Ferramenta 'fenomenal' sequencia DNA sem abrir células

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Uma nova e poderosa técnica de microscopia pode sequenciar simultaneamente o DNA de uma célula individual e identificar a localização das proteínas dentro dela – tudo isso sem a demanda de abrir a célula. A imagem do DNA e das proteínas dentro das células intactas fornece informações cruciais sobre como essas moléculas funcionam juntas. A equipe por trás do método, chamado expansão no local sequenciamento do genoma, já o utilizou para estudar como o envelhecimento pode alterar a maneira como as proteínas do núcleo interagem com os cromossomos. “Não parece haver muitos limites agora para o que podemos alcançar”, afirma Kelly Rogers, especialista em microscopia.

Natureza | 5 minutos de leitura

Referência: Pré-impressão bioRxiv (não revisado por pares)

Uma pesquisa de amostras genómicas arquivadas em bases de dados publicamente disponíveis revelou 70.500 vírus ARN que eram anteriormente desconhecidos pela ciência, muitos deles estranhos e nada parecidos com espécies conhecidas. Os pesquisadores desenvolveram um modelo de aprendizagem profunda para reconhecer as sequências genéticas que codificam uma proteína chave nos microrganismos onipresentes. Analisando mais de 10.000 amostras de todo o mundo, a equipe encontrou novos vírus em ambientes que incluíam ar, fontes termais e fontes hidrotermais. Há “essencialmente um poço sem fundo” de vírus para descobrir, diz o virologista computacional Artem Babaian.

Natureza | 4 minutos de leitura

Referência: Célula papel

Este ano, os comités do Nobel reconheceram o poder transformador da inteligência artificial (IA) em dois prémios, homenageando redes neurais em física e previsão de estrutura de proteínas em química. “Acho que o Nobel foi atingido pelo hype da IA”, escreveu o astrofísico Jonathan Pritchard em uma postagem nas redes sociais. Outros saudaram o reconhecimento do trabalho que abrange campos científicos. A pesquisa em redes neurais foi “interdisciplinar, reunindo física, matemática, ciência da computação e neurociência”, diz o físico teórico Matt Strassler. “Nesse sentido, pertence a todos esses campos.”

Considerando que as categorias e regras foram estipuladas por Alfred Nobel há 129 anos, os prémios continuam em vigor, afirma o químico e antigo presidente do Comité Nobel de Química, Bengt Nordén. Mas com apenas três vencedores por categoria, os críticos argumentam que os prémios não refletem a ciência moderna e colaborativa. “Tem de haver um limite”, contrapõe o médico Göran Hansson, antigo vice-presidente da Fundação Nobel. “Isso nos obriga a trabalhar ainda mais para identificar os verdadeiros descobridores.”

Natureza | 5 min de leitura e natureza | 7 minutos de leitura

Resumo do Prêmio Nobel

O Prémio Nobel de Fisiologia ou Medicina foi atribuído aos geneticistas Victor Ambros e Gary Ruvkun pela descoberta de microRNAs, uma classe de minúsculas moléculas de RNA que ajudam a controlar a forma como os genes são expressos em organismos multicelulares. (O miRNA não deve ser confundido com o RNA mensageiro (mRNA), que se tornou um nome familiar merecido à sua aplicação em vacinas contra a COVID-19 e ganhou o prêmio Nobel no ano passado.)

Vinte anos depois dos artigos seminais de Ambros e Ruvkun de 1993, quatro biólogos do avanço pesquisou o vasto e influente campo da pesquisa de miRNA em A natureza analisa a genética.

Até agora, nenhum medicamento baseado em microRNA foi aprovado pela Food and Drug Administration dos EUA, mas com o aumento do financiamento da empresa farmacêutica Novo Nordisk e medicamentos semelhantes baseados em RNA aprovados, o campo pode estar a aproximar-se de um ponto de viragem.

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Referência: Célula papel 1 & Célula papel 2 (ambos de 1993)

O Prémio Nobel da Física foi atribuído ao biólogo teórico John Hopfield e ao cientista da computação Geoffrey Hinton pelo seu trabalho no avanço de ferramentas para a compreensão das redes neurais que sustentam a inteligência artificial.

“Ao tentar compreender como os sistemas nervosos reais alcançam as suas notáveis capacidades computacionais”, escreveu Geoffrey Hinton, “provou-se indispensável estudar modelos grosseiramente idealizados que são tão diferentes das redes neurais biológicas reais como as maçãs são dos planetas”. Hinton relembrou a história do campo em Neurociência da Natureza em 2000. No ano passado, Hinton largou o emprego no Google para poder falar livremente sobre os perigos das aplicações de IA e diz que uma parte dele agora se arrepende do trabalho de sua vida.

Alguns observadores questionaram se a pesquisa ganhadora do Nobel é suficientemente física. Em 2014, quando ele ainda era uma referência na física da matéria condensada, John Hopfield abordou a questão: “o que é física?” "Física [is] não é assunto”, escreveu ele. “A ideia central [is] que o mundo é compreensível… Física [is] um ponto de vista.”

Metade do Prêmio Nobel de Química foi concedida ao cientista da computação Demis Hassabis, cofundador da empresa de inteligência artificial DeepMind, de propriedade do Google, e ao químico teórico John Jumper, diretor e pesquisador da DeepMind. Eles venceram por liderar o avanço do AlphaFold, uma ferramenta de IA para prever estruturas de proteínas que transformou rapidamente a biologia. A outra metade do Prêmio de Química foi para o biofísico David Baker, que ganhou por seu trabalho não apenas em prever proteínas existentes, mas do mesmo modo em sonhar com novas. Em 2003, o grupo de pesquisa de Baker criou a primeira proteína com uma estrutura totalmente nova, chamada 7 principais.

Leia mais sobre AlphaFold e a revolução do dobramento de proteínas AI neste Natureza recurso de 2022.

Recursos e opinião

Um físico recém-divorciado aprende uma lição sobre perfeição enquanto o mundo acaba Quando somos estrelas e um robô de saneamento faz papel de mamute A Idade do Gelo.

Natureza | 6 min de leitura e natureza | 6 minutos de leitura

A escolha de Andrew Robinson dos cinco principais livros de ciência para ler esta semana inclui um destaque nas contribuições da matemática Emmy Noether para o trabalho de Einstein, um argumento para trabalharmos juntos em um mundo cada vez mais desconectado e uma exploração da Terra dividida em três seções – rocha, água e ar .

Natureza | 3 minutos de leitura

Uma 'língua' de grafeno que usa IA pode dizer as diferenças sutis entre bebidas como Pepsi e Coca-Cola. Pequenas variações entre os dispositivos de grafeno significam que o material não pode ser usado de forma muito confiável como sensor. A equipe por trás da “língua” contornou esse problema treinando uma IA para diferenciar líquidos semelhantes, independentemente das variações entre os dispositivos de grafeno. “Para ter o material perfeito para muitos problemas, talvez não seja indispensável efetuar primeiro o dispositivo perfeito e depois colocá-lo em aplicação”, diz o cientista de materiais Saptarshi Das. “Algumas das aplicações podem ocorrer mesmo com dispositivos imperfeitos.”

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CITAÇÃO DO DIA

O escritor e cientista da computação Cal Newport pondera como a IA generativa se encaixa na ciência e na arte da escrita acadêmica. (O nova-iorquino | 12 minutos de leitura)

Hoje Leif Penguinson está brincando Parque Nacional do Lago NakuruQuênia. Você consegue encontrar o pinguim?

A resposta estará no e-mail de segunda-feira, tudo graças ao editor de fotos do Briefing e lutador de pinguins, Tom Houghton.

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Flora Graham, editora sênior, Nature Briefing

Com contribuições de Jacob Smith

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