NOVO GÊNERO DE BACTÉRIAS É ENCONTRADO VIVENDO EM POÇOS DE GÁS E PETRÓLEO

Pesquisadores que estavam analisando os genomas de microorganismos que vivem em poços de petróleo e gás de xisto encontraram evidências da existência de ecossistemas sustentáveis ​​vivendo lá – povoados em parte por um gênero nunca antes visto de bactérias que eles apelidaram de “Frackibacter”. O novo gênero é um dos 31 membros microbianos encontrados vivos dentro de dois poços separados, afirmam pesquisadores da Universidade do Estado de Ohio, nos EUA. Mesmo que os poços estejam a centenas de quilômetros de distância e tenham sido perfurados em diferentes tipos de formações de xisto, as comunidades microbianas dentro deles eram praticamente idênticas, de acordo com os pesquisadores. Quase todos os micróbios que ele encontraram tinham sido vistos em outros lugares antes, e muitos provavelmente vieram das lagoas de superfície que as empresas de energia usam para encher os poços. Mas este não é o caso do recém-identificado Candidatus Frackibacter, que pode ser exclusivo em locais de fraturamento hidráulico, diz Kelly Wrighton, professora assistente de microbiologia e biofísica na Universidade de Ohio. Na nomenclatura biológica, “Candidatus” indica que um novo organismo está sendo estudado pela primeira vez utilizando uma abordagem genômica, não como um organismo isolado em uma cultura de laboratório. Os pesquisadores escolheram o nome “Frackibacter” para o gênero como uma brincadeira com a palavra “fracking”, abreviação de “fraturamento hidráulico” e termo utilizado para descrever a técnica utilizada para extrair gás da rocha de xisto. O Candidatus Frackibacter prosperou junto com os micróbios que vieram a partir da superfície, formando comunidades em ambos os poços, que até agora se prolongaram por quase um ano. “Nós achamos que os micróbios em cada poço podem formar um ecossistema auto-sustentável, onde eles fornecem suas próprias fontes de alimento”, explica Wrighton. “A perfuração do poço e o bombeamento do fluido criaram o ecossistema, mas os micróbios se adaptaram ao seu novo ambiente de forma a sustentar o sistema durante longos períodos”. Por amostragem de fluidos retirados dos dois poços por mais de 328 dias, os pesquisadores reconstruíram os genomas de bactérias e archaea (uma subdivisão do antigo Reino Monera) que vivem no xisto. Para surpresa dos pesquisadores, ambos os poços desenvolveram comunidades microbianas quase idênticas. Além disso, as duas cavidades são propriedade de diferentes companhias de energia, que utilizaram diferentes técnicas de fracking. Os dois tipos de xisto ficam a mais de 2,5 quilômetros abaixo do solo, foram formados com milhões de anos de intervalo, e possuem diferentes formas de combustível fóssil. No entanto, uma bactéria, o Halanaerobium, domina as comunidades em ambos os poços. “Nós achávamos que poderíamos encontrar alguns dos mesmos tipos de bactérias, mas o nível de similaridade foi tão alto que era impressionante. Isso sugere que o que está acontecendo nestes ecossistemas é mais influenciado pelo fracking do que as diferenças inerentes ao xisto”, afirma Wrighton. Wrighton e sua equipe ainda não têm 100% de certeza da origem dos micróbios. Alguns, quase sem dúvida, vieram das lagoas que fornecem água aos poços. Mas outras bactérias e archaea poderiam estar vivendo na rocha antes da perfuração começar – a Candidatus Frackibacter entre elas. As empresas que fazem a extração do gás de xisto normalmente formulam suas próprias receitas exclusivas para o fluido que elas bombeiam nos poços para quebrar a rocha e liberar petróleo ou gás, explica Rebecca Daly, pesquisadora em microbiologia no estado de Ohio e principal autora do artigo. Todas elas começam com água e adicionam outros produtos químicos. Uma vez que o fluido está dentro de um poço, sal dentro do xisto se mistura a ele, tornando-o salgado. Os microrganismos que vivem no xisto devem tolerar a alta temperatura, pressão e salinidade, mas este estudo sugere que a salinidade seja provavelmente o “estressor” mais importante na sobrevivência dos micróbios. A salinidade obriga os micróbios a sintetizar compostos orgânicos chamados osmoprotetores para que não venham a explodir. Quando as células morrem, os osmoprotetores são liberados na água, onde outros micróbios podem usá-los para se protegerem ou como alimento. Dessa forma, a salinidade força os micróbios a gerar uma fonte de alimento sustentável. Além das restrições físicas no ambiente, os micróbios também devem se proteger contra os vírus. Os pesquisadores reconstruíram os genomas de vírus que vivem dentro dos poços, e encontraram evidências genéticas de que algumas bactérias eram de fato vítimas de vírus, morrendo e liberando osmoprotetores na água. Ao examinar os genomas dos diferentes micróbios, os pesquisadores descobriram que os osmoprotetores estavam sendo comidos por Halanaerobium e Candidatus Frackibacter. Por sua vez, estas bactérias fornecem comida para outros micróbios chamados methanogens, que em última análise produzem metano. Para validar os seus resultados de campo, os pesquisadores cultivaram os mesmos micróbios em laboratório sob condições semelhantes. Os micróbios crescidos em laboratório também produziram osmoprotetores, que foram convertidos em metano – a confirmação de que os pesquisadores estão no caminho certo para entender o que está acontecendo dentro dos poços. Uma implicação deste estudo é que o metano produzido por micróbios que vivem em poços de xisto poderia complementar a produção de energia dos poços. Wrighton e Daly descreveram a quantidade de metano produzida pelos micróbios como “provavelmente minúscula” em comparação com a quantidade de óleo e gás colhidas a partir do xisto até um ano após a fratura inicial. Mas, elas apontam, há um precedente em uma indústria relacionada, a de extração de metano através do carvão, para usar micróbios para obter uma maior vantagem. “Em sistemas de carvão eles mostraram que podem facilitar a vida microbiana e aumentar a produção de metano”, diz Wrighton. “Como o sistema torna-se menos produtivo ao longo do tempo, a contribuição de metano biogênico poderia tornar-se significativamente maior nos poços de xisto. Nós não chegamos a esse ponto ainda, mas é uma possibilidade”. Enquanto isso, a pesquisa liderada pelo co-autor Michael Wilkins, professor assistente de ciências da terra e microbiologia, tem usado informações genômicas para desenvolver Candidatus Frackibacter em laboratório, e está testando a sua capacidade de lidar com alta pressão e salinidade. fonte: phys.org/news/2016-09-genus-bacteria-hydraulic-fracturing-wells.html

ASSISTA COMO AS BACTÉRIAS GANHAM RESISTÊNCIA A ANTIBIÓTICOS DIANTE DOS SEUS OLHOS

Pesquisadores da Universidade de Harvard (EUA) e do Instituto de Tecnologia Technion-Israel (Israel) produziram um vídeo de cair o queixo que mostra bactérias conforme elas sofrem mutações para se tornar resistentes a antibióticos. O novo estudo, publicado na conceituada revista científica Science, é a primeira demonstração de grande escala de como as bactérias reagem a doses cada vez maiores de remédio, e como exploram a seleção natural darwiniana para se adaptar e até mesmo prosperar dentro dos medicamentos destinados a matá-las. “O que mais me surpreendeu é que pudemos ver a evolução acontecendo na nossa frente”, disse um dos coautores da pesquisa, Michael Baym, pós-doutorando na Universidade de Harvard, ao portal Gizmodo.

O problema

A cada ano, cerca de 700.000 pessoas morrem em todo o mundo por conta de infecções bacterianas incuráveis. Superbactérias resistentes a antibióticos podem matar mais de 10 milhões de pessoas até meados do século 21, de acordo com a Organização Mundial da Saúde. Por causa desse grave problema que enfrentamos atualmente, os cientistas queriam analisar melhor como as mutações acontecem para as bactérias se tornarem resistentes aos remédios. Para isso, eles usaram uma placa de Petri gigante, apelidada de “Microbial Evolution and Growth Arena” (em português, “Arena de Crescimento e Evolução Microbial”), ou MEGA. É uma plataforma retangular com 60 centímetros de largura e 1,20 metro de comprimento, cheia de ágar, uma substância derivada de algas usada para facilitar o crescimento microbiano. A bactéria usada no estudo foi a Escherichia coli.

O método

A placa MEGA foi dividida em várias seções, cada uma das quais saturada com diferentes doses de antibióticos. As extremidades da plataforma não continham antibióticos, permitindo que as bactérias se desenvolvessem; essas áreas representaram a linha de partida. As seções interiores adjacentes continham uma pequena quantidade de antibiótico, apenas o suficiente para matar a E. coli. Mais para dentro da placa, cada seção posterior tinha um aumento de dez vezes na dose. No cerne do prato, havia 1.000 vezes mais antibióticos em comparação com as áreas de menor dose. Pelas próximas duas semanas, os pesquisadores observaram e filmaram as bactérias, enquanto umas morriam e outras se adaptavam às condições cada vez mais venenosas localizadas nas fronteiras de seus perímetros imediatos. O vídeo resultante mostra literalmente o processo darwiniano em trabalho, um fenômeno normalmente invisível para o olho humano. Com o tempo, as bactérias se espalharam até chegarem a uma concentração potente de antibióticos para além da qual não podiam crescer – até que mutantes armadas com o conjunto específico de características necessárias para combater o veneno finalmente emergiram. Isso em muitos casos não demorou muito. Em cada nível de concentração do antibiótico, um pequeno segmento de bactérias se adaptava às condições hostis, como resultado de sucessivas alterações genéticas acumuladas. Uma vez instaladas na nova seção da MEGA, essas populações minúsculas mutantes resistentes eram capazes de crescer. Quando chegavam a próxima seção da placa, o padrão se repetia. Os descendentes deste primeiro grupo de mutantes eram capazes de mover-se para áreas preenchidas com concentrações mais elevadas de antibióticos. Eventualmente, várias linhagens de mutantes passaram a competir pelo mesmo espaço, com cepas vencedoras se movendo para áreas com doses mais elevadas de drogas. No 11° dia, as bactérias tinham migrado todo o caminho para a mais elevada concentração de droga, no centro da MEGA. Estas mutantes resistentes foram capazes de sobreviver a um antibiótico conhecido como trimetoprim a uma dose 1.000 vezes maior do que a que matou seus ancestrais. Algumas bactérias adquiriram uma capacidade 100.000 vezes maior de afastar ciprofloxacina, um outro antibiótico comum. “Foram capazes de evoluir mais de mil vezes a resistência ao trimetoprim em 11 dias – que é quase o limite de saturação da droga”, disse Baym. “Simplificando, não havia nenhuma maneira de dissolver droga suficiente para matar essas bactérias”. É importante ressaltar que todas as bactérias mutantes foram contidas e todos os materiais descontaminados após o uso. As observações do estudo mostraram que mutações iniciais levaram a um crescimento mais lento nas bactérias. Isso sugere que elas não são capazes de crescer a velocidades ideais enquanto estão se adaptando. Mas, uma vez que se depararam com uma imunidade fortuita, o processo de crescimento retornou a taxas normais. Além disso, as mutantes mais aptas nem sempre eram as mais rápidas. As bactérias mais bem sucedidas ficaram para trás enquanto as estirpes mais fracas eram forçadas a lidar com as doses de drogas intensas nas linhas de frente. “Graças a necessidade de migrar para sobreviver, vimos uma dinâmica surpreendente pela qual o mais forte não necessariamente ganhava, em vez daqueles que eram bons o suficiente e próximos o suficiente da nova área para superar mutantes nominalmente superiores apenas por serem mais rápidos”, disse Baym. “No entanto, em todos os casos, vimos que esta acumulação sucessiva de mutações foi capaz de evoluir a níveis extremamente altos de resistência a antibióticos em um tempo relativamente curto”. No futuro, os pesquisadores querem utilizar a placa MEGA para estudar patógenos específicos e ajudar médicos a descobrir como eles desenvolvem resistência a quais antibióticos. fonte: gizmodo.com/watch-as-bacteria-evolve-antibiotic-resistance-in-a-gig-1786389688

DIABETES TIPO 2 PODE SER CAUSADO PELAS SUAS BACTÉRIAS

Com mais de 350 milhões de pessoas anualmente a serem diagnosticadas com diabetes tipo 2, a doença tornou-se uma importante pandemia mundial. Cientistas descobriram que pode estar associada a fatores bacterianos. É já conhecida por ter um forte componente genético, e a obesidade é um dos maiores fatores de risco, mas os cientistas podem ter descoberto um outro aspecto. Acontece, pode haver um lado bacteriana. Investigadores da Universidade do Iowa, demonstraram que a exposição de coelhos a toxinas produzidas pela bactéria Staphylococcus aureus por um período de tempo prolongado produz sintomas da diabetes de tipo 2, tais como resistência à insulina, a intolerância à glicose e a inflamação. Antes a investigação descobriu que nas pessoas obesas ocorre um aumento no número de bactérias Staphylococcus e os cientistas por trás do último estudo sugerem que esta bactéria pode estar a influenciar o desenvolvimento da diabetes tipo 2. "O que estamos a descobrir é que, à medida que as pessoas ganham peso, elas estão cada vez mais propensas a ser colonizadas por bactérias estafilococos uma vez que apresentam um grande número destas bactérias a viver na superfície da sua pele", explicou Patrick Schlievert, autor do estudo recente publicado no a revista mBio. É cada vez mais aceite que o nosso microbioma, os microorganismos que vivem em nós, têm um impacto significativo sobre a forma como os nossos corpos funcionam. Quando as pessoas começam a ganhar peso, tem sido demonstrado que o seu microbioma muda correspondentemente, favorecendo bactérias que, por sua vez, promovem o desenvolvimento da obesidade. Também foi mostrado que a taxa de colonização por bactérias estafilococos aumenta em correspondência com o índice de massa corporal de uma pessoa (IMC). Schlievert já havia mostrado que as toxinas, ou "superantígenos", produzido por bactérias estafilococos podem prejudicar o sistema imunológico e causar uma doença rara e potencialmente fatal chamada síndrome do choque tóxico. No entanto, a sua equipa decidiu aproveitar para verificar se eles podem também ser capazes de promover a diabetes. Eles descobriram que as toxinas interagem com as células de gordura dos órgãos e sistema imunológico, causando inflamação sistemática. Isto por sua vez faz com que as células se tornem resistentes à insulina e leva a outros sintomas observados em pacientes com diabetes tipo 2. As bactérias têm sido implicadas em muitas doenças que foram anteriormente consideradas não relacionados, tais como úlceras do estômago e cancro do colo do útero. Os autores argumentam que, portanto, não deve ser muito surpreendente que exista a possibilidade dos estafilococos poderem também influenciar o desenvolvimento de diabetes do Tipo 2. Se se verificar realmente ser o caso, seria um alvo muito importante para a prevenção e tratamento da doença. FONTE: iflscience.com/health-and-medicine/type-2-diabetes-might-be-caused-your-bacteria

ESTUDO MOSTRA QUE BACTÉRIAS PODEM SOBREVIVER ATÉ UMA SEMANA EM AVIÕES

Bactérias perigosas, do tipo que causam vômitos e graves infecções, podem sobreviver em um avião por até uma semana, afirmaram cientistas. Pesquisadores da Universidade de Auburn testaram a viabilidade da Staphylococcus aureus resistente à meticilina (SARM) e da E. coli em uma aeronave. Essas bactérias se instalaram em apoios para braços, bolsos de assentos, entre outras superfícies, acrescentou a pesquisa, apresentada no encontro anual da Sociedade Americana de Microbiologia. Para o estudo, os cientistas aplicaram os patógenos nas superfícies mencionadas, além de bandejas plásticas, botões metálicos no banheiro, cortinas de plásticos das janelas e partes em couro, fornecidos por uma companhia aérea importante. Em seguida, expuseram as superfícies a "condições típicas de um avião" e descobriram que a SARM foi a mais duradoura, vivendo ao todo 168 horas, ou seja, sete dias, no bolso de um assento. A bactéria E. coli viveu 96 horas, isto é, quatro dias, em um apoio para braço. "Nossa análise evidencia que as duas bactérias podem sobreviver durante dias nas superfícies estudadas, independentemente dos fluidos corporais presentes", disse o diretor da pesquisa, Kiril Vaglenov. Isto significa que "apresentam um risco de transmissão por meio do contato com a pele", acrescentou Vaglenov. Os cientistas também estão realizando experiências com outras bactérias, como as que causam tuberculose, assim como métodos de limpeza que permitiriam combatê-las. FONTE:http://noticias.bol.uol.com.br/ultimas-noticias/ciencia/2014/05/20/estudo-mostra-que-bacterias-podem-sobreviver-ate-uma-semana-em-avioes.htm

GENES DE BACTÉRIAS DO ÁRTICO SÃO ESPERANÇA PARA NOVAS VACINAS

Genes emprestados de bactérias do Ártico podem ser o ingrediente principal de vacinas mais seguras contra doenças como a tuberculose. Os genes capacitam os pesquisadores a criar bactérias sensíveis à temperatura que são reconhecidas pelo sistema imunológico antes de morrer, mas não causam nenhuma doença. Os pesquisadores substituíram genes nas bactérias Francisella tularensi com outros de diferentes espécies de bactérias encontradas no Ártico. Esses genes evoluíram em baixas temperaturas e pararam de funcionar a temperaturas mais elevadas, por exemplo, no interior de animais. Ratos foram vacinados com êxito contra doses normalmente fatais de Francisella tularensis. As versões sensíveis à temperatura foram injetadas na cauda dos ratos. As bactérias conseguiram sobreviver dentro de temperaturas mais baixas da pele, permitindo que o sistema imunológico as reconhecessem, mas não estavam presentes nos órgãos internos, por isso não representavam nenhuma ameaça. FONTE:NewScientist

CIENTISTAS TRANSFORMA BACTÉRIAS EM UM SUPER HD DE COMPUTADOR

Você pode até se encolher com a mera menção da bactéria E. Coli por causa das doenças terríveis que ela causa. Mas cientistas chineses criaram um uso mais agradável para as “bichinhas” – transformaram as bactérias em unidades de armazenamento de memória. Os pesquisadores encontraram uma forma de armazenar informação no DNA das bactérias que faz com que um grama de E. Coli seja capaz de armazenar a mesma quantidade de dados do que 450 hard drives de dois terabytes. O bioarmazenamento, como é conhecida essa técnica, pode parecer surpreendente, mas não é uma técnica nova. A tecnologia já está circulando por aí durante a última década inteira. Mas as tentativas de colocar informações no DNA de outros seres não foi levada adiante – por exemplo, alguns anos atrás uma equipe de cientistas japoneses colocou a teoria da relatividade de Einstein no DNA de bactérias, mas não pesquisou aplicações mais relevantes para o nosso dia a dia. Agora os cientistas chineses mostraram que não apenas texto, mas imagens, sons e vídeos podem ser armazenados nas células. Os dados são comprimidos, separados em pequenos pedaços e depois, quando queremos usá-los, são mapeados – assim como um CPU faz com os dados que armazenamos em HDs comuns. Os cientistas até conseguiram criar um método que torna as bactérias completamente seguras contra cyber-ataques, impedindo que alguém invada o sistema e consiga os dados que elas escondem. Em teoria, o bioarmazenamento de dados em bactérias permite o armazenamento de dados em espaços pequenos e, como as bactérias continuam se replicando, os dados ficam seguros por milênios. Basta saber se elas usam eletricidade ou ração como comida. FONTE:PopSci

BACTÉRIAS DO SOLO PODE MATAR TUMORES

Cientistas britânicos e holandeses estão usando uma bactéria encontrada no solo como forma de levar medicamentos contra o câncer a tumores. Os esporos da bactéria Clostridium sporogenes podem crescer dentro de tumores onde não há oxigênio. Os pesquisadores foram capazes de modificar geneticamente uma enzima dentro da bactéria para ativar um medicamento contra o câncer. Os esporos crescem apenas dentro de tumores sólidos, tais como no cérebro, mama e próstata, e não em outros tecidos do corpo, onde o oxigênio está presente. Os pesquisadores têm estudado as possibilidades de “vetores” de Clostridium entregarem os medicamentos contra o câncer há décadas. No novo estudo, os cientistas foram capazes de modificar geneticamente uma versão melhorada de uma enzima em C. sporogenes. Em testes com animais, uma droga foi injetada na corrente sanguínea, e se tornou ativa somente quando foi acionada por esta enzima. Em seguida, destruiu apenas as células em sua vizinhança – as células do tumor (esporos de Clostridium só crescem em ambientes sem oxigênio, ou seja, o centro de tumores sólidos). “Este é um fenômeno totalmente natural, que não requer alterações fundamentais e é perfeitamente específico. Podemos explorar esta especificidade para matar as células tumorais, mas deixar o tecido saudável intacto”, disse o autor da pesquisa, Nigel Minton. A equipe agora está planejando trabalhar com outros pesquisadores para fazer testes em paciente, que devem começar em 2013. FONTE:BBC