change gene expression sufficiently, but measurable changes have been observed in as little as eight hours of meditation. However, these effects were stronger in experienced meditators than in those new to the practice.

Dr. Dawson Church is an award-winning author whose bestselling book, Genie in Your Genes: Epigenetic Medicine and the New Biology of Intention, has been hailed as a breakthrough in the field of epigenetics. In his book, Church cites over 400 scientific studies that show how intangibles like the expression of gratitude, acts of kindness, optimism, and mind-body healing techniques like the Emotional Freedom Technique positively affect the expression of genes. And just as in the meditation study, these epigenetic benefits were often experienced immediately.

It’s not only positive habits that affect your genes though. So do the bad ones. Substance abuse, addictions, inactivity, malnutrition, and exposure to toxins negatively affect the way your genes express themselves. Researchers have found that emotional factors such as trauma and stress can activate harmful epigenetic changes.

There are numerous diseases thought to have an epigenetic component including asthma, Alzheimer’s, cancer, diabetes, immune disorders, kidney disease, glaucoma, muscular dystrophy, and pediatric syndromes as well as many psychiatric disorders including autism, schizophrenia, and bipolar disorder. In 2008, the U.S. National Institutes of Health committed to investing $190 million into epigenetics research to hopefully find new and better ways to treat these diseases.

Dr. Randy Jirtle (left) was able to radically change the genetic expression of the offspring of genetically similar yellow agouti (Avy) mice (right) just by manipulating their diet using methyl donors (i.e. choline, betaine, folic acid, and vitamin B12). Via: ScienceWatch.com.

Epigenetics Changes Last For Generations

One of the most amazing and controversial discoveries is that epigenetic changes don’t stop with you. Epigenetic signals from the environment can be passed from one generation to the next, sometimes for several generations, without changing a single gene sequence.

According to Dr. Mitchell Gaynor, author of The Gene Therapy Plan: Taking Control of Your Genetic Destiny with Diet and Lifestyle, “One’s DNA, it turns out, is not fixed at all, and outside influences — lifestyle, thinking, nutrition, nurturing, and environmental factors — actually influence the way genes express in our bodies. In fact, we now know that genetic expression comes from generations before us and will continue for the generations after us. Today, the debate is not nature contra nurture. We have evolved into understanding that it is nature mais nurture.”

Dr. Randy Jirtle is a pioneer in epigenetic research. He holds two U.S. patents on imprinted genes and has published more than 170 peer-reviewed articles. “Epigenetics is proving we have some responsibility for the integrity of our genome,” Jirtle says. “Before, genes predetermined outcomes. Now everything we do — everything we eat or smoke — can affect our gene expression and that of future generations. Epigenetics introduces the concept of free will into our idea of genetics.” In fact, some of his research shows that epigenetic changes may endure in at least four subsequent generations.

The implications of this are profound. What you do today could affect the health and behavior of your grandchildren just as what your grandparents did affects your health today.

Epigenetics is a complex topic with potentially far-reaching consequences. To bring the concepts involved down to earth, I recommend this slightly offbeat video from SciShow. It explains how epigenetics works using the analogy of two hypothetical twins separated at birth and raised under very different circumstances.

This article was brought to you by Deane Alban, a health information researcher, writer, and teacher for over 25 years. For more helpful articles about improving your cognitive and mental health, visit BeBrainFit.com today.

However, mRNA isn’t the same as DNA, and it can’t combine with our DNA to change our genetic code. It is also relatively fragile, and will only hang around inside a cell for about 72 hours, before being degraded.

Viral messages

The manufacturing ability of our cells extends beyond human proteins. When we are infected with a virus - including relatively harmless viruses like those that cause the common cold - these invaders inject their genetic material into our cells, resulting in pieces of mRNA encoding viral proteins being sent to our protein-making machinery. Doing so enables the virus to assemble new viral particles out of these proteins, and spread. Although mRNA vaccines are a relatively new technology, they are based on the same ancient premise: delivering mRNA into our cells, which they will use to manufacture a viral protein.

Some viruses like HIV can integrate their genetic material into the DNA of their hosts, but this isn’t true of all viruses, and HIV can only do so with the help of specialised enzymes that it carries with it. MRNA vaccines don’t carry these enzymes, so there is no risk of the genetic material they contain altering our DNA.

Have you read?

Vaccine technology

The RNA vaccines being developed for COVID-19 all provide instructions for making the same viral protein: the coronavirus ‘spike’ protein used by the virus to gain entry to our cells. Preclinical studies indicated that it was highly immunogenic, meaning that if our immune cells encounter this protein, they will mount a strong response, which should protect recipients against future COVID-19 disease. Once our cells have manufactured the viral protein, it is displayed on their surfaces, where passing immune cells can spot it and respond.

To produce an mRNA vaccine, scientists create a synthetic version of mRNA encoding the spike protein. This is packaged inside fatty parcels, to make it easier for the mRNA to cross the outer membranes of cells, which are also made of fatty material.

Once inside the cell, the mRNA comes into contact with protein making-machinery, which is located in the jelly-like cytoplasm filling the cell. It doesn’t enter the nucleus, which is where our chromosomes are stored.

Existing method

The Pfizer/BioNTech vaccine is the first mRNA vaccine to be approved for use in humans, but the technology underpinning it has been in development for the past two decades. And although people are understandably concerned about the rollout of any new medical technology, a very similar principle underpins 'viral vector vaccines’, such as the rVSV-ZEBOV vaccine used to protect people against Ebola. It was extensively used during the recent Kivu Ebola outbreak in the Democratic Republic of the Congo (DRC) and Uganda, with more than 300,000 people receiving the vaccine. The vaccine was also deployed during an earlier outbreak of Ebola.

Here, a weakened version of a cattle virus called vesicular stomatitis virus is modified to carry a gene for an Ebola protein. Once inside the cell, messenger RNA for that Ebola protein is generated and fed into the cell’s protein-making machinery.

So, although mRNA vaccines are a new technology, there is no reason to think that they will have a lasting effect on our biology – besides training our immune systems to prevent COVID-19 disease, that is.


  • Study challenges views that evolution relies solely on genes passed down
  • Instead says we acquired essential 'foreign' genes from microorganisms

Published: 23:04 BST, 13 March 2015 | Updated: 13:39 BST, 14 March 2015

Humans contain 'alien' genes not passed on from our ancestors, researchers have discovered.

The say we acquired essential 'foreign' genes from microorganisms co-habiting their environment in ancient times.

The study challenges conventional views that animal evolution relies solely on genes passed down through ancestral lines - and says the process could still be going on.

Cambridge researchers say we acquired essential 'foreign' genes from microorganisms co-habiting their environment in ancient times.

HORIZONTAL GENE TRANSFER

The transfer of genes between organisms living in the same environment is known as horizontal gene transfer (HGT).

It is well known in single-celled organisms and thought to be an important process that explains how quickly bacteria evolve, for example, resistance to antibiotics.

HGT is thought to play an important role in the evolution of some animals, including nematode worms which have acquired genes from microorganisms and plants, and some beetles that gained bacterial genes to produce enzymes for digesting coffee berries.

The research published in the open access journal Genome Biology focuses on the use of horizontal gene transfer, the transfer of genes between organisms living in the same environment.

'This is the first study to show how widely horizontal gene transfer (HGT) occurs in animals, including humans, giving rise to tens or hundreds of active 'foreign' genes,' said lead author Alastair Crisp from the University of Cambridge.

'Surprisingly, far from being a rare occurrence, it appears that HGT has contributed to the evolution of many, perhaps all, animals and that the process is ongoing, meaning that we may need to re-evaluate how we think about evolution.'

It is well known in single-celled organisms and thought to be an important process that explains how quickly bacteria evolve, for example, resistance to antibiotics.

HGT is thought to play an important role in the evolution of some animals, including nematode worms which have acquired genes from microorganisms and plants, and some beetles that gained bacterial genes to produce enzymes for digesting coffee berries.

However, the idea that HGT occurs in more complex animals, such as humans, rather than them solely gaining genes directly from ancestors, has been widely debated and contested.


Assista o vídeo: #LIVE05 Microfisioterapia - Epigenética: A Influência do Ambiente em Nossa Vida. (Janeiro 2022).