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Os principais achados de uma análise crítica de cinco livros didáticos sobre genética. Os achados mostram a predominância do conceito molecular clássico de gene, a ausência de uma abordagem histórica e filosoficamente informada sobre genes, a promoção de ideias deterministas genéticas, a quase completa ausência de discussão sobre as consequências desafiantes para nossa atual compreensão de genes, e o silenciamento de visões não deterministas. O documento discute esses achados em detalhe, destacando a importância de evitar a sobreposição de ideias associadas a conceitos de gene e a necessidade de uma abordagem mais crítica para ensinar genética.
O que você vai aprender
Tipologia: Notas de estudo
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Neima Alice Menezes Evangelista
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ensino, Filosofia e História das Ciências, da Universidade Federal da Bahia, como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre. Orientador: Prof. Dr. Charbel Niño El-Hani SALVADOR 2016
Prof. Dr. Luiz Márcio Santos Farias Coordenador do curso SALVADOR 2016
Prof. Dr. Charbel Niño El-Hani (orientador) Universidade Federal da Bahia – UFBA
Profa. Dra. Rosiléia Oliveira de Almeida (membro interno) Universidade Federal da Bahia – UFBA
Prof. Dr. Diogo Meyer (membro externo) Universidade de São Paulo – USP APROVADA EM 28 DE ABRIL DE 2016 SALVADOR 2016
Agradeço aos meus pais, por todo o apoio e suporte. Do primeiro passo à conclusão vocês estão por perto, são meu porto seguro, minha inspiração e meu impulso. Obrigada a vocês e à Gabi por todo o esforço que fizeram para que eu chegasse até aqui, por todas as recepções no meu retorno para casa e por todas as despedidas. Ao sempre presente Ricardo, meu noivo, companheiro e braço direito, que desde o início me deu apoio para encarar essa jornada. Obrigada pelos dias de sol e pelas noites mal dormidas transcrevendo livros, buscando por ementas, por entender que alguns finais de semana foram de muito trabalho e por trabalhar comigo. Esse trabalho também é uma conquista sua. À minha família mineira e cearense, principalmente minha avó, meus tios Deto, Cacá e Sheila e aos primos Dedé, Dadá e Tiago por todo amor incondicional, apoio e risadas dessa família muito unida, que tanto me orgulha e que me ensinaram a paixão pelo Nordeste. À Tainah, que esteve por perto para ouvir meus desabafos e à Veka, pelo carinho e recepção. Obrigada por serem minha família baiana, vocês me receberam de braços abertos e fizeram parte de cada momento dessa conquista. Sentirei falta de todos os dias que estivemos no 302 (até daqueles sem elevador). À Thaynná, Ana Letícia e Ana Paula, que estiveram por perto virtualmente, me ouvindo, aconselhando e incentivando. Obrigada por me ensinarem a estudar desde pequena e a manter as amizades verdadeiras, que atravessam tempo e distância: são quase vinte anos, cada uma em uma cidade diferente e não poderíamos estar mais próximas! Tatá, meu imenso obrigada por ler com carinho, corrigindo algumas falhas, e pela ajuda com a ABNT! Ao Lukas, pela ajuda com as planilhas do Excel. Obrigada por ser tão prestativo e pela disponibilidade em todos os momentos. Ao professor Charbel, meu espelho durante esses anos. Obrigada pela parceria, por me proporcionar um crescimento profissional tão intenso em tão
Apesar do papel central do conceito de gene no século XX, dúvidas e controvérsias a seu respeito têm sido frequentes nas últimas décadas, inicialmente na literatura sobre filosofia da biologia e, a partir dos anos 2000, em artigos empíricos e teóricos nas áreas de genética, biologia molecular e afins. Em particular, o que está em questão é a atual dificuldade de manter um conceito que foi e ainda é largamente usado, o chamado conceito molecular clássico, de acordo com o qual o gene é uma sequência de nucleotídeos de DNA que codifica um produto funcional, seja ele uma cadeia de polipeptídios ou uma molécula de RNA. Em vista das dúvidas e controvérsias atuais sobre o conceito de gene na comunidade científica, nosso objetivo foi investigar como os genes são abordados em edições recentes de livros didáticos de biologia celular e molecular amplamente utilizados em universidades ao redor do mundo. A seleção dos livros foi feita a partir de busca por ementas de disciplinas de biologia celular e molecular em três idiomas (inglês, português e espanhol), usando a ferramenta de buscas Google®. Cinco livros foram selecionados e submetidos a análise categórica, com a decomposição do texto em unidades de registro, que foram então recompostas em categorias analíticas segundo critérios semânticos, relativos ao significado atribuído ao conceito de gene e a ideias relativas à função gênica. Os principais achados do presente trabalho mostram: (1) um predomínio do conceito molecular clássico nos livros didáticos analisados; (2) a ausência de uma abordagem histórica e filosoficamente informada sobre os genes, que leve em conta que se está tratando de modelos e conceitos, e não da realidade em si mesma, com a consequência de que propriedades atribuídas aos genes em diferentes conceitos são indiscriminadamente misturadas; (3) a promoção de ideias deterministas genéticas pelo modo como genes e seus papéis nos sistemas vivos são abordados nos livros, em virtude da mistura de propriedades mencionada acima; (4) uma ausência na maioria dos livros de uma discussão das consequências dos desafios ao conceito molecular clássico para nosso entendimento atual sobre genes, apesar desses desafios serem conhecidos há mais de três décadas e serem discutidos nos próprios livros; e (5) um silenciamento de visões
não deterministas sobre os papéis dos genes nos sistemas biológicos. O modo como genes são abordados nos livros analisados tem implicações relevantes para a formação dos estudantes, minando sua capacidade de se posicionar e atuar de maneira mais informada e crítica como cidadãos de sociedades cada vez mais marcadas pelo uso de tecnologias genéticas e de um discurso social sobre genes, ambos com um espectro de consequências éticas e políticas. Palavras-chave: Conceito de gene; Livros didáticos; Ensino de biologia celular e molecular.
increasingly marked by the use of genetic technologies and a social discourse about genes, both with a host of ethical and political consequences. Keywords: Gene concept; Textbooks; Cell and molecular biology teaching.
Figura 1 Representação do splicing alternativo....................................... 35 Figura 2 Representação da recombinação VDJ...................................... 36 Figura 3 Representação da edição de mRNA na alipoproteína B............ 37 Figura 4 Livros didáticos indicados nas ementas de disciplinas de biologia celular e molecular....................................................... 54 Figura 5 Distribuição das unidades de registro por unidade de contexto no livro Becker’s World of the Cell (HARDIN et al., 2012) .......... 62 Figura 6 Frequência dos conceitos de gene no livro Becker’s World of the Cell (HARDIN et al., 2012) .................................................. 63 Figura 7 Frequência das categorias de conceitos de gene por unidade de contexto no livro Becker’s World of the Cell (HARDIN et al.,
Figura 33 Distribuição das unidades de registro por unidade de contexto no livro The Cell: A Molecular Approach (COOPER; HAUSMANN, 2013) ................................................................ 156 Figura 34 Frequência dos conceitos de gene no livro The Cell: A molecular Approach (COOPER; HAUSMANN, 2013) .............
Figura 35 Frequência das categorias de conceitos de gene por unidades de contexto no livro The Cell: A Molecular Approach (COOPER; HAUSMANN, 2013) .............................................. 159 Figura 36 Frequência de sobreposições de conceitos de gene no livro The Cell: A Molecular Approach (COOPER; HAUSMANN,
Figura 38 Frequência das categorias de função atribuídas ao gene por unidades de contexto no livro The Cell: A Molecular Approach (COOPER; HAUSMANN, 2013) ..............................................^169 Figura 39 Frequência de sobreposições das funções atribuídas ao gene no livro The Cell: A Molecular Approach (COOPER; HAUSMANN, 2013) ................................................................ 172 Figura 40 Frequência de ocorrências das unidades de registro categorizadas pelo conceito de gene nos livros didáticos analisados .............................................................................. 178 Figura 41 Frequência de ocorrências das unidades de registro categorizadas pela função atribuída ao gene nos livros didáticos analisados ............................................................... 181
Tabela 1 Fenômenos que apontam anomalias no conceito molecular clássico de gene. Adaptado de Gerstein et al. (2007) ............... (^29) Tabela 2 Categorias de conceitos de gene utilizadas com breve definição ................................................................................... 57 Tabela 3 Taxa de concordância entre as categorizações independentes das unidades de registro de cada livro didático ......................... 59 Tabela 4 Ocorrência das unidades de registro do conceito de gene por unidade de contexto no livro Becker’s World of the Cell. (HARDIN et al., 2012) ............................................................... 64 Tabela 5 Ocorrência das unidades de registro da função atribuída ao gene por unidade de contexto no livro Becker’s World of the Cell (HARDIN et al., 2012). ....................................................... 76 Tabela 6 Ocorrência das unidades de registro do conceito de gene por unidade de contexto no livro Molecular Biology Of The Cell (ALBERTS et al. , 2008) ............................................................ 86 Tabela 7 Ocorrência das unidades de registro da função atribuída ao gene por unidade de contexto no livro Molecular Biology Of The Cell (ALBERTS et al. , 2008). ............................................. 102 Tabela 8 Ocorrência das unidades de registro do conceito de gene por unidade de contexto no livro Molecular Cell Biology (LODISH et al. , 2013) ............................................................................... 113 Tabela 9 Ocorrência das unidades de registro da função atribuída ao gene por unidade de contexto no livro Molecular Cell Biology (LODISH et al. , 2013) ...............................................................^124 Tabela 10 Ocorrência das unidades de registro do conceito de gene por unidade de contexto no livro Cell and Molecular Biology (KARP, 2013) ........................................................................... 135 Tabela 11 Ocorrência das unidades de registro da função atribuída ao gene por unidade de contexto no livro Cell and Molecular Biology (KARP, 2013) ...............................................................^148 Tabela 12 Ocorrência das unidades de registro do conceito de gene por unidade de contexto no livro The Cell: A Molecular Approach (COOPER; HAUSMANN, 2013) ...............................................^158 Tabela 13 Ocorrência das unidades de registro da função atribuída ao gene por unidade de contexto no livro The Cell: A Molecular Approach (COOPER; HAUSMANN, 2013) ............................... 168
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Os avanços da biologia molecular e de áreas afins na segunda metade do século XX trouxeram novos conhecimentos e, com isso, novas indagações sobre o conceito de gene. O século XX foi batizado por Keller (2000) como o “século do gene”, tamanha a importância deste conceito no desenvolvimento da genética, e da ciência em geral, que resultou em conquistas como a proposição do modelo de dupla hélice para a estrutura do DNA, com todas as suas implicações genéticas, por Watson e Crick (1953a,b); a realização do Projeto Genoma Humano (PGH), que levou à obtenção de um conjunto inestimável de dados para a compreensão de nossa espécie (COLLINS; GALAS, 1993); e o Projeto ENCODE, um importante marco na caracterização do genoma humano, na medida em que almeja identificar todos os seus elementos funcionais (GERSTEIN et al., 2007). O conceito de gene sofreu muitas alterações durante o curso do século XX e, na primeira década do século XXI, tornou-se objeto de dúvidas e controvérsias crescentes na comunidade científica. Como foi colocado em editorial da Nature há uma década, não estamos mais tão certos quanto um dia estivemos sobre o que seria, afinal, um gene (PEARSON, 2006). Em vista das dúvidas e controvérsias atuais sobre o conceito de gene, o presente trabalho tem como objetivo principal investigar quais conceitos de gene e se as dúvidas e controvérsias a respeito desse conceito aparecem em edições recentes de livros didáticos de biologia celular e molecular amplamente utilizados em universidades ao redor do mundo. Para dar conta desse objetivo, iniciaremos a dissertação, no primeiro capítulo, com uma discussão sobre as origens do conceito de gene, na primeira década do século XX, e sobre as modificações que sofreu ao longo deste século. Explicaremos a emergência da compreensão do gene que veio a dominar a pesquisa genética na segunda metade do século, o conceito molecular clássico, de acordo com o qual o gene é uma sequência de nucleotídeos de DNA que codifica um produto funcional, seja ele uma cadeia de polipeptídios ou uma molécula de RNA. Nesse mesmo capítulo, discutiremos quais são os problemas com o conceito molecular clássico, ou seja, quais descobertas da pesquisa
