Investigando Como Campos Magnéticos Afetam o Crescimento de Leveduras

Os campos eletromagnéticos (CEMs) estão por toda parte e podem influenciar os seres vivos de várias maneiras. Por exemplo, alguns animais como tubarões, abelhas e pássaros usam esses campos para se orientar e viajar longas distâncias. Tem também indícios de que os campos magnéticos podem impactar o Crescimento das plantas e até o comportamento das células sanguíneas. Certas bactérias minúsculas que respondem a campos magnéticos conseguem detectar onde o oxigênio é melhor para elas, graças a pequenas partículas magnéticas que têm dentro.

Pesquisas mostraram que, apesar dos benefícios dos CEMs, precisamos olhar com mais atenção para os possíveis efeitos negativos que eles podem ter nos organismos vivos. Um organismo que é frequentemente estudado é o fermento, especialmente um tipo chamado fermento brotador. Esse fermento é popular entre os cientistas porque cresce rápido e tem genética bem conhecida. Os pesquisadores têm usado esse fermento para aprender como ele reage à exposição a CEMs e campos magnéticos.

#Fermento Brotador e Campos Magnéticos

Estudos anteriores já analisaram como o fermento brotador se comporta quando exposto a campos magnéticos. Por exemplo, um estudo descobriu que as células de fermento tendem a se alinhar com um Campo Magnético durante o processo de crescimento. Outro estudo mostrou que, quando as células de fermento enfrentaram um campo magnético forte por um curto período, não houve mudanças nos Genes responsáveis pela sua função. No entanto, o entendimento de como os campos magnéticos afetam o fermento ainda é limitado.

O fermento pode viver em grupo, formando estruturas chamadas de tapetes ou biofilmes. Esses tapetes precisam de genes específicos para se desenvolverem corretamente. Em um estudo, os pesquisadores cultivaram diferentes linhagens de fermento, uma com um gene funcional que ajuda a grudar e outra sem esse gene. O fermento com o gene formou tapetes maiores e mais ásperos e cresceu mais rápido. Já o fermento sem esse gene cresceu mais devagar e formou tapetes de formas diferentes.

#O Propósito da Pesquisa

Neste estudo, criamos um dispositivo especial para testar como os campos magnéticos afetam o fermento por períodos mais longos-entre 30 e 40 dias. Esse dispositivo usa ímãs fortes para criar um campo magnético que pode ser ajustado. Nós construímos o dispositivo usando software de computador e tecnologia de impressão 3D. Isso nos permite estudar os efeitos dos campos magnéticos de forma controlada, garantindo que outros fatores, como temperatura, sejam consistentes.

Usando esse dispositivo, queremos responder perguntas específicas sobre como diferentes linhagens de fermento reagem aos campos magnéticos. Nossa meta é descobrir se os campos magnéticos desaceleram o crescimento dos tapetes de fermento e se há alguma diferença entre as duas linhagens que estamos estudando.

#Construindo o Dispositivo de Campo Magnético

Para criar nosso dispositivo de campo magnético, usamos dois ímãs fortes. Essa montagem nos permite segurar várias amostras e garantir que o campo magnético seja consistente em todas elas. Projetamos o dispositivo para ser usado em duas posições diferentes: uma vertical e outra horizontal. Cada configuração pode expor o fermento que cresce em pratos ou tubos especiais a um campo magnético.

Tivemos muito cuidado ao escolher os materiais para nosso dispositivo. O objetivo era garantir que o campo magnético pudesse fluir livremente sem ser afetado pelos materiais que usamos. Criamos uma estrutura sólida que pode suportar as forças dos ímãs, sendo fácil de limpar e esterilizar para experimentos biológicos.

#Testando o Fermento com Campos Magnéticos

Para nossos experimentos, cultivamos duas linhagens diferentes de fermento. Uma linhagem tem o gene que permite grudar e formar tapetes, enquanto a outra não. Preparamos o fermento em uma solução rica em nutrientes e colocamos no nosso dispositivo onde poderiam ser expostos ao campo magnético. Fizemos duas rodadas de experimentos: uma para o fermento cultivado em meio sólido em placas de Petri e outra para o fermento cultivado em meio líquido.

Durante a primeira série de experimentos, comparamos o crescimento dos tapetes de fermento com e sem exposição a campos magnéticos. Tiramos fotos dos tapetes diariamente para medir seu crescimento ao longo do tempo. Também incluímos um grupo de controle que não foi exposto ao campo magnético, o que nos permitiu ver o impacto da exposição magnética.

Na segunda parte do nosso estudo, observamos como o fermento cresceu em líquido. Medimos regularmente o número de células de fermento para ver quão rápido elas se multiplicavam nas condições magnéticas e não magnéticas.

#Resultados dos Experimentos de Crescimento do Fermento

Nossas descobertas mostraram que os tapetes de fermento com o gene de aderência (TBR1) cresceram mais devagar quando expostos ao campo magnético. Esse efeito foi significativo ao longo de um período de quase duas semanas, mostrando que o campo magnético teve um impacto real no crescimento deles. Uma vez que os tapetes alcançaram um certo tamanho, começaram a desacelerar devido à falta de nutrientes na superfície do prato.

Por outro lado, a linhagem de fermento sem o gene de aderência (TBR5) não mostrou nenhuma mudança significativa no crescimento quando exposta ao campo magnético. Essa linhagem não se expandiu tão rápido no começo, provavelmente devido ao seu padrão de crescimento diferente, que permitiu um crescimento estável sem competir tanto por nutrientes.

Quando olhamos para o fermento em cultura líquida, notamos que nenhuma das linhagens foi afetada pelo campo magnético. Ambas as linhagens cresceram em taxas semelhantes nesse ambiente, o que sugere que a função do gene de aderência não se aplica em ambientes Líquidos onde o fermento pode se mover livremente.

#Implicações das Descobertas

Esses resultados levantam perguntas interessantes sobre como os campos magnéticos podem influenciar o crescimento de diferentes tipos de fermento. A desaceleração dos tapetes TBR1 pode estar ligada a como as células de fermento se organizam em resposta ao campo magnético, criando competição por espaço nas bordas dos tapetes. Por outro lado, a capacidade do TBR5 de crescer de maneira tridimensional pode ter ajudado a evitar o mesmo nível de competição.

Nosso estudo fornece uma base para mais pesquisas sobre como os campos magnéticos afetam não apenas células individuais, mas também grupos de células trabalhando juntas. Entender esses efeitos pode nos ajudar em aplicações na agricultura, produção de alimentos e até mesmo na medicina, onde fermentos e organismos semelhantes são frequentemente utilizados.

#Direções Futuras na Pesquisa de Campos Magnéticos

Embora tenhamos feito avanços significativos na compreensão de como os campos magnéticos afetam o crescimento do fermento, ainda há muito mais a descobrir. Estudos futuros podem explorar o uso de materiais mais fortes para nosso dispositivo, a fim de suportar temperaturas mais altas, o que permitiria mais tipos de experimentos. Também estamos considerando explorar os efeitos de campos magnéticos verticais, pois podem ter impactos diferentes no crescimento do fermento.

Por fim, estamos interessados em entender os mecanismos subjacentes em jogo quando os tapetes de fermento experimentam campos magnéticos. Isso inclui investigar como a estrutura das próprias células de fermento pode responder a esses campos.

No geral, o desenvolvimento do nosso dispositivo de exposição a campos magnéticos e nossas descobertas sobre o crescimento do fermento contribuirão para a exploração contínua de como os campos eletromagnéticos interagem com organismos vivos.