sexta-feira, 22 de junho de 2018

Gibbons are a common motif in classical Chinese artworks such as this 15th century painting.
Freer Gallery of Art and Arthur M. Sackler Gallery, Smithsonian Institution, Washington, D.C.: Gift of Charles Lang Freer, F1911.272 (Detail)

Vanished ape found in ancient Chinese tomb, giving clues to its disappearance

Macaco desaparecido encontrado no antigo túmulo chinês, dando pistas para o seu desaparecimento

Swinging from branch to branch with loud and often melodic calls, gibbons are a dramatic presence in forests they inhabit. Eighth century Chinese poet Li Bai described their haunting voices: "While on the cliffs of the Yangtze Gorges, gibbons ceaselessly cry/Ten thousand folds of mountains, my skiff has slipped them by."

Today, no gibbons live anywhere near the Yangtze River gorges Li traversed, and the apes that remain elsewhere in China have fur patterns different from those often depicted in classical Chinese paintings. But given their prominence in art, researchers assumed the animals must once have swung through the treetops of central China. Now, physical evidence of a vanished gibbon has turned up in an unexpected place: a tomb that may have been built for the grandmother of China's first emperor, nearly 2300 years ago. The skull and jaw found in the tomb are so distinctive that scientists conclude they belonged to a member of a now-extinct gibbon genus.

The skull "is really a fantastic find," says Thomas Geissmann, a gibbon expert at the University of Zurich in Switzerland who was not involved in the research. "I don't doubt for a second that it's a new species, and probably a new genus. … We can assume that this vast area of central China [once] had many other species" of gibbon. With surviving gibbons also facing extinction, the new find could boost motivation to protect them by highlighting how much has already been lost, says Samuel Turvey, a conservation biologist at the Zoological Society of London who, with his colleagues, describes the ancient skull in this week's issue of Science.

Hoje, nenhum gibão vive em qualquer lugar perto dos desfiladeiros do rio Yangtze que Li atravessou, e os macacos que permanecem em outros lugares na China têm padrões de pêlo diferentes daqueles freqüentemente representados nas pinturas clássicas chinesas. Mas, devido à sua proeminência na arte, os pesquisadores supuseram que os animais devem ter passado pelas copas das árvores da China central. Agora, a evidência física de um gibão desaparecido apareceu em um lugar inesperado: um túmulo que pode ter sido construído para a avó do primeiro imperador da China, quase 2300 anos atrás. O crânio e a mandíbula encontrados no túmulo são tão distintos que os cientistas concluem que pertenciam a um membro de um gênero gibão agora extinto.

O crânio "é realmente um achado fantástico", diz Thomas Geissmann, especialista em gibões da Universidade de Zurique, na Suíça, que não participou da pesquisa. "Eu não duvido por um segundo que é uma nova espécie, e provavelmente um novo gênero. Podemos supor que esta vasta área da China central já teve muitas outras espécies de gibão. Com sobreviver Gibbons extinção também enfrenta, a nova descoberta poderia aumentar a motivação para protegê-los, destacando o quanto já foi perdido, diz Samuel Turvey, biólogo conservacionista da Sociedade Zoológica de Londres outra, com seus colegas, descreve o crânio antigo neste semana da Science.


Turvey, que estuda extinções causadas pelo homem, vasculha registros históricos e coleções de museus em busca de evidências sobre a biodiversidade do passado. Em 2011, no Instituto Provincial de Arqueologia de Shaanxi, em Xi'an, China, ele se deparou com artefatos da tumba, que foi descoberta em 2004 nos arredores de Xi'an, capital da província de Shaanxi e outrora uma poderosa cidade imperial. Com base na localização da tumba e nos artefatos que ela continha, os arqueólogos Ding Yan e Zhang Tianen, do Instituto Shaanxi, que ajudaram a liderar as escavações, dataram-na no período dos Reinos Combatentes, cerca de 2250 anos atrás. Eles concluíram que pode ter sido construído para Lady Xia, a avó do primeiro imperador da China, Qin Shi Huang. Qin governou a partir de 256 a.C.E. até 210 aC, uniu grande parte da China e foi enterrado perto de Xi'an com seu famoso exército de terracota.

Isso se encaixa com o que sabemos de gibões, diz Chatterjee. As populações de gibões podem facilmente ficar isoladas umas das outras porque os macacos passam a vida nas copas das árvores e não conseguem atravessar as lacunas no dossel criadas por rios ou outras barreiras. Isso estimulou uma diversidade genética extrema - os quatro gêneros hoje vivos têm diferentes números de cromossomos, observa ela. A equipe nomeou a nova espécie Junzi imperialis. "Junzi" é uma palavra chinesa para funcionários acadêmicos, que eram frequentemente associados a gibões porque os animais eram considerados mais sábios e nobres do que os macacos travessos. Os braços dos animais foram pensados ​​para ajudá-los a canalizar o chi, "um pouco como os mestres Jedi", diz Chatterjee.

Chinese authorities did not let the team sample the bone for DNA, which could have helped determine the animal's kinship with existing gibbons. Instead, Turvey worked with Helen Chatterjee, an expert on gibbons at University College London, and colleagues to measure key points on the skull and teeth and compare the dimensions with those of the four living genera of gibbons. Their statistical analysis found both the skull and molars were so distinct from all of today's gibbons that the fossil belonged to a separate genus.

That fits with what we know of gibbons, Chatterjee says. Gibbon populations can easily become
As autoridades chinesas não permitiram que a equipe provasse o osso para o DNA, o que poderia ter ajudado a determinar o parentesco do animal com os gibões existentes. Em vez disso, Turvey trabalhou com Helen Chatterjee, especialista em gibões da University College London, e colegas para medir os pontos-chave do crânio e dos dentes e comparar as dimensões com as dos quatro gêneros vivos de gibões. Sua análise estatística descobriu que tanto o crânio quanto os molares eram tão distintos de todos os gibões de hoje que o fóssil pertencia a um gênero separado.

As for what J. imperialis looked like, classical paintings may hold some clues. They depict gibbons with a wide variety of colors and facial markings, frequently different from any of today's gibbon species. Turvey says J. imperialis "may be the tip of the iceberg," and a whole suite of gibbon species that were common across China in previous centuries have already gone extinct.

Quanto ao que J. imperialis parecia, as pinturas clássicas podem conter algumas pistas. Eles retratam gibões com uma grande variedade de cores e marcas faciais, freqüentemente diferentes de qualquer uma das espécies de gibão de hoje. Turvey diz que J. imperialis "pode ​​ser a ponta do iceberg", e um conjunto completo de espécies de gibões que eram comuns em toda a China nos séculos anteriores já foram extintas. A reverência do chinês imperial pelos gibões aparentemente não se estendeu à preservação de seu habitat. A destruição das florestas para a agricultura nos últimos séculos, e talvez o início de um clima mais frio e seco na China central, aparentemente representou um desastre para J. imperialis. A mesma dinâmica está em jogo para os gibões de hoje, diz David Chivers, um primatologista que se aposentou da Universidade de Cambridge, no Reino Unido. Uma espécie, na ilha chinesa de Hainan, tem apenas duas dúzias de indivíduos. "Remova a floresta e eles se foram", diz ele sobre os macacos. "Temos que impedir que a floresta seja derrubada. Essa é a única maneira de salvá-los."
The Imperial Chinese reverence for gibbons apparently didn't extend to preserving their habitat. The razing of forests for agriculture in recent centuries, and perhaps the onset of a cooler, drier climate in central China, apparently spelled disaster for J. imperialis. The same dynamic is at play for today's gibbons, says David Chivers, a primatologist who retired from the University of Cambridge in the United Kingdom. One species, on China's Hainan island, has only two dozen individuals left. "Remove the forest and they're gone," he says of the apes. "We've got to stop the forest being cut down. That's the only way to save them."

With reporting by Bian Huihui in Shanghai, China.

quinta-feira, 21 de junho de 2018

Alysson Muotri’s lab grew these brain organoids from human stem cells that had a developmental gene edited into the version once possessed by Neanderthals.
J. Cohen/Science

Exclusive: Neanderthal ‘minibrains’ grown in dish

Until now, researchers wanting to understand the Neanderthal brain and how it differed from our own had to study a void. The best insights into the neurology of our mysterious, extinct relatives came from analyzing the shape and volume of the spaces inside their fossilized skulls.
But a recent marriage of three hot fields—ancient DNA, the genome editor CRISPR, and "organoids" built from stem cells—offers a provocative, if very preliminary, new option. At least two research teams are engineering stem cells to include Neanderthal genes and growing them into "minibrains" that reflect the influence of that ancient DNA.

 Até agora, os pesquisadores que queriam entender o cérebro neandertal e como ele diferia do nosso tinham que estudar um vazio. Os melhores insights sobre a neurologia de nossos parentes misteriosos e extintos vieram da análise da forma e do volume dos espaços dentro de seus crânios fossilizados.

Mas um recente casamento de três campos quentes - DNA antigo, o editor de genoma CRISPR e "organoides" construídos a partir de células-tronco - oferece uma nova opção provocativa, ainda que muito preliminar. Pelo menos duas equipes de pesquisa estão projetando células-tronco para incluir os genes neandertais e transformá-las em "mini-cérebros" que refletem a influência desse antigo DNA.



None of this work has been published, but Alysson Muotri, a geneticist at the University of California, San Diego (UCSD) School of Medicine, described his group's Neanderthal organoids for the first time this month at a UCSD conference called Imagination and Human Evolution. His team has coaxed stem cells endowed with Neanderthal DNA into pea-size masses that mimic the cortex, the outer layer of real brains. Compared with cortical minibrains made with typical human cells, the Neanderthal organoids have a different shape and differences in their neuronal networks, including some that may have influenced the species's ability to socialize. "We're trying to recreate Neanderthal minds," Muotri says.

Muotri focused on one of approximately 200 protein-coding genes that differ between Neanderthals and modern humans. Known as NOVA1, it plays a role in early brain development in modern humans and also is linked to autism and schizophrenia. Because it controls splicing of RNA from other genes, it likely helped produce more than 100 novel brain proteins in Neanderthals. Conveniently, just one DNA base pair differs between the Neanderthal gene and the modern human one.
Compared with brain organoids grown from ordinary human cells (top), those with a Neanderthal gene variant (bottom) differ in appearance and behavior.
ALYSSON MUOTRI
Muotri and his co-workers start with skin cells from a "neurotypical person"—someone without any known genetic defects linked to neurological disorders—and manipulate their genomes to turn them into pluripotent stem cells. Using CRISPR, the team then targets NOVA1 and swaps in the Neanderthal base pair to replace the modern human one. To avoid being misled by the "off-target" DNA changes made by CRISPR as well as genetic errors that can occur from producing the stem cells, they sequence the resulting cells and discard any that have unintended mutations.
It takes several months to grow the Neanderthal DNA–containing stem cells into organoids—"We call them Neanderoids," Muotri says.

Comparing them with modern human brain organoids made under identical conditions, his team found that the neuronal cells with the Neanderthalized NOVA1 migrate more quickly within an organoid as they form structures. "We think it's related to the shape of the organoid, but we have no idea what it means," says Muotri, noting that the Neanderoids have a "popcorn" shape, whereas modern human cortical organoids are spherical. The Neanderoid neurons also make fewer synaptic connections, creating what resembles an abnormal neuronal network.
Several of these differences mirror what Muotri has found studying neuronal development in the brains of children with autism. "I don't want families to conclude that I'm comparing autistic kids to Neanderthals, but it's an important observation," says Muotri, who has a stepson with autism. "In modern humans, these types of changes are linked to defects in brain development that are needed for socialization. If we believe that's one of our advantages over Neanderthals, it's relevant."
Muotri has developed the modern human brain organoids to the stage where his team can detect oscillating electrical signals within the balls of tissue. They are now wiring the organoids to robots that resemble crabs, hoping the organoids will learn to control the robots' movements. Ultimately, Muotri wants to pit them against robots run by brain Neanderoids.

"It's kind of wild," says Simon Fisher, a geneticist who heads the Max Planck Institute for Psycholinguistics in Nijmegen, the Netherlands, who famously engineered mice to have a mutated human gene linked to speech disorders. "It's creative science."
doi:10.1126/science.aau5384
Robert Lachlan

This swamp sparrow’s song is more than 1500 years old

Some people can trace their traditions back decades; the swamp sparrow has passed its songs down for more than 1500 years. The findings, published today in Nature Communications, suggest humans are not alone in keeping practices alive for long periods of time.

To conduct the study, researchers recorded a collection of songs from 615 adult male swamp sparrows from six densely populated areas across the northeastern United States. They dissected each bird’s song repertoire, identifying only 160 different syllable types within all the recorded sample. Most swamp swallows sang the same tunes, using the same common syllables, but there were a few rare types in each population, just as there are variations in human oral histories over time.
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Sample of a male swamp sparrow song 
http://www.sciencemag.org/news/2018/06/swamp-sparrow-s-song-more-1500-years-old?utm_campaign=news_daily_2018-06-20&et_rid=17136612&et_cid=2127511 
Using a statistical method of calculation called approximate Bayesian computation and models that measure the diversity of syllable types present in each population, the scientists were able to calculate how the songs of each male would have changed over time. They also found that all but two of the most common syllables used during their sampling in 2009 were also the most common during an earlier study of the species when recordings were made in the 1970s. Overall, the analysis indicated that the average age of the oldest tune dated back about 1537 years.
Other bird and animal species may also be capable of similar feats, the researchers say. Even animals with relatively small brains can have long-lasting traditions.
Posted in:
doi:10.1126/science.aau5398
Menos mata, menor deslocamento
 
Em matas fragmentadas, dispersão espacial do mico-leão-dourado cai de oito para 2 km
Laboratório de Ecologia Espacial e Conservação (LEEC) - UNESP
20/06/2018
 
O mico-leão-dourado, um dos símbolos da biodiversidade da Mata Atlântica, sofre com a fragmentação das florestas e tem sua movimentação e fluxo gênico reduzidos. É o que reporta um estudo recém publicado na revista “Biological Conservation”, uma das principais revistas de conservação no mundo. O estudo ocorreu na Bacia do Rio São João, estado do Rio de Janeiro, e foi realizado por pesquisadores da UENF, Associação Mico-Leão-Dourado (AMLD), UNESP e UFSCar.
O mico-leão-dourado, Leontopithecus rosalia, é um primata endêmico da Mata Atlântica. Sua área de ocorrência é restrita à remanescentes florestais na Bacia do Rio São João, que fica no estado do Rio de Janeiro, em uma região altamente fragmentada. A espécie quase foi extinta na década de 80, quando menos de 400 indivíduos ocorriam em vida livre. Hoje, há mais de 3200 indivíduos vivendo na natureza, graças a um projeto de conservação atualmente liderado pela AMLD, UENF e seus parceiros.
Para salvar a espécie da extinção foram realizadas as seguintes ações: (1) a reintrodução de micos nascidos em cativeiro para a vida livre e (2) a translocação de grupos sociais isolados em fragmentos florestais no litoral do Rio de Janeiro para a Reserva Biológica da União. Até momento, porém, permanecia uma questão em aberto que dificultava o avanço dos programas de conservação: O mico-leão-dourado é capaz de dispersar por áreas abertas, tais como estradas e pastagens?
“Entender como o mico-leão-dourado se dispersa através da paisagem é importante para a elaboração de medidas de restauração florestal”, comenta Andréia Magro Moraes, pesquisadora da UENF e pós-doc da UNESP, responsável pelo estudo. “Por diversas vezes, a implementação de corredores florestais que facilitam o movimento dos animais pode demandar um alto investimento financeiro e a desão social. Por isso, é importante que os elementos da paisagem que representam barreiras para a dispersão de uma espécie, sejam identificados”, complementa Moraes.
Do mesmo modo, a distância em que um elemento da paisagem impede a dispersão, também deve ser quantificada. Uma vez restabelecida a conectividade entre os remanescentes florestais, os organismos são capazes de se dispersar com mais facilidade na paisagem, garantindo o fluxo gênico interpopulacional e permitindo sua persistência na região.
Ferramentas e metodologia de pesquisa
 
Para entender como o mico-leão-dourado se dispersa em uma paisagem fragmentada, o estudo usou ferramentas de genética da paisagem e medidas de fluxo gênico. O DNA de 201 micos-leões-dourados de 48 grupos sociais foi extraído de amostras de pelos e investigado. A coleta das amostras de pelos – uma tarefa que exige muita experiência, pois envolve o contato direto com os animais na natureza – foi realizada por profissionais experientes da AMLD. “Nesses 30 anos temos realizado muitos estudos com o mico. É gratificante ver que nossas milhares de horas de campo tem sido recompensadas com os avanços científicos e novas oportunidades para a espécie”, comenta Andréia Martins especialista de campo da AMLD.
As amostras de pelos foram enviadas para o Laboratório de Biodiversidade Molecular e Conservação da UFSCar, onde foram extraídos todos os DNAs para possibilitar as análises genéticas.“Caracterizar geneticamente os micos nos permite conhecer as semelhanças e diferenças de suas populações. Essas semelhanças e diferenças nos dão um indicativo de como esses animais estão se movendo ou não pela paisagem”, reporta Pedro Galetti, professor da UFSCar e responsável pelas análises genéticas.
Até onde o mico consegue chegar?
Após caracterizar geneticamente os animais, foram realizadas as análises espaciais. Utilizando um arsenal de mapas, imagens e ferramentas computacionais sofisticadas como o LSCorridors (do inglês “Landscape Corridors”), foram simulados corredores ecológicos para compreender como os micos estão se dispersando pela Bacia do Rio São João. Com o resultado, foi observado que os micos-leões-dourados se movem mais frequentemente dentro de seu território e vizinhança por distâncias em torno de 2 km. Porém, se a paisagem estiver bem conectada e for permeável para seu movimento, eles podem alcançar longas distâncias de dispersão, por volta de 8 km.
“Temos observado que a conectividade da paisagem é um dos fatores mais importante para a conservação da biodiversidade em regiões fragmentadas” comenta Milton Ribeiro, do Laboratório de Ecologia Espacial e Conservação da UNESP, e também autor do artigo. “Desta forma, se estamos juntos na luta pelo mico, temos que fazer muito mais, como restaurar conexões importantes entre os principais remanescentes e garantir que as principais estradas que cruzam a região permitam o fluxo de indivíduos” complementa Ribeiro.
Além da estrutura da paisagem, o manejo populacional realizado pela AMLD, que inclui medidas de reintrodução e translocação, também influenciou a estrutura genética populacional do mico-leão-dourado. Assim, os resultados dessa pesquisa indicam que o fluxo gênico mediado pelo homem (manejo) pode aumentar a variabilidade genética interpopulacional. No entanto, se as populações de micos permanecerem isoladas, devido aos efeitos da fragmentação do habitat, todos os esforços de conservação empenhados para garantir sua viabilidade populacional ao longo do tempo podem ser perdidos. Barreiras para a conectividade da paisagem tais como estradas com intenso tráfego, rios, perímetros urbanos, estradas pavimentadas simples, pastagens, agricultura, entre outros fatores, têm dificultado a dispersão dos micos-leões dourados, nessa ordem de intensidade. Assim, é esperado que alguns elementos da paisagem afetem mais drasticamente a dispersão dos micos-leões-dourados, enquanto que outros podem permitir o fluxo de indivíduos em curtas distâncias (por exemplo, até 100 m no pasto).
Dentre as principais ameaças para o mico destaca-se a duplicação da BR-101, que já divide populações importantes de micos e de muitas outras espécies. Com sua duplicação, muito provavelmente, as populações ao norte e sul da BR-101 serão isoladas permanentemente, o que pode comprometer todo um trabalho de conservação da espécie. Em uma parceria AMLD-UENF-ICMBio e a empresa que gerencia a rodovia, foram propostas “passagens de fauna” em pontos importantes para o fluxo do mico, buscando assim, minimizar os impactos sobre aespécie.
“Cabe saber agora, se tanto o mico como outras espécies utilizarão tais passagens” comenta Carlos Ruiz-Miranda, professor da UENF e um dos principais pesquisadores do mico-leão-dourado. Atualmente, o projeto Mico-Leão-Dourado teve um projeto de longo prazo aprovado pela Petrobras,que permitirá compreender se as passagens funcionarão ou não. “Monitorar o uso dessas travessias está entre nossas principais tarefas para os próximos anos e quantificar a eficiência dessas passagens é um de nossos objetivos”, finaliza Ruiz.

An Early Cretaceous eutherian and the placental–marsupial dichotomy

Naturevolume 558pages390395 (2018) | Download Citation

Abstract

Molecular estimates of the divergence of placental and marsupial mammals and their broader clades (Eutheria and Metatheria, respectively) fall primarily in the Jurassic period. Supporting these estimates, Juramaia—the oldest purported eutherian—is from the early Late Jurassic (160 million years ago) of northeastern China. Sinodelphys—the oldest purported metatherian—is from the same geographic area but is 35 million years younger, from the Jehol biota. 

Here we report a new Jehol eutherian, Ambolestes zhoui, with a nearly complete skeleton that preserves anatomical details that are unknown from contemporaneous mammals, including the ectotympanic and hyoid apparatus.

This new fossil demonstrates that Sinodelphys is a eutherian, and that postcranial differences between Sinodelphys and the Jehol eutherian Eomaia—previously thought to indicate separate invasions of a scansorial niche by eutherians and metatherians—are instead variations among the early members of the placental lineage. The oldest known metatherians are now not from eastern Asia but are 110 million years old from western North America, which produces a 50-million-year ghost lineage for Metatheria.

New human gene tally reignites debate

Nova contagem de genes humanos reacende debate
 

Some fifteen years after the human genome was sequenced, researchers still can’t agree on how many genes it contains.
Photo of unaligned DNA base sequences on a computer screen.
Identifying genes is still a challenge, more than a decade after the completion of the human genome project.Credit: Alan Phillips/Getty
One of the earliest attempts to estimate the number of genes in the human genome involved tipsy geneticists, a bar in Cold Spring Harbor, New York, and pure guesswork.

That was in 2000, when a draft human genome sequence was still in the works; geneticists were running a sweepstake on how many genes humans have, and wagers ranged from tens of thousands to hundreds of thousands. Almost two decades later, scientists armed with real data still can’t agree on the number — a knowledge gap that they say hampers efforts to spot disease-related mutations.
The latest attempt to plug that gap uses data from hundreds of human tissue samples and was posted on the BioRxiv preprint server on 29 May1. It includes almost 5,000 genes that haven’t previously been spotted — among them nearly 1,200 that carry instructions for making proteins. And the overall tally of more than 21,000 protein-coding genes is a substantial jump from previous estimates, which put the figure at around 20,000.

But many geneticists aren’t yet convinced that all the newly proposed genes will stand up to close scrutiny. Their criticisms underscore just how difficult it is to identify new genes, or even define what a gene is.

“People have been working hard at this for 20 years, and we still don’t have the answer,” says Steven Salzberg, a computational biologist at Johns Hopkins University in Baltimore, Maryland, whose team produced the latest count.

Hard to pin down

In 2000, with the genomics community abuzz over the question of how many human genes would be found, Ewan Birney launched the GeneSweep contest. Birney, now co-director of the European Bioinformatics Institute (EBI) in Hinxton, UK, took the first bets at a bar during an annual genetics meeting, and the contest eventually attracted more than 1,000 entries and a US$3,000 jackpot. Bets on the number of genes ranged from more than 312,000 to just under 26,000, with an average of around 40,000. These days, the span of estimates has shrunk — with most now between 19,000 and 22,000 — but there is still disagreement (See 'Gene Tally').
Source: M. Pertea & S. L. Salzberg
The gene count can vary depending on the data being analysed, the tools used and the criteria for weeding out false positives. The latest count used a larger data set and different computational methods from previous efforts, as well as broader criteria for defining a gene.

Salzberg’s team used data from the Genotype-Tissue Expression (GTEx) project, which sequenced RNA from more than 30 different tissues taken from several hundred cadavers. RNA is the intermediary between DNA and proteins. The researchers wanted to identify genes that encode a protein and those that don’t but still serve an important role in cells. So they assembled GTEx’s 900 billion tiny RNA snippets and aligned them with the human genome.

Just because a stretch of DNA is expressed as RNA, however, does not necessarily mean it’s a gene. So the team attempted to filter out noise using a variety of criteria. For example, they compared their results with genomes from other species, reasoning that sequences shared by distantly related creatures have probably been preserved by evolution because they serve a useful purpose, and so are likely to be genes.

The team was left with 21,306 protein-coding genes and 21,856 non-coding genes — many more than are included in the two most widely used human-gene databases. The GENCODE gene set, maintained by the EBI, includes 19,901 protein-coding genes and 15,779 non-coding genes. RefSeq, a database run by the US National Center for Biotechnology Information (NCBI), lists 20,203 protein-coding genes and 17,871 non-coding genes.

Kim Pruitt, a genome researcher at the NCBI in Bethesda, Maryland, and a former head of RefSeq, says the difference is probably due in part to the volume of data that Salzberg’s team analysed. And there’s another major difference. Both GENCODE and RefSeq rely on manual curation — a person reviews the evidence for each gene and makes a final determination. Salzberg’s group relied solely on computer programmes to sift the data.
“If people like our gene list, then maybe a couple years from now we’ll be the arbiter of human genes,” says Salzberg.

Tricky tally
 
But many scientists say they need more evidence to be convinced that the list is accurate. Adam Frankish, a computational biologist at the EBI who coordinates the manual annotation of GENCODE, says that he and his group have scanned about 100 of the protein-coding genes identified by Salzberg’s team. By their assessment, only one of those seems to be a true protein-coding gene.
And Pruitt’s team looked at about a dozen of the Salzberg group’s new protein-coding genes, but didn’t find any that would meet RefSeq’s criteria. Some overlapped with regions of the genome that seem to belong to retroviruses that invaded our ancestors’ genomes; others belong to other repetitive stretches, which are rarely translated into proteins.
But Salzberg says that some repetitive sequences can be considered genes. One example is ERV3-1, which appears in RefSeq and encodes a protein that is overexpressed in colorectal cancer. Salzberg also acknowledges that the new genes on his team’s list will require validation by his team and others.


Further confounding counting efforts is the imprecise and changing definition of a gene. Biologists used to see genes as sequences that code for proteins, but then it became clear that some non-coding RNA molecules have important roles in cells. Judging which are important — and should be deemed genes — is controversial, and could explain some of the discrepancies between Salzberg’s count and others.

Still, it’s likely that at least some of the genes identified by Salzberg’s group will turn out to be valid, says Emmanouil Dermitzakis, a geneticist at the University of Geneva in Switzerland, who co-chairs the GTEx project. He isn’t surprised that the team’s count for protein-coding genes is a 5% increase on previous tallies, given the gargantuan size of the GTEx data set.
Having an accurate tally of all human genes is important for efforts to uncover links between genes and disease. Uncounted genes are often ignored, even if they contain a disease-causing mutation, Salzberg says. But hastily adding genes to the master list can pose risks, too, says Frankish. A gene that turns out to be incorrect can divert geneticists’ attention away from the real problem.
Still, the inconsistencies in the number of genes from database to database are problematic for researchers, Pruitt says. “People want one answer,” she adds, “but biology is complex.”
Nature 558, 354-355 (2018)
doi: 10.1038/d41586-018-05462-w

quarta-feira, 20 de junho de 2018


Campo rupestre no Brasil apresenta alta diversidade de espécies de plantas Edição especial de revista científica reúne o conhecimento atual sobre a vida vegetal nesse ecossistema, localizado na Serra do Espinhaço, ainda pouco estudado e ameaçado (fotos: Thiago Sanna Freire Silva, Maria Gabriela de Camargo e Patrícia Morellato)

Campo rupestre no Brasil apresenta alta diversidade de espécies de plantas

20 de junho de 2018


Elton Alisson  |  Agência FAPESP – Na Serra do Espinhaço – uma cadeia montanhosa que se estende pelos estados de Minas Gerais e Bahia – é possível observar um tipo de vegetação antiga, chamada campo rupestre, que apresenta alta diversidade de espécies de plantas, a maior parte delas endêmica (que ocorre exclusivamente naquela região).

A ecologia desse tipo de vegetação, que está ameaçada e chamou a atenção de exploradores e naturalistas que passaram pelo Brasil, como o botânico dinamarquês Eugen Warming (1841-1924), ainda é pouco estudada, apontam pesquisadores da área.

A fim de reunir o conhecimento atual sobre a vida vegetal em campo rupestre, a pesquisadora Patrícia Morellato, professora do Instituto de Biociências da Universidade Estadual Paulista (Unesp), campus de Rio Claro, em parceria com Fernando Augusto de Oliveira e Silveira, professor do Instituto de Ciências Biológicas da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), organizaram uma edição especial da revista Flora sobre o tema.

Parte dos resultados dos estudos publicados na edição especial é consequência de um projeto realizado por Morellato, no âmbito de um acordo da FAPESP com a Vale e as fundações de amparo à pesquisa dos estados de Minas Gerais (Fapemig) e do Pará (Fapespa), e de uma pesquisa que está sendo realizada pela pesquisadora, também com apoio da FAPESP em convênio com a Microsoft. Os dois projetos são realizados na Serra do Cipó – uma formação geológica situada em Minas Gerais, localizada ao sul da província geológica da Serra do Espinhaço.

“A Serra do Espinhaço, especialmente a Serra do Cipó, apresenta a maior diversidade de espécies de plantas endêmicas da flora brasileira”, disse Morellato, à Agência FAPESP.

Uma das hipóteses para explicar a diversidade e o endemismo de espécies do campo rupestre da Serra do Espinhaço considera as condições da vegetação, assentada sobre uma cadeia de montanhas longa e estreita, entrecortada por picos e vales e com cerca de 1.000 quilômetros de extensão, formada há mais de 1 bilhão de anos.

A cadeia montanhosa evoluiu geologicamente e se diversificou em diversas pequenas paisagens que compõem um mosaico formado por afloramentos rochosos, campos úmidos, arenosos e pedregosos, além de ilhas de floresta. Essa diversidade de paisagem é cercada por três grandes biomas: o do Cerrado, o da Mata Atlântica e o da Caatinga.
“Esse conjunto de características, além das condições climáticas, caracterizadas por uma estação fria e seca, alternada com outra estação quente e bastante úmida, permitiu a evolução dessa flora muito rica na Serra do Espinhaço”, explicou Morellato.

Os pesquisadores reforçam uma proposta, apresentada em um artigo publicado em 2016 na revista Plant and Soil, de incluir o campo rupestre na classificação de OCBIL – sigla de Old Climatically-Buffered, Infertile Landscapes –, que designa uma vegetação antiga, climaticamente tamponada e sobre uma paisagem infértil, em termos de solo.
Essa classificação do campo rupestre possibilitaria testar hipóteses teóricas sobre a evolução desse tipo de vegetação e o reconhecimento da comunidade científica de que ela é similar ao Fynbos – nome genérico dado à vegetação da ponta do sul da África – e à região florística do sudoeste da Austrália.

“Só há algumas regiões na Terra que têm essas características de zonas climáticas antigas sobre solos inférteis e que apresentam alta diversidade de espécies”, disse Morellato.

Câmeras e drones

A classificação do campo rupestre como um OCBIL também possibilitaria promover a colaboração científica entre os continentes que possuem esse tipo de vegetação e apoiar a conservação e o uso sustentável de campos rupestres e outras paisagens antigas, avaliam os pesquisadores.
As espécies endêmicas de campo rupestre, como a sempre-viva (Helichrysum arenarium) e a canela-de-ema-gigante (Vellozia gigantea), estão ameaçadas por incêndios não controlados e a exploração excessiva. Além disso, uma área expressiva dessa paisagem no Brasil tem sido destruída pela mineração, antes de ter sido estudada.

“Como o campo rupestre está sobre afloramento de rochas muitas vezes compostas de ferro e outros minerais, uma boa parte dessa paisagem tem sido destruída pela mineração. Essa atividade econômica representa hoje a maior ameaça à diversidade desse ecossistema que mal conhecemos”, disse Morellato.

Por meio do projeto realizado no âmbito de um acordo da FAPESP com a Vale e a Fapemig, a pesquisadora estudou as relações de diversas espécies de plantas da Serra do Cipó com o ambiente (fenologia), além da polinização delas, a fim de desenvolver ações de restauração.
Os resultados dos estudos foram publicados em um capítulo do livro Ecology and Conservation of Mountaintop grasslands in Brazil e nas revistas Ecology e PLOS ONE.

Já por meio do projeto apoiado pela FAPESP no âmbito de um acordo com a Microsoft, os pesquisadores têm usado diversas tecnologias, como câmeras e drones, para monitorar a vegetação também na Serra do Cipó e, dessa forma, estudar sua mudança sazonal em diferentes escalas de altitude.

“A ideia é compreender melhor quando é a estação de crescimento da vegetação na Serra do Cipó e o que determina o começo e o fim dessa estação para identificar quais são os gatilhos que direcionam as mudanças de paisagem”, explicou Morellato.

O número especial da revista Flora, intitulado Plant life on campo rupestre, a megadiverse Neotropical old-growth grassland, pode ser lido em www.sciencedirect.com/journal/flora/vol/238/suppl/C.