A. 4 Cruise leg ARK XIX/3a
A. 4.2 Microbathymetry surveys along deep-water canyons (Gollum
Em 12/07/2013, J. Craig Venter, como é sabido, o primeiro (junto de Francis Collins) a sequenciar o genoma humano, foi convidado a proferir uma palestra, mais uma vez no Trinity College Dublin, intitulada “What Is Life? A 21st Century Perspective” (O que é vida? Perspectiva do século XXI),em comemoração do trabalho original de Schrödinger.168 Assim anunciava a sua palestra para o editor do célebre website Edge:169
“A palestra [de Schrödinger] apresentou ideias muito avançadas acerca de como a informação hereditária pode ser codificada numa estrutura química (cristal aperiódico) nas células vivas. O livro de Schrödinger (1944) com o mesmo título é considerado um clássico científico. O livro foi citado por Crick e Watson como uma das inspirações que, em última instância, os levaram a descobrir a estrutura do DNA, em 1953, um achado que os levou a ganhar o Prêmio Nobel. Avanços recentes na genética e na biologia sintética indicam que é um momento oportuno para reconsiderar a questão fundamental colocada por Schrödinger 70 anos atrás”.170
A palestra de Venter é similar, em caráter, à de Schrödinger: em linguagem simples, procura explicar o que chama de “era digital da biologia” para o público em geral e o histórico dos desenvolvimentos que levaram ao
168 Venter, “What Is Life?”.
169 Definido por John Brockmann, seu editor, como “um salon moderno” para discussão de temas “de ponta” (“edge”); vide Naughton, “John Brockman”.
170Brockman destaca que assim como Éamon de Valera esteve presente na palestra original, também o Primeiro Ministro irlandês na época e James Watson se contavam entre os assistentes à proferida por Venter. Além, disso, ao longo palestra, Venter refere ter lido e relido o What Is Life? de Schrödinger em várias ocasiões.
estado atual da genômica, a partir da identificação do DNA como a molécula hereditária, em 1944.171 Para tanto, inicia lembrando a pergunta colocada por Schrödinger no começo da própria: “Como podem os eventos no espaço e no tempo, que acontecem dentro dos limites de um organismo vivo ser explicados pela física e pela química?”. Nota que Schrödinger havia respondido que não era possível, dado o estado contemporâneo dessas ciências, mas que não via motivo para que a situação não viesse a mudar no futuro. Venter se propõe, precisamente, a demostrar os avanços no campo da biologia molecular ocorridos nesses 70 anos.
Começa afirmando, enfaticamente: “A vida é código”. E atribui esse achado a Schrödinger. E não só isso, mas que Schrödinger havia apontado, aparentemente pela primeira vez, que o código em questão podia ser tão simples como um código binário, como sugerido pelo exemplo, já mencionado, do código Morse.172 Isso levou Venter a representar o DNA como uma molécula em código analógico, de onde o processo de sequenciamento implicava em convertê-lo em código digital, “os 1s e 0s no computador são muito similares aos pontos e traços na metáfora de Schrödinger”173. Observa que embora muitos cientistas traçassem analogias entre computadores e biologia, ele se distinguia por descrever o DNA como “o software da vida"174. Nesse contexto evoca Alan Turing (1912-1954) e sua
171 Síntese de genomas no computador com base em códigos digitais.
172 Venter comenta que ficou tão impressionado com essa hipótese, que fez questão de investigar se tinha algum precedente, infrutuosamente. Assim, consultou Crick a esse respeito, que contradizendo a ideia corrente, respondeu, “Era apenas uma metáfora, óbvia para todo mundo”.
173 Ibid.
máquina, e o desenvolvimento posterior realizado por von Neumann, mencionado antes.175 Assim, acentua:
“[...] todas as células vivas que conhecemos neste planeta são máquinas biológicas dirigidas pelo software DNA, compostas de centenas a milhares de proteínas-robôs codificadas pelo software DNA. As proteínas-robôs executam funções bioquímicas precisas, desenvolvidas ao longo dos bilhões de anos de mudanças evolutivas no software.”176
Explica que o software codifica a sequência linear das proteínas, que por sua vez determina a taxa de enovelamento das mesmas, assim como a sua estrutura tridimensional final e a sua função. Ao fazer cópias do software DNA, as células são capazes de se autorreplicar. Venter salienta que todos esses processos requerem energia, que é fornecida pelo metabolismo. E neste contexto salienta a influência da noção de ‘ordem a partir da ordem’ desenvolvida por Schrödinger em What Is Life?. Considera que o achado de que, utilizando genomas sintéticos, ao se colocar um novo software DNA numa célula, o fenótipo celular é alterado, é consistente com a ideia à base do ‘código’ de Schrödinger: “O organismo está dotado do dom surpreendente de concentrar uma ‘corrente de ordem’ em si mesmo”177.
Venter conclui sua palestra “What Is Life?” afirmando:
175 A relação entre as ideias iniciais de Schrödinger sobre o ‘código’ hereditário, os trabalhos de Turing e a biologia, a biologia sistêmica em particular, foi abordada por Longo, “From Exact Sciences”.
176 Ibid. 177 Ibid.
“Podemos digitalizar a vida e podemos gerar vida a partir do mundo digital. Assim como o ribossomo pode converter a mensagem analógica no mRNA numa proteína-robô, está virando o padrão, no mundo da ciência, converter o código digital em proteínas virais e celulares. Os cientistas enviam código digital uns aos outros, ao invés de enviar genes e proteínas. [...] É mais rápido e mais barato sintetizar um gene do que cloná-lo, ou mesmo recebê-lo pela Federal Express”.178
E assim valoriza o ‘pequeno livro’ de Schrödinger:
“O ‘What Is Life?’ de Schrödinger ajudou a estimular Jim Watson e Francis Crick a inaugurar esta nova era da ciência do DNA. Só posso esperar que a mais nova fronteira da vida artificial tenha um impacto similar no futuro.”179
178 Ibid.
C
ONCLUSÕESErwin Schrödinger, ao procurar esquivar-se do nazismo, encontrou na cidade de Dublin, do recém-estabelecido Estado da Irlanda, a oportunidade de continuar seus estudos sobre a mecânica quântica – a ‘ciência judaica’ – asalvo de ser perseguido ou taxado de ‘judeu branco’ pelos cientistas de Hitler, como o fora Werner Heisenberg. Graças ao Primeiro Ministro da Irlanda, Éamon de Valera que criou o DIAS – o Instituto de Estudos Avançados de Dublin – e o convidou para integrar a cátedra da Escola de Física Teórica, Schrödinger pode desfrutar de um ambiente profícuo e acolhedor, onde teve a liberdade de se enveredar pela biologia, quando do cumprimento de sua palestra anual obrigatória, que acabou se estendendo por três dias no Trinity College devido à complexidade do assunto. O resultado foi o livro What Is Life?.
A analogia do cromossomo a um cristal aperiódico, a termodinâmica da ordem a partir da desordem – e também da própria ordem –, do tipo de código presente no filamento do cromossomo responsável pela ontogenia e pelo metabolismo de um organismo, as mutações como alterações quânticas (discretas) no gene e o tamanho deste limitado a alguns miliares de átomos, foram alguns dos pontos mais discutidos, criticados ou reconhecidos.Porém, o maior impacto de todas essas especulações viria à tona com o reconhecimento da molécula de DNA como sendo a portadora da
informação hereditária – e não as proteínas –, porque os conceitos levantados por Schrödinger começaram a se encaixar, dando uma linguagem informacional à biologia molecular. Se com o conhecimento que temos hoje do DNA as referidas ideias parecem familiares, na época da publicação do livro não o eram.
A ousada abordagem, pouco convencional e estimulante, de um físico sobre temas fundamentais na área das ciências da vida chamou a atenção de estudiosos de diferentes campos, tornando-se merecedora de ser celebrada 50 e 70 anos depois, em eventossimilares no mesmo Trinity College Dublin.
Na obra produzida a partir das palestras de 1993, Stephen Jay Gould destaca-se por suas críticas relacionadas ao contexto histórico, cultural e científico dos conceitos apresentados por Schrödinger.Entretanto, elefoca exclusivamente na unificação do conhecimento, mencionada por Schrödinger, no início de What Is Life?, como justificativa para o fato de um físico ousar abordar um tema próprio a outra área, e em sua questão essencial. Tentando uma compreensão histórica, Gould relaciona a afirmação de Schrödinger com o movimento pela unidade da ciência associado ao Círculo de Viena – em virtude de ter nascido e estudado nessa cidade – para apontar reducionismos próprios a esse movimento e seu contexto mais geral, o modernismo, na abordagem do físico. Contudo, não leva em consideração que, na época em que ministrou as palestras, Schrödinger estava trabalhando na teoria de campo unificado. Tampouco levou em conta a mudança de modelo explicativo nas ciências biológicas,
daquele baseado na matéria para o informacional, operada na segunda metade do século XX e à qual Schrödinger manifestamente contribuiu ao representar o cromossomo como uma mensagem escrita em código. Ao invés disso, Gould preferiu focar na teoria da seleção natural e suas possíveis limitações quando considerada da perspectiva de Schrödinger e de Darwin.
Em sentido oposto, Manfred Eigen pondera que Schrödinger contribuiu para a biologia molecular ao utilizar os conhecimentos de natureza química dos processos biológicos para compreender o funcionamento dos organismos vivos, sendocontrolados por uma central de informações.
Maynard Smith e Szathmáry relacionam a informação genética à teoria da linguagem com base na descrição que Schrödinger faz da informação hereditária como sendo uma sequência de símbolos de um código. Os autores sugerem os precedentes desse código, um ancestral que teria originado os demais, e apostam, nesse sentido, no RNA. Contrapondo- se a esse ponto de vista, Christian de Duve propõe que o DNA e o RNA surgiram concomitantemente, devido à dinâmica do processo de replicação das células e com base no dogma central da biologia molecular, apresentado por Crick.
Wolpert a discute a manipulação do material genético, entendendo o embrião como um autômato cujo desenvolvimento pode sersimulado gene a gene num computador, o que, em última análise, permitiria criar um anjo ou um dinossauro.
Para Kauffman, Schrödinger contribui no que diz respeito à transmissão da informação com a ideia da molécula orgânica como um cristal aperiódico. No entanto, os seres vivos seriam sistemas autocatalíticos, não exigindo, portanto, grandes sólidos para atingir o equilíbrio.
Por fim, What Is Life? continua sendo assunto de publicações e as contribuições de Schrödinger para o desenvolvimento da linguagem da biologia molecular reconhecidas, sobretudo, quando consideramos o modelo informacional, vigente desde a elucidação da estrutura do DNA por Watson e Crick. Compactuando dessa mesma opinião, Craig Venter foi o palestrante no evento comemorativo do 70º aniversário, onde procurou destacar as mudanças por que passou a biologia molecular. Ao comparar as células vivas a máquinas biológicas comandadas pelo ‘software DNA’, atribui a descoberta do código deste a Schrödinger. Também valoriza o conceito da ‘ordem a partir da ordem’, como a energia para o funcionamento da máquina.
B
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