TRANSCRIPTASE REVERSA: UMA ENZIMA QUE REVOLUCIONOU O DESENVOLVIMENTO DAS CIÊNCIAS BIOLÓGICAS

O dogma central da Biologia Molecular de que a informação genética é transferida de forma unidirecional, no sentido DNA > RNA > Proteína, foi impactado imediatamente a partir do momento da descoberta da enzima transcriptase reversa (RT). Essa enzima, capaz de polimerizar um DNA a partir de uma molécula de RNA, é fundamental na replicação de vírus da família dos retrovírus, tais como o HIV e HTLV.

Entender o funcionamento da enzima RT é fundamental para o desenvolvimento da Biologia Molecular, visto que ela possibilita o uso de técnicas de estudos moleculares como: clonagem molecular, estudo dos vírus oncogênicos, detecção de retrovírus endógenos e exógenos.

Entretanto, no mercado atualmente a disponibilidade de transcriptases reversas que possuam boas características bioquímicas para aplicação industrial é restrita, além do fato dessas enzimas serem pouco solúveis e terem atividade RNAsica, prejudicando a sua utilização.

Visando contornar esses problemas, pesquisadores da Universidade de Brasília e da Universidade Federal de São João Del Rei construíram estrategicamente uma RT recombinante com algumas mutações para melhorar a solubilidade e diminuir a atividade RNAsica. Desse modo, essa nova enzima apresenta melhor aplicabilidade na perspectiva industrial.

VANTAGENS

• Eficácia: Processo de obtenção de enzima recombinante por meio de engenharia genética;
• Estabilidade: Enzima mais estável, possibilitando sua aplicação industrial, laboratorial e clínica;
• Amplitude: Pedido de patente com reivindicação de um produto (a enzima RT), seu processo de obtenção e do uso.

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ENZIMA RECOMBINANTE PARA O PROCESSAMENTO DO AMIDO EM ESCALA INDUSTRIAL

As pululanases são enzimas que promovem a desramificação do açúcar complexo amido em açúcares menores, e apresentam potencial em aplicações industriais que usem amido como matéria-prima, tais como indústrias alimentícias, farmacêuticas e cervejeiras.
Para aumentar a sustentabilidade e a viabilidade econômica na produção, o amido precisa ser decomposto completamente por meio de atuação de enzimas. No entanto, a maioria das enzimas são específicas para atuarem na quebra das ligações glicosídicas (α-1,4-glicosídicas) que formam as cadeias lineares do polissacarídeo, e poucas enzimas atuam na quebra das ligações (α-1,6-glicosídicas) que formam as ramificações do polissacarídeo amido. Com isso, enzimas como a pululanase que clivam esses dois tipos de ligações glicosídicas são importantes para decompor de forma efetiva e completa o amido em carboidratos menores.
Uma das formas de produção industrial de pululanase já conhecida é por meio do cultivo de microrganismos como Pyrococcus furiosus, que proporciona essa enzima com alta estabilidade em ambientes quentes. Se por um lado é desejável obter pululanases termoestáveis e resistentes, por outro o cultivo da bactéria P. furiosus pode ser oneroso e não possui certificação para utilização na alimentação humana e animal.
Para solucionar esse desafio, pesquisadores da Universidade de Brasília e da Universidade Federal de São João Del Rei desenvolveram como alternativa, por meio de engenharia genética, a produção heteróloga (ou seja, em um organismo diferente do original) da pululanase de P. furiosus na levedura Komagataella pastoris.

VANTAGENS

• Facilidade: Microrganismo recombinante de fácil manipulação e crescimento;
• Eficiência: Presença de promotores fortemente regulados e eficientes; Maior tendência a realizar respiração aeróbia em vez de fermentação;
• Competitividade: Mais vantajosa do ponto de vista industrial e competitiva em relação as tecnologias existentes;
• Custo-benefício: Menor custo e maior produtividade.

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2’-FUCOSIL LACTOSE: UM AÇÚCAR DO LEITE HUMANO E IMPORTANTE PRÉ-BIÓTICO

2’-fucosil lactose é um açúcar (oligossacarídeo) abundante no leite humano composto pela união de fucose, galactose e glicose. Além disso, está relacionado à saúde do bebê, visto que suplementa nutricionalmente e é um importante pré-biótico, e portanto, favorece o estabelecimento de microrganismos benéficos que colonizam o intestino do indivíduo e participam de diversos processos como o equilíbrio gastrointestinal e a imunidade.

Considerando-se essas vantagens, estratégias de produção de 2’-fucosil lactose (2’-FL) em escala industrial para aplicação na suplementação nutricional de bebês e crianças tem sido desenvolvidas e aprimoradas. Atualmente no mercado há produção de 2’-FL através de modificações de vias metabólicas em microrganismos, no entanto, esta produção se restringe a organismos modelos como Escherichia coli.

Visando aprimorar a tecnologia de produção de 2’fucosil lactose em larga escala, pesquisadores da Universidade de Brasília desenvolveram uma inovação que une biotecnologia e sustentabilidade ambiental. Essa inovação consiste de uma levedura (Kluyveromyces lactis) geneticamente modificada cujo diferencial reside na capacidade de transformar a manose presente na semente do açaí (um subproduto da indústria alimentícia) no trissacarídeo 2’-fucosil lactose – um produto com valor agregado.

VANTAGENS

• Capacidade de assimilar lactose de forma espontânea;
• Fisiologia com perfil Crabtree negativo, isto é, apresentando baixo rendimento fermentativo em condições aeróbias, priorizando as fontes de carbono para produção de biomassa em vez de etanol;
• Levedura domesticada e bem segmentada no mercado biotecnológico industrial, sendo biofábrica e vetor de vários produtos;
• Uso de semente na produção do hidrolisado, além de apresentar um diferencial em aspectos fermentativos, é uma alternativa para a reciclagem de materiais orgânicos de baixo valor agregado.

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DEFICIENTES VISUAIS PRATICANTES DE NATAÇÃO

A deficiência visual é uma condição de saúde do indivíduo que apresenta uma percepção alterada ou ausente da luminosidade refletida pelo ambiente. Sua aquisição pode ser do tipo adquirida ou congênita, sendo ambas capazes de se manifestarem em diferentes níveis de comprometimento de cegueira e/ou baixa visão.

A prática de esportes tem sido uma opção de destaque no processo de reabilitação e socialização da população com deficiência visual. Alguns estudos relatam que a saúde e a qualidade de vida são benefícios pertinentes a esse público que pratica esportes como natação, corrida, futebol, dentre outros. No entanto, dada algumas necessidades físicas do esporte natação, alguns deficientes visuais apresentam resistências e medos para executarem sua prática. Todavia, uma das principais resistências dos deficientes visuais para com à natação é identificar a borda da piscina no momento de virada ou chegada.

Atualmente, um bastão com revestimento macio em uma das extremidades é utilizado para golpear o nadador, avisando-o que a borda da piscina está se aproximando. Esse bastão é chamado de “tapper”, e, devido ao fator de percepção humana, não é visto com muita confiança pelos nadadores com deficiência. Logo, além de não transmitir muita segurança ao usuário, o “tapper” acaba que resultando em contenções inapropriadas do atleta.

Assim, sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB) desenvolveram um dispositivo eletrônico de realimentação que auxilia na prática da natação para pessoas com deficiências visuais.

LOCOMOÇÃO ASSISTIDA PARA DEFICIENTES VISUAIS PRATICANTES DE NATAÇÃO

A presente tecnologia refere-se a um dispositivo eletrônico com retroalimentação vibratória em tempo real emitida por um dispositivo vestível em qualquer parte do corpo. De maneira mais simples, trata-se de um dispositivo que calcula em tempo real o posicionamento do usuário e relaciona sua aproximação com a borda da piscina.

VANTAGENS

• Acessibilidade: Torna possível a inclusão de pessoas com deficiência visual à natação de uma forma mais segura;

• Eficiência: Permite que o atleta deficiente visual consiga ter maior rendimento de manobras em relação a percepção com a borda da piscina;

• Conforto: Promove independência ao atleta, fazendo com que o mesmo não precise de terceiros para guiá-lo.

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VARIAÇÕES DE DEFORMAÇÃO E TEMPERATURA EM ESTRUTURAS DE CONCRETO

Ao analisar uma estrutura de concreto é absolutamente necessário entender o porquê do surgimento de falhas e/ou problemas na “saúde” do material. Algumas características como a deformação e a temperatura são decisivas para proporcionar níveis aceitáveis de segurança e garantir a vida útil de uma estrutura de concreto.

As deformações, quase sempre, estão relacionadas com a imposição de forças ou cargas ao longo da estrutura. Contudo, a predefinição de rigidez e plasticidade do material também são determinantes para com a deformação sofrida/absorvida. Além disso, mudanças de temperatura podem acarretar em dilatações térmicas passíveis de comprometer uma estrutura.

Dito isso, entende-se que a prática de avaliação, monitoramento e controle das estruturas deve ser um procedimento rotineiro durante toda vida útil da estrutura. Contudo, observar a deformação, temperatura, posição, topografia e orientação da estrutura não é uma prática de realização fácil no âmbito de prevenção e manutenção da estrutura de concreto.

Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB), Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFP), Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Goiano (IFG) e Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Brasília (IFB) e Universidade Federal de Goiás (UFG) desenvolveram um dispositivo que realiza a medição da deformação e da temperatura em estruturas de concreto e em solo por meio de sensores óticos.

MONITORAMENTO DE DEFORMAÇÃO E TEMPERATURA EM ESTRUTURAS DE CONCRETO E SOLO

A presente invenção refere-se a um dispositivo de monitoramento estrutural que realiza a medição da deformação e da temperatura de estruturas por meio de sensores ópticos quase-distribuídos de redes de Bragg, protegidos por canal reto cilíndrico metálico, exibindo os dados para o usuário, a partir da conexão entre o leitor de fibra ótica e um computador, podendo, instalados em série ou em paralelo, utilizando quantos dispositivos de monitoramento estrutural forem necessários para o monitoramento do ambiente.

VANTAGENS

• Eficácia: Permite monitorar a deformação e a temperatura de estruturas de concreto e do solo;

• Monitoramento: Proporciona monitoramento em tempo real e com alta velocidade ótica;

• Segurança: Permite garantir uma segurança estrutural e uma fiscalização de vida útil.

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CADEIRAS DE RODAS FUNCIONAIS

Existem, atualmente, centenas de tipos de cadeira de rodas, desde modelos mais comuns utilizados para “simples” locomoção do(a) usuário(a) (motorizadas ou não), até cadeiras com funcionalidades específicas como para atletas paralímpicos de alto desempenho. Consequentemente, são encontradas cadeira de rodas de distintos valores. Porém, cadeira de rodas com preços acessíveis são bem menos abrangentes, e muitas vezes acabam não obedecendo aos critérios conforto e segurança.

Pensando nisso, pesquisadores(as) da Universidade de Brasília desenvolveram uma cadeira de rodas modular, proporcionando uma maior versatilidade de dimensões e ajuste ergonômico, com valor mais acessível, focada bastante no público infantil.

CADEIRAS DE RODAS MODULAR

A presente invenção refere-se a um dispositivo assistencial de locomoção adaptável às dimensões do usuário, mais especificamente uma cadeira de rodas modular que contem em suas peças um sistema de ajuste de dimensões. Esses sistemas contêm em suas peças orifícios uniformemente espaçados que permitem a adição de tubos concêntricos na parte interna dos tubos do dispositivo, de forma a permitir o seu acionamento a partir da adição de novas peças e da movimentação lateral de tubos concêntricos internos. Dessa forma, a criança pode usufruir de uma cadeira de rodas apropriada durante todo seu crescimento sem custos excessivos, sem ter que usar cadeiras muito maiores ou menores que suas dimensões. Cadeiras não apropriadas podem causar problemas nos ombros devido à dificuldade de propulsão, desvios de coluna devido à falta de suporte postural, lesões de pele (úlceras de pressão) devido à áreas de contato incorretas com o assento, entre outras.

VANTAGENS

• Custo-benefício: Baixo custo.
• Versatilidade: Adaptável às dimensões corporais do(a) usuário(a).
• Durabilidade: Possibilita utilização de longo prazo para crianças, acompanhando o crescimento das mesmas, sem necessidade de substituição frequente de cadeira.
• Eficiência: Atende aos requisitos ergonômicos para proporcionar adequação postural.

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TRATAMENTOS DE DOENÇAS AUTOIMUNES

Doenças autoimunes são aquelas em que a resposta imune da pessoa acometida apresenta um desajuste que acaba afetando os tecidos e órgãos do próprio corpo. Uma das doenças autoimunes de maior relevância é o lúpus eritematoso sistêmico (LES), que está relacionada à liberação excessiva de IFN-alfa (interferon-alfa: uma substância do sistema imune com atividade antiviral, imunomoduladora e antiproliferativa), causando danos a diversos tecidos e órgãos.

O tratamento convencional ao LES consiste no emprego de hidroxicloroquina, corticosteroides e imunossupressores. Com os avanços na pesquisa biomédica, novos tratamentos com anticorpos recombinantes anti-IFN-alfa tem ganhado cada vez mais espaço. Tais anticorpos atuam na neutralização do IFN-alfa, diminuindo seus danos.

Anticorpos monoclonais para o tratamento de doenças autoimunes já estão disponíveis no mercado, como o Belimumab, mas seu mecanismo de ação não envolve a neutralização de IFN-alfa. Nesse cenário, pesquisadores da Universidade de Brasília, do Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (Argentina) e da Universidad Nacional del Litoral (Argentina) desenvolveram um anticorpo neutralizante anti-IFN-alfa2b humanizado, para o tratamento de doenças autoimunes relacionadas à superprodução de IFN-alfa, como o LES, pancreatite autoimune tipo I, sialoadenite e fibrose retroperitoneal.

A presente invenção utiliza-se de tecnologia de ponta, como a bioinformática e bioengenharia, para o desenho inteligente do anticorpo visando uma maior especificidade ao alvo e eficiência no tratamento.

VANTAGENS

• Alta afinidade à proteína-alvo, garantindo uma maior neutralização;
• Anticorpo com maior estabilidade proteica em pH neutro, em comparação com outros anticorpos anti-IFN-alfa;
• Produto totalmente inovador por ser primeiramente gerada em computador, não sendo possível de encontrar na natureza.

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DEMANDA ENERGÉTICA E QUEDA DE TENSÃO ELÉTRICA

A demanda por energia elétrica é um fator crescente em todo o mundo, e suprir essa demanda energética, com qualidade e dinamismo, denota vários desafios para com o sistema elétrico convencional. Dentre esses desafios, destacam-se os que envolvem as soluções de quedas de energia elétrica, visto que as quedas podem afetar toda a comunidade e a economia, como por exemplo: interrompendo a comunicação, a distribuição de água, o transporte público, o funcionamento de equipamentos hospitalares, dentre outras onerosidades.

Neste contexto, uma alternativa para a redução da queda de energia é a implementação de microgeração distribuída de energia elétrica, onde um consumidor gera sua própria energia elétrica e pode eventualmente fornecer o excedente para a rede de distribuição de sua localidade. Além disso, essa alternativa é válida visto a capacidade de promover a redução dos impactos ambientais, a dedução econômica em investimentos de transmissão e a moderação de perdas no sistema da rede.

Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília desenvolveram um método para detecção de queda de tensão em rede da concessionária de energia elétrica e de desconexão automática do consumidor com microgeração distribuída. Assim, a presente tecnologia fornece uma condição melhor de usabilidade com segurança e geração de energia ao microgerador e à rede.

MÉTODO PARA CONTROLE E PROTEÇÃO DE MICROGERAÇÃO DE ENERGIA DISTRIBUÍDA EM REDE

A inovação da presente tecnologia trata de um novo método para detecção de queda de tensão em rede da concessionária de energia elétrica e de desconexão automática do consumidor com microgeração distribuída com base em harmônicos de comparação por prostafére. O objetivo principal da presente tecnologia é baseado na necessidade de evitar danos na operação das redes de transmissão, subtransmissão e distribuição de energia, visto que o não desligamento das microgerações de energia na rede pode ocasionar ilhas energizadas pelo sistema elétrico.

VANTAGENS 

• Eficiência: Impede que variações de tensão e frequência danifiquem equipamentos energizados no sistema;
• Segurança: Evita a criação de ilhas energizadas;
• Aplicabilidade: Permite a utilização de mais microgerações ao sistema, fornecendo assim uma maior quantidade de energia limpa ao sistema;
• Eficácia: Garante segurança e automação à rede e aos microgeradores.

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