III Mostra de Ciência no Museu de Electricidade-Lisboa

O Projecto Vid'ambiente participou na III Mostra de Ciência, no Museu da Electricidade, no âmbito do concurso 'Jovens Cientistas e Investigadores', entre os dias 21 e 23 de Maio.


As diversas estirpes de Drosophila melanogaster

A III Mostra Nacional de Ciência, uma iniciativa da Fundação da Juventude, abriu portas ao público no dia 21 de Maio, às 16h00, no Museu da Electricidade, em Lisboa. Este certame apresenta os 100 melhores trabalhos submetidos ao Concurso Nacional para Jovens Cientistas e Investigadores, promovido em Portugal pela Fundação da Juventude, cujo prazo terminou em Abril último.

Este Concurso, que surgiu em 1992, dirige-se a jovens com idades compreendidas entre os 15 e os 20 anos, oriundos de escolas de ensino básico, secundário e superior de todo o território nacional. Este ano registou-se a maior adesão de sempre, recebendo 119 projectos de 309 jovens, que concorreram às 11 áreas científicas que o programa abrange : Biologia, Química, Ciências da Terra, Economia, Engenharias, Ciências do Ambiente, Informática/Ciências da Computação, Matemática, Ciências Médicas, Física e Ciências Sociais.

O facto de irmos a este certame da Ciência e contactar com cientistas da investigação à séria, foi para nós, uma honra.

Para além disso, pudemos comunicar com outros grupos e saber um pouco mais sobre este mundo da Investigação. E claro está que, na Pousada de Juventude em Almada divertimo -nos imenso ;)

Projecto Vid'Ambiente! A Vida e o Ambiente! e também matamos moscas !

Ecotoxicidade e Mutações na Drosophila melanogaster(II)

Introdução de PCBs‏ no papa da Drosophila melanogaster e posterior observação
Ensaio II
8 de Abril ‘09
Tempo estimado: aproximadamente 12 dias

Relativamente a este segundo ensaio, utilzámos quatro concentrações:
10µm
30µm
100µm
1148µm

O procedimento desta actividade foi semelhante ao ensaio I.

Resultados/Observações

16 e 17 e Abril ´09 -Análise das deformações (mutações)
[C] 10µm e [C] 100µm

Neste segundo e infelizmente último ensaio, utilizamos 4 concentrações em que pensávamos ter resultados directos, óbvios, drásticos e mais evidentes, no entanto deparamo -nos com uma situação que não estávamos nada à espera. Segundo os nossos conhecimentos e pouca experiência, pensávamos que ao aumentarmos a concentração, as deformações físicas aumentariam drasticamente, levando mesmo o modelo biológico em causa, à morte. Porém, este raciocínio não veio a acontecer. Ao analisarmos a [C] 10µm, verificamos que de 35 indivíduos apenas 2 tinham algumas deformações, o que pode acontecer devido a diversas razões, como por exemplo terem as asas coladas devido à papa. Nós tentamos separa -las com o auxílio da agulha mas sem resultado. Desta forma, podemos afirmar que nesta concentração a acção dos PCBs não é muito evidente. Na concentração seguinte, 30µm encontramos uma situação que não estávamos à espera. Nesta concentração, tivemos 11 indivíduos com deformações físicas, o que realmente pode provar que esta concentração, apesar de ser intermédia de entre todas, é a mais drástica, a mais agressiva e a que provoca mais alterações físicas. Estas caracterizam-se por asas partidas, coladas, atrofiadas e um arrastamento das patas posteriores. Estas deformações levam a uma morte precoce. Na concentração 100µm, o panorama é semelhante ao da 10µm, o que nos leva a pensar que fisicamente nas Drosophilas estas concentrações não se manifestam.
Finalmente, na 1148µm, a concentração que utilizámos apenas uma vez, podemos verificar que as deformações induzidas nas Drosophilas são o esperado, ou seja, asas partidas, dobradas, pontiagudas e atrofiadas. Segundo os nossos estudos e a nossa experiência e também o censo comum, pensávamos ingenuamente que ao aumentar a concentração, as deformações aumentariam, levando mesmo à morte. No entanto, isto não se verificou. Como se pode ver nos resultados obtidos, na primeira concentração e na 100µm, as deformações só se verificaram em apenas dois indivíduos o que não prova nada. Na última concentração, apenas 4 Drosophilas ficaram afectadas fisicamente. Mas na concentração intermédia-30µm encontramos 13 indivíduos com deformações físicas, que em percentagem representa 37% de indivíduos deformados. Estas alterações são asas coladas, pontiagudas, partidas, atrofiadas e dificuldades na locomoção, o que leva à morte. Assim, podemos afirmar que à medida que aumentamos a concentração de PCBs‏, as deformações não tendem a aumentar, mas sim a diminuir. Então, a concentração intermédia é a responsável pelas deformações. Não percebemos o porque desta situação, mas ao comparar com situações relacionadas com ciclos, por exemplo, o ciclo menstrual da mulher, podemos entender que são pequenas coisas que provocam grandes atrasados e/ou irregularidades. No caso das Drosophilas expostas à concentração intermédia, sabemos que são afectadas de uma forma mais agressiva comparativamente quando são expostas às outras concentrações.

Toxicidade e Mutações na Drosophila melanogaster(I)

Introdução de PCBs‏ na papa da Drosophila melanogaster


Utilizámos concentrações diferentes de PCBs. Num primeiro teste utilizou-se a estirpe wild type, e num posterior utilizou-se a estirpe white e a concentração de 1148µm.
Utilizou-se uma solução de PCBs‏, surgindo 5 concentrações (baixa, intermédia, elevada e muito elevada). As concentrações que se utilizaram são as seguintes:
1µm
10µm
30µm
100µm
1148µm
Começou-se por anestesiar com éter sulfúrico algumas moscas e seleccionou - se, com o auxílio da lupa e do pincel, 5 indivíduos na proporção 3:2, isto é, 3 fêmeas virgens e 2 machos da estirpe wild type. Pretendeu -se observar possíveis alterações na descendência, pois desenvolveram -se num ambiente contaminado. Ao mesmo tempo, fez-se papa para depois colocar num tubo de ensaio, 2cm papa, medidos com a régua, e devidamente protegidas com luvas, colocou -se 1mL de cada concentração de PCBs‏. Este processo tem que ser rápido, uma vez que a papa solidifica em poucos minutos.
Ao fim de 12 dias, observou - se e registou -se as alterações obtidas na Drosophila melanogaster.





Resultados




Os resultados obtidos nesta fase do nosso projecto podem ser evidenciados através de fotografias.
As Drosophilas que estiveram em contacto com a concentração de 1µm de PCBs, não apresentaram qualquer deformação na fase adulta.
O mesmo não se passou com as Drosophilas que estiveram em contacto com as restantes concentrações.

Testes de Ecotoxicidade em Drosophila melanogaster

Na situação da concentração de 1µm, foram observadas 10 Drosophilas que não apresentavam anomalias físicas.Tivemos como referência as Drosophilas m. que não estiveram em contacto com poluente, da mesma estirpe(wild type).
Esta é a concentração mais baixa com que trabalhamos. Por isso, logo à partida não esperávamos encontrar deformações. De facto as nossas previsões vieram a verificar-se.
Mas, se na primeira concentração não encontramos Drosophilas com deformações, o mesmo não aconteceu com as que estavam em contacto com [C] 10µm.
Nesta concentração, ao analisarmos no total, 10 moscas -da -fruta, encontramos algumas anomalias. As mais evidentes são asas coladas, deformadas e pontiagudas e/ou coladas pela zona do abdómen. Para além destas, também verificámos que estas tinham alguma dificuldade na locomoção, já que notava-se algumo embaraço em movimentarem as patas traseiras. Duas Drosophilas melanogaster tinham ou a asa partida ou metade desta, que pode ter surgido de duas situações. A primeira hipótese pode ser que ao colocarmos na caixa de petri para as analisarmos, podemos tê -la partido. Uma segunda hipótese pode ser que as deformações sejam uma deficiência nas asas. No entanto, encontramos nas dez que observamos, uma normal. Desta forma, ainda não podemos definir quais são as deformações que os PCBs‏ provocam nas Drosophilas m.. Só quando atingirmos um número de ensaio com relativo interesse, é que podemos considerar um Padrão de Mutações específico para os PCBs‏.
Para a concentração de 30µm, analisamos 14 moscas -da – fruta, visto que o número de indivíduos que analisámos depende do número de indivíduos que possuíamos.
30µm é considerada uma concentração intermédia. Nesta, tal como esperado, encontramos deformações em 8 Drosophilas m.. No entanto ainda continuamos a encontrar Drosophilas m. normais.
As moscas - da – fruta, apresentavam asas coladas, bastante deformadas e com as pontas um pouco pontiagudas, mal definidas. Para além disto, as Drosophilas m. apresentavam os pêlos eriçados e em certos casos até se encontram bastante eriçados. Até então não nos tínhamos deparado com esta alteração, o que nos leva a pensar que esta pode ser específica desta concentração intermédia. Todavia, ainda só realizamos um ensaio. Ainda podemos considerar o facto de se apresentarem muito brilhantes, corcundas e com reduzidas dimensões analogamente com as Drosophilas m. saudáveis.
Em conclusão, podemos dizer que há uma constância de deformações apesar de ter aparecido uma alteração que até então era desconhecida para nós. Esperávamos, que com esta concentração não aparecem-se Drosophilas m. Normais, devido ao seu potencial tóxico. No entanto, estas ainda apareceram, em quase metade das analisadas. Ainda não podemos estabelecer um padrão de deformações, já que só realizamos um ensaio, o que não prova nada.
Na última concentração, 100µm, a concentração mais alta que utilizámos neste primeiro ensaio, esperávamos encontrar deformações evidentes, concretas e objectivas. Apenas analisamos 14 Drosophilas melanogaster e já se encontravam mortas. Apesar da sua condição, analisámo-las e verificámos que as deformações até agora conhecidas, apareceram novamente. Muitas delas tinham a cabeça de lado. Esta alteração não tinha aparecido nas concentrações anteriores, podendo ser específica desta concentração. Mas, como já referi anteriormente, só podemos formular um padrão de alterações a partir do momento que tivermos mais que um ensaio. Pêlos eriçados de forma mais visível, asas coladas ao abdómen, claramente deformadas, mal definidas e pontiagudas foram as deformações que encontramos. Devido ao estado em que se encontravam, não conseguimos verificar se havia alguma Drosophila melanogaster aparentemente normal. Em geral, apresentavam uma estrutura muito reduzida, muito abatida e um aspecto ressequido. Uma das razões poderá ser os efeitos que os PCBs‏ provocam, ou então a temperatura da estufa um pouco elevada (28ºC), deteriorando muito mais depressa a papa, levando a uma pobre alimentação e daí um mau desenvolvimento. Como consequência, morreram.
Concluindo, na concentração mais forte das quatro que utilizamos, conseguimos averiguar que as Drosophilas sofrem deformações físicas não muito diferentes das que aconteciam nas concentrações anteriores, mais baixas. Estávamos à espera que aparecesse outras alterações mais drásticas. No entanto apareceram mortas com as deformações até então conhecidas.

Ensaios de ecotoxicidade com a Daphnia magna

Daphnia magna

Microcrustáceo de água doce, com cerca de 1,5 mm de comprimento, vulgarmente designado por pulga-de-água devido aos movimentos específicos das segundas antenas que lhe dão a aparência de se deslocar em pequenos saltos.

Muito usada em bioensaios toxicológicos, nomeadamente nos testes reqyueridos pela legislação nacional e europeia para a avaliação de ecotoxicológica de novos agentes químicos, de efluentes urbanos e industriais, e de ecossistemas de água doce.
Por essa razão, decidimos utlizá-la em ensaios de ecotoxicidade, para averiguar a toxicidade dos PCBs, através da mortalidade da Daphnia magna.

Realizou-se dois ensaios de ecotoxicidade, cada um com a duração de 3 dias (72h).

Procedimento

Devidamente protegidas com luvas retirou -se, com uma pipeta de 1mL, 5 Daphnias magna do meio de cultura e, introduziu -se em cada concentração de PCBs essa quantidade de material biológico. Contabilizou-se o tempo que em cada concentração de PCBs, demoraram a morrer. Registou-se os resultados obtidos, sendo assim possível calcular a taxa de mortalidade.

Resultados

Testes de Toxicidade com o modelo biológico Daphnia magna
De seguida, apresentamos uma tabela que esquematiza os resultados obtidos nos estes de toxicidade com a Daphnia magna. Os testes tiveram a duração de 3 dias, daí os resultados reflectirem a evolução dos acontecimentos desse período de tempo.

Ensaio I















Tabela 1: Resultados obtidos no Ensaio I
Legenda: TM: Taxa de mortalidade



Ensaio II

















Tabela 1: Resultados obtidos no Ensaio II
Legenda: TM: Taxa de mortalidade

Ecotoxicidade em Daphnia magna
Nos dois ensaios que se realizou, o tempo estimado para a morte da Daphnia m., foi de 72h. No primeiro ensaio, na primeira concentração, a mais baixa, 1µm, não morreram ao fim dos 3 dias. Na seguinte concentração, 10µm apenas uma morta. Na 30µm, a concentração intermédia, encontravam -se todas mortas, ao fim das 72h. Na última concentração, 100µm a mais elevada, morreram logo no primeiro dia. Na solução de água, as 5 Daphnias magna estavam vivas, como era esperado.
Na primeira concentração, 1µm, a taxa de mortalidade é nula. Na seguinte, 10µm, a taxa de mortalidade é de 20%. 30µm, a concentração intermédia, a taxa de mortalidade é de 100% tal como na última concentração, 100µm, a mais elevada. Há que realçar que, na concentração intermédia, as pulgas -de -água demoraram mais tempo a morrer, enquanto que, na última concentração, morreram logo no primeiro dia. Na solução de água, a mortalidade é 0%, tal como previsto.
No segundo ensaio efectuado nas mesmas condições do anterior, e comparativamente com esse, os resultados foram semelhantes.
Na primeira concentração, 1µm, ao fim dos três dias, apenas uma Daphnia m. morta. Na seguinte concentração, 10µm, duas pulgas -de -água mortas. Cinco Daphnias m. mortas na concentração intermédia de 30µm. De igual modo, na última concentração, a mais elevada de entre todas, a 100µm, também as 5 Daphnias morreram.
Em termos percentuais, na primeira concentração, a taxa de mortalidade é de 20%. Na 10µm, a taxa de mortalidade é de 40%. Analogamente com o ensaio I, na penúltima e na última concentração, isto é, na concentração intermédia 30µm e na mais elevada 100µm, a taxa de mortalidade é a mesma, ou seja, é de 100%. No entanto, na concentração intermédia demoraram mais tempo a morrer enquanto que, na concentração de 100µm, demoraram apenas algumas horas.
Na solução de água nenhuma Daphnia magna morreu, logo a taxa de mortalidade é nula.

Podemos assim concluir que a actividade laboratorial premitiu -nos averiguar e provar o quanto os PCBs são tóxicos, atrvés da mortalidade do modelo biológico Daphnia magna.

Para descomprimir ;)

Drosophila melanogaster, as vantagens da sua utilização

Drosophila melanogaster,mais conhecida por mosca da fruta ou mosca do vinagre, ou ainda a nível internacional por fruit fly, é considerada um modelo biológico laboratorial, devido aos trabalhos realizados por Thomas Hunt Morgan, zoólogo e investigador norte-americano nascido em 1866, no Kentucky, e falecido em 1945, na Califórnia. Foi laureado com o Prémio Nobel da Fisiologia e da Medicina em 1933, por ter provado que os genes estão ligados em série nos cromossomas e que são responsáveis pelas características hereditárias.
Graças aos trabalhos de Morgan, a genética moderna desenvolveu -se, na medida em que, aprendeu-se a mapear os cromossomas, a medir os efeitos das radiações ionizantes sobre os mesmos e a identificar mutações cromossómicas.

Drosophila melanogaster apresenta, assim diversas vantagens na sua utilização em laboratório, que tais como:

• As fêmeas são muito fecundas (cada fêmea é capaz de produzir cerca de 200 a 300 descendentes);
  
• Fácil cultivo em laboratório;
  
• Ciclo de vida curto;
  
• Produz grande descendência;
  
• Apresenta dimorfismo sexual, sendo fácil a distinção dos sexos;
  
• As culturas ocupam pouco espaço;
  
• Fácil manuseamento e observação;
  
• Reduzido número de cromossomas-8 cromossomas = 4 pares;
  
• Apresenta um grande número de mutantes.
  

No que respeita ao ciclo de vida da Drosophila é fundamental referir que este depende das condições laboratoriais, como a temperatura e/ou o estado do seu meio e da sua papa, no entanto, o tempo médio de vida é de 26 dias para as fêmeas e 33 dias para os machos.

Fig.1 Ciclo de vida da Drosophila melanogaster

A Drosophila possui 4 pares de cromossomas, sendo três pares de autossomas e um par de cromossomas sexuais.
Para além dos 4 pares de cromossomas, este organismo possui outro tipo de cromossomas: cromossomas politénicos.

Estes são um género particular de cromossomas que apenas se encontram presentes nas células das glândulas salivares e do intestino das larvas da mosca. Nestas células o ADN duplica-se várias vezes permanecendo as várias cadeias unidas, possibilitando a sua visualização sem que assumam a forma de cromossomas no nível máximo de compactação.
Estes têm como principal função produzir grandes quantidades de uma cutícula que envolve a larva. Para isso são necessárias múltiplas cópias de cadeias de DNA capazes de uma grande produção de proteínas necessárias à formação da cutícula.

Mas atenção, porque a dissecação das glândulas salivares, a remoção dos cromossomas politénicos e posterior visualização no microscópio óptico é um processo complexo, sendo necessário muita perícia, para além do material exigido.

Fig.2- Cromossomas politénicos

Apresentação/Justificação do Projecto Vid'Ambiente

Apresentação/Justificação do Projecto

Porquê Vid’Ambiente?

Como é habitual há já alguns anos, o 12º ano trás consigo uma nova disciplina: Área de Projecto.
Esta desafia-nos a desenvolver um projecto ao longo do ano. Para tal, elegemos um tema relacionado com a biologia, já que é um campo que nos tem despertado grande interesse e motivação ao longo do nosso percurso escolar.
Este interesse ganhou contornos mais profundos quando, no passado ano lectivo 2007-2008, tomámos conhecimento do projecto desenvolvido por um grupo de alunos, na altura estudantes desta escola. O projecto intitulava-se “Drosophila”.
Rapidamente verificámos que aquele trabalho ia de encontro aos nossos interesses e estava directamente relacionado com um em particular: a genética. Tema especialmente atractivo devido ao forte desenvolvimento que tem sofrido nestes últimos anos. De imediato converteu-se na área eleita para a incidência do nosso projecto no presente anos lectivo.
Quando um dos elementos do grupo nos propôs que déssemos continuidade ao Projecto Drosophila, considerámos que era uma oportunidade bastante atractiva que nos convidava a entrar no misterioso mundo da genética.
De imediato achámos interessante mostrar, na prática, o quanto as Drosophilas são úteis em laboratório. Só restava saber como o fazer.
Tendo em conta o nosso interesse pelas áreas do desenvolvimento biológico e ambiental, decidimos criar um projecto onde ambas as áreas estivessem directamente relacionadas.
Perante a proposta do professor em dar-mos também continuidade ao projecto “PCBs:Uma Ameaça Xenobiótica”, achámos que seria interessante “cruzar” as Drosophilas com este poluente. Sendo assim, as ideias começaram a fluir. Primeiramente, temos o objectivo de verificar as deformações que ocorrem neste organismo, quando ao seu ambiente é adicionado um poluente. Estas deformações são tanto a nível físico, como a nível cromossomático.
Seguidamente, vamos adicionar à papa, microalgas, que vai ter a função de bioacumular o poluente em causa.
Por último, pretendemos colocar uma nova estirpe de Drosophilas no meio onde as microalgas actuaram para podermos verificamos se voltam a ocorrer deformações, ou se realmente as microalgas bioacumularam o poluente.
Logicamente, o facto de podermos quantificar a quantidade de poluente bioacumulado, será um ponto aliciante no nosso projecto.
Este projecto vai-nos dar a possibilidade de implantar um modelo de 'Biorremediação Ambiental' e para além disso, de adquirirmos diversos conhecimentos e métodos de trabalhos, nomeadamente a nível laboratorial, que se podem vir a revelar úteis num futuro próximo.