DNA origami: a representação individual flexível de "blocos de construção" de DNA em 3-D

sexta-feira, fevereiro 23, 2018

Three-dimensional structural dynamics of DNA origami Bennett linkages using individual-particle electron tomography

Dongsheng Lei, Alexander E. Marras, Jianfang Liu, Chao-Min Huang, Lifeng Zhou, Carlos E. Castro, Hai-Jun Su & Gang Ren

Nature Communications volume 9, Article number: 592 (2018)


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Cryoelectron tomography DNA and RNA Molecular machines and motors Organizing materials with DNA

Received: 13 July 2017 Accepted: 11 January 2018

Published online: 09 February 2018



Abstract

Scaffolded DNA origami has proven to be a powerful and efficient technique to fabricate functional nanomachines by programming the folding of a single-stranded DNA template strand into three-dimensional (3D) nanostructures, designed to be precisely motion-controlled. Although two-dimensional (2D) imaging of DNA nanomachines using transmission electron microscopy and atomic force microscopy suggested these nanomachines are dynamic in 3D, geometric analysis based on 2D imaging was insufficient to uncover the exact motion in 3D. Here we use the individual-particle electron tomography method and reconstruct 129 density maps from 129 individual DNA origami Bennett linkage mechanisms at ~ 6–14 nm resolution. The statistical analyses of these conformations lead to understanding the 3D structural dynamics of Bennett linkage mechanisms. Moreover, our effort provides experimental verification of a theoretical kinematics model of DNA origami, which can be used as feedback to improve the design and control of motion via optimized DNA sequences and routing.

Acknowledgements

We thank Drs. Shawn Zheng, Michael Braunfeld, and David Agard at University of California, San Francisco, for their great supporting in cryo-EM data acquisition, K2 images alignment, and editing in the manuscript. This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant DMR-1344290. Work at the Molecular Foundry was supported by the Office of Science, Office of Basic Energy Sciences of the U.S. Department of Energy under Contract Number DE-AC02-05CH11231. G.R. is supported by the National Heart, Lung, and Blood Institute of the National Institutes of Health (number R01HL115153) and the National Institute of General Medical Sciences of the National Institutes of Health (number R01GM104427). C.E.C., C.H., A.M., H.-J.S., and L.Z. acknowledge the support of National Science Foundation (grant number CMMI-1536862).

Author information

Affiliations

The Molecular Foundry, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA, 94720, USA

Dongsheng Lei, Jianfang Liu & Gang Ren

Department of Mechanical and Aerospace Engineering, The Ohio State University, Columbus, OH, 43210, USA

Alexander E. Marras, Chao-Min Huang, Lifeng Zhou, Carlos E. Castro & Hai-Jun Su

Contributions

This project was initiated and designed by C.E.C., H.-J.S., and G.R. A.E.M. prepared the DNA origami sample. D.L. and J.L. prepared the TEM samples. D.L., J.L., and G.R. acquired the data. D.L. and G.R. processed the data and solved the IPET 3D structures. D.L. docked and analyzed the models. D.L., A.E.M., J.L., C.-M.H., L.Z., C.E.C., H.-J.S., and G.R. interpreted and manipulated the structures. D.L. drafted the initial manuscript, which was revised by G.R., A.E.M., J.L., C.-M.H., L.Z., C.E.C., and H.-J.S.

Competing interests

The authors declare no competing financial interests.

Corresponding authors

Correspondence to Hai-Jun Su or Gang Ren.

Antibiótico do barro?

quinta-feira, fevereiro 22, 2018

Culture-independent discovery of the malacidins as calcium-dependent antibiotics with activity against multidrug-resistant Gram-positive pathogens

Bradley M. Hover, Seong-Hwan Kim, Micah Katz, Zachary Charlop-Powers, Jeremy G. Owen, Melinda A. Ternei, Jeffrey Maniko, Andreia B. Estrela, Henrik Molina, Steven Park, David S. Perlin & Sean F. Brady

Nature Microbiology (2018)


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Antibiotics Bacterial infection Drug discovery Metagenomics Natural products

Received: 15 July 2017 Accepted: 03 January 2018

Published online: 12 February 2018

Source/Fonte: Peggy Greb/USDA-ARS via flickr

Abstract

Despite the wide availability of antibiotics, infectious diseases remain a leading cause of death worldwide1. In the absence of new therapies, mortality rates due to untreatable infections are predicted to rise more than tenfold by 2050. Natural products (NPs) made by cultured bacteria have been a major source of clinically useful antibiotics. In spite of decades of productivity, the use of bacteria in the search for new antibiotics was largely abandoned due to high rediscovery rates2,3. As only a fraction of bacterial diversity is regularly cultivated in the laboratory and just a fraction of the chemistries encoded by cultured bacteria are detected in fermentation experiments, most bacterial NPs remain hidden in the global microbiome. In an effort to access these hidden NPs, we have developed a culture-independent NP discovery platform that involves sequencing, bioinformatic analysis and heterologous expression of biosynthetic gene clusters captured on DNA extracted from environmental samples. Here, we describe the application of this platform to the discovery of the malacidins, a distinctive class of antibiotics that are commonly encoded in soil microbiomes but have never been reported in culture-based NP discovery efforts. The malacidins are active against multidrug-resistant pathogens, sterilize methicillin-resistant Staphylococcus aureus skin infections in an animal wound model and did not select for resistance under our laboratory conditions.

Acknowledgements

We thank F. Rubino and D. Kahne for discussion and an aliquot of lipid II. HEK293 cells and MRC5 cells were kindly provided by the High-throughput Screening Resource Center at the Rockefeller University. This work was supported in part by a grant from the Gates Foundation and NIH U19AI109713. B.M.H. was supported by NIH Grant F32 AI124479. Z.C.-P. was supported by NIH Grant F32 AI1100029.

Author information

Affiliations

Laboratory of Genetically Encoded Small Molecules, The Rockefeller University, New York, NY, USA

Bradley M. Hover, Seong-Hwan Kim, Micah Katz, Zachary Charlop-Powers, Jeremy G. Owen, Melinda A. Ternei, Jeffrey Maniko, Andreia B. Estrela & Sean F. Brady

Proteomics Resource Center, The Rockefeller University, New York, NY, USA

Henrik Molina

Public Health Research Institute, Rutgers University—New Jersey Medical School, Newark, NJ, USA

Steven Park & David S. Perlin

Contributions

B.M.H. and S.F.B. designed research; B.M.H., S.-H.K., M.K., J.G.O., M.A.T., J.M., A.E. and H.M. performed research; B.M.H., S.-H.K. and Z.C.-P. analysed data; and B.M.H. and S.F.B. wrote the paper.

Competing interests

The following authors, S.F.B., B.M.H., M.K., Z.C.-P., declare competing financial interests as they are employees or consultants of Lodo Therapeutics.

Corresponding author

Correspondence to Sean F. Brady.

O modelo ampulheta de desenvolvimento embrionário: um prognosticador de plano corporal básico?

quarta-feira, fevereiro 21, 2018

The developmental hourglass model: a predictor of the basic body plan?

Naoki Irie, Shigeru Kuratani

Development 2014 141: 4649-4655; doi: 10.1242/dev.107318


Abstract

The hourglass model of embryonic evolution predicts an hourglass-like divergence during animal embryogenesis – with embryos being more divergent at the earliest and latest stages but conserved during a mid-embryonic (phylotypic) period that serves as a source of the basic body plan for animals within a phylum. Morphological observations have suggested hourglass-like divergence in various vertebrate and invertebrate groups, and recent molecular data support this model. However, further investigation is required to determine whether the phylotypic period represents a basic body plan for each animal phylum, and whether this principle might apply at higher taxonomic levels. Here, we discuss the relationship between the basic body plan and the phylotypic stage, and address the possible mechanisms that underlie hourglass-like divergence.

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Uma transcriptase reversa de ribozima

terça-feira, fevereiro 20, 2018

A reverse transcriptase ribozyme

Biswajit Samanta Gerald F Joyce Is a corresponding author

The Salk Institute, California

SHORT REPORT Sep 26, 2017

Reverse transcriptase activity of the 24–3 ribozyme.


Abstract

A highly evolved RNA polymerase ribozyme was found to also be capable of functioning as a reverse transcriptase, an activity that has never been demonstrated before for RNA. This activity is thought to have been crucial for the transition from RNA to DNA genomes during the early history of life on Earth, when it similarly could have arisen as a secondary function of an RNA-dependent RNA polymerase. The reverse transcriptase ribozyme can incorporate all four dNTPs and can generate products containing up to 32 deoxynucleotides. It is likely that this activity could be improved through evolution, ultimately enabling the synthesis of complete DNA genomes. DNA is much more stable compared to RNA and thus provides a larger and more secure repository for genetic information.


eLife digest

All known living things share the same genetic machinery, traditionally called the central dogma. According to this dogma, genes in DNA produce messages made from a similar molecule called RNA. These RNA messengers provide the instructions to make proteins, which then form structures and act as molecular machines inside cells. This process is found in all modern living things, but early life must have been much simpler.

Many biologists believe that the earliest life only used RNA, which can both store information like DNA and perform tasks like a protein. Life evolved from this so-called ‘RNA world’ because DNA provides a more reliable long-term store of information, whilst proteins are more versatile and able to perform more tasks. This key step in evolution allowed life to move beyond basic chemistry and develop the size, complexity and diversity we see today. Yet, how this transition happened is not well understood. In particular, many believe an RNA molecule must have evolved the ability to make DNA from an RNA template, allowing early life to build the first genetic material made from DNA. This molecule would be referred to as a reverse transcriptase ribozyme.

Modern living things do not contain such a molecule. Yet based on their previous work using RNA molecules to make copies of other RNAs, Samanta and Joyce attempted to develop an artificial reverse transcriptase ribozyme. The goal was to show that these ribozymes can be made and could theoretically have evolved naturally. The molecule Samanta and Joyce created was able to reliably produce short sections of DNA, with rare errors. This ribozyme is slower and makes more mistakes than molecular systems in modern biology, but it proves that reverse transcriptase ribozymes are possible.

Using a process called test-tube evolution, which uses the same concepts as natural evolution to improve the qualities of biological molecules, Samanta and Joyce now plan to improve their ribozyme. The aim is to confirm that a reverse transcriptase ribozyme could have been a transformative early step in evolution of life on Earth that led to the first DNA genomes. This will be a critical addition to scientists’ understanding of how life became more complex and how the first cells formed.


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Origem da vida: surgimento de genomas de DNA em um mundo RNA

Origin of life: Transitioning to DNA genomes in an RNA world

Razvan Cojocaru Peter J Unrau Is a corresponding author

Simon Fraser University, Canada

INSIGHT Nov 1, 2017

The emergence of DNA genomes in the RNA world. 

Abstract

The unexpected ability of an RNA polymerase ribozyme to copy RNA into DNA has ramifications for understanding how DNA genomes evolved.

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Darwin, a complexidade biológica aumenta cada vez mais: outros códigos secretos no "DNA lixo"

sábado, fevereiro 17, 2018

Mais códigos secretos no “DNA lixo”




Cientistas descobrem as coisas mais interessantes quando eles suspeitam de função em partes mal compreendidas do genoma, em vez de relegá-las ao monte de lixo como inúteis. Eis aqui dois exemplos recentes.

Código silencioso em ação na actina

“A actina é uma proteína intracelular essencial e abundante que desempenha um papel importante na morfogênese do desenvolvimento, contração muscular, migração de células, e homeostase celular”, disse Vedula et al. em um artigo na publicação científica eLife. Uma proteína dessa importante comanda a nossa atenção. Como que ela desempenha tantas funções diferentes? O que governa a destinação e atividade das diferentes diferentes formas de actina?
O artigo parece um história de detetive científico. Uma equipe de pesquisadores da Universidade da Pensilvânia e dos Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos queriam saber por que duas formas de actina (isoformas) são quase indistinguíveis em termos de sua sequência (exceto para quatro aminoácidos em uma extremidade), mas realizam funções muito diferentes na célula. Eles também acharam intrigante que essas isoformas, β-actina e γ-actina, são codificadas por genes diferentes, mas terminam parecendo muito semelhantes.
Vamos divulgar a conclusão no título do artigo: “Diversas funções das isoformas homólogas de actina são definidas por seus nucleotídeos, em vez de sua sequência de aminoácido.” Você escuta a palavra “código” vindo? Que tal “código silencioso”?
Aqui nos testamos a hipótese que as funções da β- e γ-actina são definidas por seus nucleotídeos, em vez de sua sequência de aminoácido, usando a edição dirigida do genoma de camundongo. Embora pesquisas prévias têm revelado que a ruptura do gene β-actina impacta criticamente a migração da célula e a embriogênese de camundongo, nós demonstramos aqui que a geração de um camundongo sem a proteína β-actina pela edição do gene β-actina para codificar a proteína γ-actina, e vice-versa, não afeta a migração de células e/ou a sobrevivência do organismo. Nossos dados sugerem que o essencial na função in vivo da β-actina é fornecido pela sequência do gene independente da isoforma de proteína codificada. Nos propomos que esta regulação constituí um mecanismo global de ‘código silencioso’ que controla a diversidade funcional das isoformas de proteínas. [Ênfase adicionada.]
Bons e antigos experimentos controlados, usando a ferramenta de edição CRISPR, revelaram que a edição do gene de uma forma produzia cópias funcionais de outra forma. Camundongos que tinha genes defeituosos para γ-actina podiam ser salvos pela edição do gene β-actina para produzir γ-actina. Tudo que eles tiveram que fazer foi editar cinco nucleotídeos para produzir camundongos sadios sem nenhuma β-actina, muito embora prévios experimentos de desativação mostraram que camundongos sem o gene β-actina morrem no início do desenvolvimento. Como isso podia ser?
Experimentos posteriores sugeriram que não é a sequência de aminácido resultante que determina a função, mas substituições “silenciosas” no gene. Algo no gene β-actina estava regulando o resultado em um modo diferente, muito embora gerasse somente γ-actina. A isoforma γ-actina foi para onde o β-actina normalmente ia, e realizou sua função como se fosse o β-actina.
Os pesquisadores destacam que diferentes isoformas de actinas podem ter densidades de ribossomas muito diferentes, diferindo em até mil vezes. No citoplasma, algumas isoformas podem compensar por outras isoformas. Esta combinação fornece flexibilidade para a célula na maioria dos casos:
Estes resultados sugerem que a isoforma actina com densidade de ribossomo similar pode plausivelmente compensar a perda de uma das isoformas. Em conformidade, considerando-se as ordens de grandeza de diferença na densidade do ribossomo entre a β-actina e outras isoformas de actinas, nenhuma das outras isoformas de actinas podem compensar pela perda da β-actina. Nós propomos que as mudanças na densidade de ribossomo surgindo de substituições silenciosas na sequência de nucleotídeo, afeta a dinâmica de tradução e a acumulação de taxas de proteínas que, por sua vez, regula a diversidade funcional das actinas.
Os autores pensam que este tipo de “código silencioso” pode estar funcionando também em outras famílias de proteínas. A palavra “código” está presente por todo este artigo. Em outro caso, eles descrevem o direcionamento de uma isoforma de actina à periferia da célula pelo que eles chamaram de “transporte mediado por código de endereçamento”. Eles têm mais a dizer sobre codificação do que evolução, na verdade, exceto em um parágrafo onde eles invocam a desculpa darwinista comum de que um gene essencial tende a ser conservado contra alteração:
Apesar do fato que os genes não musculares de isoformas de actina tenha divergido evolucionariamente > 100  milhões de anos atrás, eles retiveram extraordinária conservação de sequência, muito mais alta do que seria esperada se as substituições sinônimas em sua sequência de codificação fossem completamente randomizadas.(Erba et al., 1986). Isto é com a nossa ideia de que a sequência de codificação da isoforma de actina existe sob pressão evolucionária adicional, melhor do que a esperada conservação da sequência de aminoácido. Nós propomos que, pelo menos, alguma dessa pressão destina-se manter a dinâmica de tradução divergente dentro da família de actina, a fim de conduzir suas funções divergentes.
Todavia, parece que a pesquisa de design inteligente poderia ser mais produtiva em estudos de acompanhamento. Eles concluíram, “Mais análises sistemáticas de desativação de isoformas homólogas permitiriam estabelecer a universalidade do ‘código silencioso.’”

Matéria escura em seu cérebro

Uma termo mais apropriado para “DNA lixo” pode ser “matéria escura” — sequências que ainda não são compreendidas. O Nature News ilustra um bom uso desta metáfora em um artigo, ‘Dark matter’ DNA influences brain development [DNA 'Matéria escura' influencia o desenvolvimento do cérebro].  Amy Maxmen escreveu, “Finalmente os pesquisadores estão compreendendo o propósito por detrás de algumas sequências de genomas que são quase idênticos nos vertebrados.”
Um enigma colocado pelos segmentos de ‘matéria escura’ nos genomas — longo, fios enrolados de DNA sem funções óbvias — tem incomodado os cientistas por mais de uma década. Agora, uma equipe resolveu o enigma.
A questão difícil tem se centralizado nas sequências de DNA que não codificam proteínas, e ainda assim permanecem idênticas por uma ampla variedade de animais. Ao deletar alguns desses ‘elementos ultra conservados’, os pesquisadores descobriram que essas sequências guiam o desenvolvimento do cérebro pelo fino ajuste dos genes de codificação de proteínas.
Não há nenhuma razão para suspeitar que qualquer dos heróis deste artigo duvidam da teoria da evolução. Mas um principal pesquisador de um novo artigo fez o que um bom cientista de design faria: continuar procurando por função até encontrá-la.
Os resultados, publicados na Cell, edição de 18 de janeiro, valida as hipóteses dos cientistas que especularam que todos os elementos ultra conservados são vitais para a vida — apesar do fato que os pesquisadores sabiam muito pouco sobre suas funções.
“As pessoas nos disseram que nós deveríamos ter esperado publicar até que nós soubéssemos o que elas faziam. Agor eu estou assim, cara, levou 14 anos para compreender isso”, disse Gill Bejerano, um genomicista na Universidade Stanford na Califórnia, que descreveu os elementos ultra conservados em 2004.
O que eles descobriram contraria as expectativas evolucionárias, muito embora o artigo assume a evolução:
Bejerano e seus colegas originalmente notaram que os elementos ultra conservados quando eles compararam o genoma humano aos de camundongos, ratos e galinhas, e descobriram 481 trechos de DNA que eram incrivelmente similares entre as espécies. Isso foi surpreendente, porque o DNA se modifica de geração a geração — e essas linhagens animais tinham evoluído independentemente por cerca de 200 milhões de anos.
Genes que codificam proteínas tendem a ter relativamente poucas mutações porque se essas mudanças perturbarem a proteína correspondente e o animal morrer antes de se reproduzir, o gene que sofreu mutação não é passado adiante para a prole. Na base desta lógica, alguns genomicistas conjecturaram que a seleção natural tinha, semelhantemente, erradicado as mutações nas regiões ultra conservadas. Muito embora as sequências não codifiquem proteínas, eles pensaram, suas funções devem ser tão vitais que elas não podem tolerar imperfeição.
Alguém pode se perguntar qual função teve a evolução darwinista nesta pesquisa? As expectativas estavam erradas, os resultados foram surpreendentes, e a equipe achou mais design do que previamente conhecido — a ponto de implicar em perfeição. A única fala evolucionária soa como um dourar a pílula/jogar confete para manter a narrativa preferida de ser falsificada.
Para mais informação sobre o assunto cansativo de suposto lixo no genoma, vide o livro The Myth of Junk DNA, de Jonathan Wells.
Foto: Actin filaments, by Howard Vindin (Own work) [CC BY-SA 4.0], via Wikimedia Commons.

A vida extraterrestre pode ter química diferente, mas os processos evolucionários serão darwinistas!!!

sexta-feira, fevereiro 16, 2018

Darwin's aliens

Samuel R. Levin (a1), Thomas W. Scott (a1), Helen S. Cooper (a2) and Stuart A. West (a1) 


Published online: 01 November 2017


Abstract

Making predictions about aliens is not an easy task. Most previous work has focused on extrapolating from empirical observations and mechanistic understanding of physics, chemistry and biology. Another approach is to utilize theory to make predictions that are not tied to details of Earth. Here we show how evolutionary theory can be used to make predictions about aliens. We argue that aliens will undergo natural selection – something that should not be taken for granted but that rests on firm theoretical grounds. Given aliens undergo natural selection we can say something about their evolution. In particular, we can say something about how complexity will arise in space. Complexity has increased on the Earth as a result of a handful of events, known as the major transitions in individuality. Major transitions occur when groups of individuals come together to form a new higher level of the individual, such as when single-celled organisms evolved into multicellular organisms. Both theory and empirical data suggest that extreme conditions are required for major transitions to occur. We suggest that major transitions are likely to be the route to complexity on other planets, and that we should expect them to have been favoured by similarly restrictive conditions. Thus, we can make specific predictions about the biological makeup of complex aliens.

O livro sobre um herético de Darwin endossado por cientistas é # 1 na lista da Amazon

terça-feira, fevereiro 13, 2018

Heretic [Herético] é o livro sobre evolução # 1 na lista da Amazon; Renomados Cientistas Endossam

Evolution News | @Discovery CSC



O que acontece quando um prominente bio-cientista europeu passa de discípulo de Darwin para um desertor de Darwin, constrói uma carreira científica altamente bem-sucedida, e depois escreve um livro sobre ela?
Na sua primeira semana, Heretic: One Scientist’s Journey from Darwin to Design [Herético: a jornada de um cientista de Darwin ao Design] entrou nos 25 livros sobre evolução mais vendidos da Amazon, e para a colocação #1 para um livro em evolução recém lançado.
A primeira opinião tem sido forte, também. “O livro Heretic de Leisola e Witt  é um relato exclusivo de primeira mão de aventuras de uma vida inteira de um cientista que ousou desafiar princípios filosóficos de colegas cientistas”, escreveu o Ph. D. bioquímico e inventor Branko Kozulić.
Outro pesquisador europeu, Tapio Puolimatka da Universidade de Jyväskylä, descreveu o Heretic como “uma história emocionante sobre como a busca incessante pela verdade por um cientista, o torna herético aos olhos de uma comunidade cultural mais preocupada sobre prestígio do que princípio.”
E o Dr. Erick J. Vandamme, professor emérito de Engenharia da Biociência na Universidade Ghent, Bélgica, chamou o livro de “um argumento pessoal, forte e motivado a favor do design inteligente design”, um que “inspira os leitores a pensar criticamente e abrir uma discussão civilizada sobre o neodarwinismo versus DI.”
Isso, a propósito, de um cientista europeu altamente reconhecido e situado fora do campo do DI.
Há também opinião inicial de dois proponentes do Design Inteligente cujos nomes você talvez reconheça.
O geneticista e autor de DI Wolf-Ekkehard Lönnig, um ex cientistas pesquisador no Instituto Max Planck de Pesquisa de Melhoramento de Plantas, na Colônia, Alemanha, destaca que o livro se baseia na carreira de 40 anos de Leisola como cientista. Disse assim para enriquecer os argumento do livro a favor do design inteligente, mas também, como enfatiza Lönnig, para contar “a história emocionante de quase todo o espectro de motivos aberrantes, medos absurdos, e reações sem razão ao design inteligente (DI) pelos cientistas evolucionistas, clérigos, e do mesmo modo instituições eclesiásticas.”
E esta opinião do Jonathan Wells, biólogo e autor do Zombie Science:
O biotecnólogo premiado finlandês Matti Leisola escreveu um relato fascinante do que acontece quando cientista segue a evidência aonde ela for dar” ... “o relato de Leisola de como ele teve exito deve inspirar prominentes cientistas que enfrentam o mesmo desafio.
Vá aqui para saber mais sobre o livro Heretic, e comprar o livro.
Foto, abaixo à direita: Matti Leisola.

Feliz Dia de Darwin! Nosso Censor do Ano de 2018 é a Wikipédia

segunda-feira, fevereiro 12, 2018

Feliz Dia de Darwin! Nosso Censor do Ano de 2018 é a Wikipédia

David Klinghoffer | @d_klinghoffer



Hoje é o aniversário de Charles Darwin, conhecido como o Dia de Darwin, que nós reconhecemos a cada ano como a ocasião para nomear um Censor do Ano (Censor of the Year em inglês, ou COTY). Como Darwin mesmo disse, em um contexto científico, “Um resultado justo só pode ser obtido a partir da citação completa e equilibrada dos fatos e argumentos dos dois lados de uma questão.” Mas, através da intimidação e o silenciamento das opiniões contrárias à ortodoxia evolucionária, tal “resultado justo” é justamente o que nosso Censor procura destruir pouco a pouco.
Obrigado a você, leitores, pelas suas indicações. Para 2018, nós escolhemos o que eu considero ser o nosso melhor, ou antes o pior de todos os COTYs: a onipresente enciclopédia online, Wikipedia. Vamos rever abreviadamente os fatos.
O Design Inteligente faz uma pergunta escatológica: A natureza oferece evidência de propósito ou não? Todas as pessoas pensantes devem se perguntar isso. Hoje, o primeiro recurso natural para o indivíduo inquiridor é recorrer ao Google. Procurando online por Design Inteligente vai lhe trazer imediatamente, o primeiro registro ao artigo da Wikipédia. Ele começa com uma mentira:
Design inteligente (DI) é um argumento religioso para a existência de Deus, apresentado por seus proponentes como “uma teoria científica baseada em evidência sobre as origens da vida”, embora já tenha sido desacreditada como pseudociência.
Na verdade, três mentiras. Eis aqui a verdade: o DI é um argumento científico e não religioso. É uma teoria da evolução [* vide nota deste blogger] do porque as formas de vida se originaram e mudaram ao longo dos 3.9 bilhões de anos passados. Uma alternativa à crescente duvidosa teoria neodarwinista de batida cega, ela argumenta exclusivamente em termos científicos, nunca a partir de uma autoridade religiosa. É um argumento a favor do design na biologia e cosmologia, não é um argumento para a “existência de Deus.” Compatível com o naturalismo metodológico, ela professa candidamente que a ciência não lança luz sobre a fonte do design na vida, exceto para dizer que a fonte opera com propósito e previsão. E embora ela tenha sido atacada em termos escabrosos, ela não foi “desacreditada.” Longe disso. Até um filósofo ateu como Thomas Nagel concede que o DI representa um desafio “extremamente difícil”.
Mas, alguém procurando pelo DI na Internet, ou perguntando à Alexa da Amazon, que simplesmente regurgita a Wikipedia, será instantaneamente desmotivado e provavelmente desistirá de investigar. Isto é, a menos que você já saiba como funciona a Wikipedia, sobre os editores voluntários por detrás de pseudônimos que controlam o lugar, com suas motivações pessoais ulteriores, estando sempre prontos, em um piscar de olhos, de apagar as mudanças nas páginas com as quais eles se importam. O número de pessoas inocentes que foram enganadas somente por este artigo é incalculável.
Nós temos tido conhecimento do problema, é claro, há anos. Mas o deletar do notável paleontólogo Günter Bechly, após ele se manifestar a favor do DI, foi a ocasião de muita discussão de censura da parte dessa onipresente fonte de informação e desinformação, tanto aqui e também entre os darwinistas e críticos do DI. Outro scholar defensor do DI,  Walter Bradley **, semelhantemente viu seu verbete estraçalhado.
Larry Sanger, co-fundador da Wikipedia, que pessoalmente rejeita o design inteligente, criticou severamente os editores pelo artigo “terrivelmente enviesado” sobre o DI. Ele acrescenta, “Eu me desespero completamente em persuadir os Wikipedianos do erro de suas maneiras. Eu apenas estou registrando oficialmente o meu protesto.”
Na questão de Bechly, a nossa visão foi ecoada por críticos do DI, inclusive Alex Berezow, um editor fundador do site popular agregador de notícias Real Clear Science, pelo blog do grupo darwinista Panda’s Thumb, e por um bem distante da área como o jornal liberal e secular israelense Haaretz.
Se um cientista respeitável defende uma opinião controversa, deve ele ou ela ser deletada da história? Os editores da Wikipedia pensam que sim, mas somente se a opinião for uma que eles pessoalmente não gostam.
Isso foi exatamente que aconteceu a um respeitável paleontólogo alemão, Günter Bechly. Sua biografia na Wikipedia foi deletada. Poof. Já era. Como se nunca tivesse existido….
Dr. Bechly… é culpado de cometer um crime de pensamento, e a sua sentença é ser removido do Internet. Isso é profundamente preocupante, e qualquer defensor da liberdade de expressão e do livre pensamento deve ficar alarmado.
É isso aí, Alex Berezow! O COTY deste ano, comparado com os vencedores do passado (2014201520162017), destaca-se por ser amplamente reconhecido como um censor, não somente por nós. Os editores Wiki, por detrás de suas máscaras, também se afastam dos modos dos Censores do passado em quão francos eles são em sua páginas de usuários ao admitirem seus preconceitos.
Nós tivemos uma grande dificuldade se deveríamos nomear Jimmy Wales, o outro co-fundador da enciclopédia, como Censor. Mas os palhaços, a turba mascarada, que fazem a verdadeira “editação” ganham por sua incansável, frequentemente dedicação rancorosa em enganar o público. Para resolver o problema exigiria um grande repensar de todo o conceito por detrás da Wikipedia. Mas, como Larry Sanger, nós nos desesperamos disso.
Felizmente, o público está cada vez mais sensível tanto para as fraudes na Internet (“fake news”) e  as manipulações por detrás dos bastidores motivadas por agendas nos gigante online como o Twitter e o Facebook. E como nós destacamos, não é somente o DI que é apresentado erradamente na Wikipédia. Somente pode se esperar que o ceticismo irá se espalhar, e levar os usuários da Internet a examinar outras fonte e, sim, pensar e ler por si mesmos, sem ser conduzidos pelo nariz.

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NOTAS DESTE BLOGGER:

* Muitos criacionistas religiosos e científicos no Brasil e no mundo sequestraram a teoria do Design Inteligente para favorecer suas agendas ideológicas. Ledo engano. Embora a TDI tenha implicações teológicas, ela não depende, NOTA BENE, ela NÃO DEPENDE dessas implicações para o estabelecimento do seu caráter científico. A TDI, para o desespero dos criacionistas, é uma teoria da evolução!

** O Dr. Walter Bradley foi professor na UFMG - Belo Horizonte nos idos dos anos 1970s se não me falha a memória.

Estrutura de rede reguladora determina os padrões de epistasia intermolecular

Regulatory network structure determines patterns of intermolecular epistasis

Mato Lagator Srdjan Sarikas Hande Acar Jonathan P Bollback Călin C Guet 

Institute of Science and Technology Austria, Austria University of Liverpool, United Kingdom

RESEARCH ARTICLE Nov 13, 2017

Source/Fonte: Utah Edu.

Abstract

Most phenotypes are determined by molecular systems composed of specifically interacting molecules. However, unlike for individual components, little is known about the distributions of mutational effects of molecular systems as a whole. We ask how the distribution of mutational effects of a transcriptional regulatory system differs from the distributions of its components, by first independently, and then simultaneously, mutating a transcription factor and the associated promoter it represses. We find that the system distribution exhibits increased phenotypic variation compared to individual component distributions - an effect arising from intermolecular epistasis between the transcription factor and its DNA-binding site. In large part, this epistasis can be qualitatively attributed to the structure of the transcriptional regulatory system and could therefore be a common feature in prokaryotes. Counter-intuitively, intermolecular epistasis can alleviate the constraints of individual components, thereby increasing phenotypic variation that selection could act on and facilitating adaptive evolution.


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Grande perspectiva de pesquisas para o Design Inteligente: 20 emergentes questões em engenharia biológica

Point of View: A transatlantic perspective on 20 emerging issues in biological engineering

Bonnie C Wintle Christian R Boehm Catherine Rhodes Jennifer C Molloy Piers Millett Laura Adam Rainer Breitling Rob Carlson Rocco Casagrande Malcolm Dando Robert Doubleday Eric Drexler Brett Edwards Tom Ellis Nicholas G Evans Richard Hammond Jim Haseloff Linda Kahl Todd Kuiken Benjamin R Lichman Colette A Matthewman Johnathan A Napier Seán S ÓhÉigeartaigh Nicola J Patron Edward Perello Philip Shapira Joyce Tait Eriko Takano William J Sutherland

University of Cambridge, United Kingdom Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology, Germany University of Oxford, United Kingdom University of Washington, United States University of Manchester, United Kingdom Bioeconomy Capital, United States Gryphon Scientific, United States University of Bradford, United Kingdom University of Bath, United Kingdom Imperial College London, United Kingdom University of Massachusetts, United States Cambridge Consultants Limited, United Kingdom BioBricks Foundation, United States North Carolina State University, United States John Innes Centre, United Kingdom Rothamsted Research, United Kingdom The Earlham Institute, United Kingdom Desktop Genetics, United Kingdom Georgia Institute of Technology, United States University of Edinburgh, United Kingdom 

FEATURE ARTICLE Nov 14, 2017

Source/Fonte: AICHE

Abstract

Advances in biological engineering are likely to have substantial impacts on global society. To explore these potential impacts we ran a horizon scanning exercise to capture a range of perspectives on the opportunities and risks presented by biological engineering. We first identified 70 potential issues, and then used an iterative process to prioritise 20 issues that we considered to be emerging, to have potential global impact, and to be relatively unknown outside the field of biological engineering. The issues identified may be of interest to researchers, businesses and policy makers in sectors such as health, energy, agriculture and the environment.

Aims

Biological engineering is the application of ideas and techniques from engineering to biological systems, often with the goal of addressing 'real-world' problems. Recent advances in synthetic biology, notably in gene-editing techniques, have substantially increased our capabilities for biological engineering, as have advances in areas such as information technology and robotics. Keeping track of the challenges and opportunities created by such advances requires a systematic approach to gathering, assessing and prioritising them. Horizon scanning offers one way of filtering diverse sources of information to seek weak signals that, when contextualised, indicate an issue is emerging (Amanatidou et al., 2012; Saritas and Smith, 2011). Horizon scanning can also highlight a range of developments in their early stages, thus helping researchers, businesses and policy-makers to plan for the future.

Forward-looking exercises of this type bring together people from different fields to explore the possible implications of one field of study on another. For example, after identifying that very few conservation practitioners had even heard of synthetic biology in 2012, scientists from both disciplines convened in 2013 to explore how synthetic biology and conservation would shape the future of nature (Redford et al., 2013). In the same year, a horizon scan of emerging issues of interest to the conservation community (Sutherland et al., 2014) flagged the use of gene-editing to control invasive species or disease vectors. Since then, CRISPR/Cas9 approaches to controlling disease-carrying mosquitos (Adelman and Tu, 2016) and invasive species (Esvelt et al., 2014) have rapidly gained traction. This is not to suggest that such developments or applications are a product of being previously raised in horizon scanning activities, but that bringing an issue to the attention of the community early – before it becomes well known – allows sufficient time to develop strategies for researching or managing the potential risks and opportunities accompanying these innovations.

As with any attempt to anticipate future trends, we acknowledge that the more speculative projections may not come to pass. Some technological hurdles may never be cleared, unexpected breakthroughs may change the direction of research, and some directions may be deemed too risky to pursue. We also recognise that providing a snapshot of such a broad range of issues comes at the expense of depth, so here we attempt only to provide a digestible summary and launching point for others to further explore those issues that may be relevant to them. For each issue outlined here, we aim to summarize possible implications for society, including questions, risks and opportunities.

How might an exercise such as this prove useful in the future? Outputs of similarly structured horizon scanning activities in Antarctic science (Kennicutt et al., 2014) have underpinned roadmaps outlining the enabling technologies, access to the region, logistics and infrastructure, and international cooperation (Kennicutt et al., 2016) required to “deliver the science”. These have since been used to guide investment of national programs (National Academies, 2015). Similarly, the Natural Environment Research Council in the UK has drawn on annual horizon scans in conservation (see, for example, Sutherland et al., 2014) to inform their strategic planning. While a single horizon scan is only a first step in navigating the way forward (ideally, it would be followed with further exercises to map out how an agency might act in light of the information), we hope that the output of this scan may also be a useful starting point for developing policy designs.

Prioritising a set of issues for attention is an inherently subjective process, and reflects the perspectives and experiences of the people carrying out the assessment, as well as the dynamics of the group. This underscores the importance of bringing together a group that represents a wide range of perspectives. The main strength of this exercise is that the issues are systematically and democratically canvassed and prioritised by a relatively diverse group using structured elicitation and aggregation methods designed to mitigate some social psychological biases (Burgman, 2015), rather than reflecting the perspective of a single expert. Although we have attempted to capture an assortment of backgrounds, expertise, agendas and demographics (including age, gender and career stage), we acknowledge that this article presents the perspectives of researchers based in the UK and US.

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