Astrobiologia. Estamos Sozinhos no Universo? · Editor de Seção (Bioinformatics in Drug Design...
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Astrobiologia Prof. Dr. Walter F. de Azevedo Jr. azevedolab.net
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Astrobiologia
Prof. Dr. Walter F. de Azevedo Jr.
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Doutor em Ciências – Física Aplicada – Universidade de São Paulo –USP Pesquisador Visitante na Universidade da Califórnia em Berkeley-EUA 1993-1996Participante da pesquisa de cristalização no espaço com a Nasa (STS-95)-1998Livre-Docente em Física – Universidade Estatual Paulista – UNESP Editor Regional da Revista Current Drug TargetsEditor de Seção (Bioinformatics in Drug Design and Discovery) da Revista Current Medicinal ChemistryMembro do Corpo Editorial da Revista Current BioinformaticsPesquisador nível 1B do CNPq
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O que é Astrobiologia?
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O que é vida?
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Estamos sozinhos
no Universo?
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Hidrogênio
Hélio
ElétronNêutronPróton
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2gr
MmGF
Onde G = 6,6726.10-11 N.m2/kg2
r
M
m
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Fgr
M
m
2gr
MmGF
Onde G = 6,6726.10-11 N.m2/kg2
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4 H → 1 He + neutrino + energia
p + p + p + p → (2p+2n) + neutrino + energia
Energia
Neutrino
NêutronPróton
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C12
6
Número de massa atômica (A)
Número atômico (Z)
Núcleo de carbono
NêutronPróton
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4He
4He
4He8Be
12C
NêutronPróton
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12C
4He
16O
NêutronPróton
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“We are star stuff”Carl Sagan
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Disco de ouro com mensagens gravadas que foi enviada nas naves Voyagers.
Disponível em: <http://www.carlsagan.com/ >.
Acesso em: 28 de setembro de 2018.
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Site Science Photo Library. Disponível em : <http://www.sciencephoto.com/media/83692/enlarge> .
Acesso em: 28 de setembro de 2018.
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Visão artística da criação do sistema solar.
Disponível em : <http://www.thunderbolts.info/tpod/2006/image06/060126solar4.jpg >.
Acesso em: 28 de setembro de 2018.
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Imagem de microscópio eletrônico 3D de uma semente de milho. Tal técnica permitiu identificar as proteína
sinalizadoras na célula.
Disponível em: <http://www.news.wisc.edu/19946>.
Acesso em: 28 de setembro de 2018.
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Mr. Amino Acid. Imagem disponível em: <http://www.wincorduan.com/evolution.html >. Acesso em: 28 de setembro de 2018.
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Aminoácido do tipo L. A figura foi gerada com o programa Visual Molecular Dynamics (VMD), disponível em: <http://www.ks.uiuc.edu/Development/Download/download.cgi?PackageName=VMD>. Acesso em: 28 de setembro de 2018.HUMPHREY W; DALKE A; SCHULTEN K. VMD - Visual Molecular Dynamics. Journal of Molecular Graphics, Amsterdã,
v.14, p.33-38, 1996. Usamos a opção Graphics->Representations... do programa VMD. Na opção Drawing Method
usamos a opção CPK .
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NH3
C C
H
R
H3N+
O-
O
COO R
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Glicina Gly G
Alanina Ala A
Serina Ser S
Treonina Thr T
Cisteina Cys C
Valina Val V
Isoleucina Ile I
Leucina Leu L
Prolina Pro P
Fenilalanina Phe F
Tirosina Tyr Y
Metionina Met M
Triptofano Trp W
Asparagina Asn N
Glutamina Gln Q
Histidina His H
Aspartato Asp D
Glutamato Glu E
Lisina Lys K
Arginina Arg R
Representação de aminoácidos
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Diagrama de Venn para os 20 aminoácidos mais comuns.
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Par de bases
DNA
A figura foi gerada com o programa Visual Molecular Dynamics (VMD), disponível em: <http://www.ks.uiuc.edu/Development/Download/download.cgi?PackageName=VMD>. Acesso em: 28 de setembro de 2018.HUMPHREY W; DALKE A; SCHULTEN K. VMD - Visual Molecular Dynamics. Journal of Molecular Graphics, Amsterdã, v.14, p.33-
38, 1996. Usamos a opção Graphics->Representations... do programa VMD. Na opção Drawing Method usamos a opção Licorice
.
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Fosfato
Açúcar
Base
Nucle
otíd
eo
Nucle
osíd
eo
A figura foi gerada com o programa Visual Molecular Dynamics (VMD), disponível em: <http://www.ks.uiuc.edu/Development/Download/download.cgi?PackageName=VMD>. Acesso em: 28 de setembro de 2018.HUMPHREY W; DALKE A; SCHULTEN K. VMD - Visual Molecular Dynamics. Journal of Molecular Graphics, Amsterdã, v.14, p.33-
38, 1996. Usamos a opção Graphics->Representations... do programa VMD. Na opção Drawing Method usamos a opção CPK .
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Condensador
Água
Eletrodos
Gases da atmosfera primitivaH2O, NH3, CH4, H2
Aquecimento
Para bomba de vácuo
Água resfriada contendo
componentes orgânicos
Para acesso ao balãoPara acesso à água
Fonte de potencial elétrico (V)
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Fonte: Johnson, A.P. , Cleaves, H.J. , Dworkin, J.P., Glavin, D.P., Lazcano, A., Bada, J.L. The
Miller Volcanic spark discharge experiment. Science, Vol. 322, 404.
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Razão molar
Fonte: Johnson, A.P. , Cleaves, H.J. , Dworkin, J.P., Glavin, D.P., Lazcano, A., Bada, J.L. The
Miller Volcanic spark discharge experiment. Science, Vol. 322, 404.
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Meteoritos podem apresentar bases nitrogenadas que foram nucleotídeos, o tijolo molecular básico das
moléculas de DNA e RNA.
Disponível em: <http://solarsystem.nasa.gov/scitech/display.cfm?ST_ID=2426> .
Acesso em: 28 de setembro de 2018.
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Visão artística do bombardeio de moléculas orgânicas na Terra.
Disponível em:
<http://www.nasa.gov/centers/goddard/images/content/317844main_PNAS_new_jpg.jpg> .
Acesso em: 28 de setembro de 2018.
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Dois resultados interessantes podemos tirar sobre a origem
das moléculas orgânicas.
1) Aminoácidos encontrados em proteínas são do tipo L.
2) Síntese de aminoácidos (aa) no experimento de Miller-Urey
leva a uma mistura idêntica das duas formas, (50 % de
aminoácidos de cada tipo).
Tais resultados levam a uma questão.
Por que somente aminoácidos do tipo L são encontrado
em proteínas?
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COO R
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NH3
Estrutura cristalográfica da ribozima (código PDB: 2OEU).A figura foi gerada com o programa Visual Molecular Dynamics (VMD), disponível em: <http://www.ks.uiuc.edu/Development/Download/download.cgi?PackageName=VMD>. Acesso em: 28 de setembro de 2018.HUMPHREY W; DALKE A; SCHULTEN K. VMD - Visual Molecular Dynamics. Journal of Molecular Graphics, Amsterdã, v.14, p.33-38, 1996.
Usamos a opção Graphics->Representations... do programa VMD. Na opção Drawing Method usamos a opção Licorice .
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Formação da Terra
Sopa prebiótica
Eucariotos
Archaea
Bactéria
Primeiro organismo
Primeiro organismo
Evolução Darwiana
RNA, DNA e
proteínas
Ancestral
comum
Mundo pré-biotíco
Mundo de RNA
Mundo de RNA,
DNA e proteína
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Cartaz do filme de ficção científica 2001.
Disponível em:
<http://www.hollywood.com/news/Classic_Hollywood_Movie_Spotlight_2001_A_Space_Odyssey/7285158>.
Acesso em: 28 de setembro de 2018.
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A equação de Drake é a seguinte:
N = R* x fp x ne x fl x fi x fc x L
R* = taxa média de formação de estrelas por ano;
fp = fração das estrelas com planetas;
ne = número médio de planetas que pode abrigar vida por estrela que
tem planetas;
fl = fração dos planetas acima que desenvolverão vida em algum
momento;
fi = fração dos planetas acima que desenvolverão vida inteligente;
fc = fração desses planetas que serão capazes de se comunicar;
L = número de anos que eles emitirão sinais.
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R* = 7 (fonte: Milky Way Churns Out Seven New Stars Per Year, Scientists Say". Goddard Space Flight Center, NASA). Acesso
em: 28 de setembro de 2018.
fp = 1 (fonte: Exoplanets are around every star, study suggests". BBC). Acesso em: 28 de setembro de 2018.
ne = 0,2 (fonte: W. von Bloh, C.Bounama, M. Cuntz, and S. Franck. (2007). "The habitability of super-Earths in Gliese 581".
Astronomy & Astrophysics 476 (3): 1365).
fl = 0,13 (fonte: Lineweaver, C. H. & Davis, T. M. (2002). "Does the rapid appearance of life on Earth suggest that life is
common in the universe?". Astrobiology 2 (3): 293–304).
fi = 1 (fonte: http://www.acampbell.org.uk/bookreviews/r/morris.html). Acesso em: 28 de setembro de 2018.
fc = 1 (fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/Drake_equation). Acesso em: 28 de setembro de 2018.
L = 109 (fonte: Lonely Planets, David Grinspoon, 2004)
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Substituindo-se os valores temos:
N = 7 x 1 x 0,2 x 0,13 x 1 x 1 x 109
N = 0,182 x 109
N = 182.000.000 civilizações !
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Disponível em:
<https://informationisbeautiful.net/visualizations/the-drake-equation >.
Acesso em: 28 de setembro de 2018.
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Disponível em:
<https://informationisbeautiful.net/visualizations/the-drake-equation >.
Acesso em: 28 de setembro de 2018.
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Disponível em:
<https://informationisbeautiful.net/visualizations/the-drake-equation >.
Acesso em: 28 de setembro de 2018.
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Disponível em:
<https://informationisbeautiful.net/visualizations/the-drake-equation >.
Acesso em: 28 de setembro de 2018.
A equação de Seager é a seguinte:
N = N* x FQ x FHZ x FO x FL x FS
N = número de planetas com sinais de vida detectáveis;
N* = número de estrelas observáveis;
FQ = fração das estrelas estáveis;
FHZ = fração das estrelas com planetas rochosos na zona habitável;
FO = fração dos planetas acima que são observáveis;
FL = fração dos planetas que têm vida;
FS = fração dos planetas que produzem sinais gasosos detectáveis de
vida;
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Disponível em:
<https://www.centauri-dreams.org/2013/09/11/astrobiology-enter-the-seager-equation/>.
Acesso em: 28 de setembro de 2018.
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Disponível em:
<https://informationisbeautiful.net/visualizations/the-drake-equation >.
Acesso em: 28 de setembro de 2018.
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Disponível em:
<https://informationisbeautiful.net/visualizations/the-drake-equation >.
Acesso em: 28 de setembro de 2018.
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Disponível em:
<https://informationisbeautiful.net/visualizations/the-drake-equation >.
Acesso em: 28 de setembro de 2018.
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Disponível em:
<https://informationisbeautiful.net/visualizations/the-drake-equation >.
Acesso em: 28 de setembro de 2018.
Enceladus, lua de Saturno coberta com gelo.
Disponível em: <http://www.wired.com/wiredscience/2009/01/et-life/> .
Acesso em: 28 de setembro de 2018.
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O que é a
singularidade
tecnológica?
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O que é a
singularidade
tecnológica?
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Expectativa de vida do Brasileiro entre 2000 e 2012. Fonte
dos dados: Index Mundi. Disponível em:
< http://www.indexmundi.com/g/g.aspx?c=br&v=30&l=pt >.
Acesso em: 28 de setembro de 2018.
60
62
64
66
68
70
72
74
76
78
80
1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014
Exp
ecta
tiva
de
vid
a
Ano
O que é a
singularidade
tecnológica?
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Página de entrada do site da Strategies for Engineered
Negligible Senescence (SENS) Foundation.
Disponível em: < http://sens.org/>.
Acesso em: 28 de setembro de 2018.
O que é a
singularidade
tecnológica?
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Rim artificial testado em ratos.
Disponível em: < http://www.bbc.co.uk/news/science-
environment-22149844>.
Acesso em: 28 de setembro de 2018.
O que é a
singularidade
tecnológica?
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Visão artística da modelagem matemática do cérebro.
Disponível em: <http://www.kurzweilai.net/mind-uploading-
featured-in-academic-journal-for-first-time>.
Acesso em: 28 de setembro de 2018.
O que é a
singularidade
tecnológica?
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Evolução do número de transistores por chip em função do
ano.
Disponível em:
http://library.thinkquest.org/4116/Science/moore%27s.htm.
Acesso em: 28 de setembro de 2018.
O que é a
singularidade
tecnológica?
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Visão artística do cérebro digital.
Disponível em: < http://www.kurzweilai.net/critique-of-
against-naive-uploadism#!prettyPhoto>.
Acesso em: 28 de setembro de 2018.
Nossa tecnologia tem
pouco mais de 300 anos.
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Máquina a vapor.
Disponível em: <
https://pt.wikipedia.org/wiki/Motor_a_vapor#/media/File:Stea
m_engine_in_action.gif >.
Acesso em: 28 de setembro de 2018.
A web foi criada em
1990.
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Primeiro servidor web.
Disponível em: <
https://pt.wikipedia.org/wiki/World_Wide_Web#/media/File:N
eXTcube_first_webserver.JPG >.
Acesso em: 28 de setembro de 2018.
E já somos a primeira
geração que tem o
vislumbre da
imortalidade...
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Visão artística do cérebro digital.
Disponível em: < http://www.kurzweilai.net/critique-of-
against-naive-uploadism#!prettyPhoto>.
Acesso em: 28 de setembro de 2018.
Imaginem uma
civilização 1000 anos a
nossa frente...
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Visão artística do cérebro digital.
Disponível em: < http://www.kurzweilai.net/critique-of-
against-naive-uploadism#!prettyPhoto>.
Acesso em: 28 de setembro de 2018.
Estamos sozinhos
no Universo?
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Doutor em Ciências – Física Aplicada – Universidade de São Paulo –USP Pesquisador Visitante na Universidade da Califórnia em Berkeley-EUA 1993-1996Participante da pesquisa de cristalização no espaço com a Nasa (STS-95)-1998Livre-Docente em Física – Universidade Estatual Paulista – UNESP Editor Regional da Revista Current Drug TargetsEditor de Seção (Bioinformatics in Drug Design and Discovery) da Revista Current Medicinal ChemistryMembro do Corpo Editorial da Revista Current BioinformaticsPesquisador nível 1B do CNPq
ALBERTS, B. et al. Biologia Molecular da Célula. 4a edição. Porto Alegre: Artmed editora, Porto Alegre, 2004.
Última atualização: 28 de setembro de 2018.
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