Especialização em Biologia Celular e Molecular

1. Contextualização Institucional e Regional da Proposta

A biodiversidade da Amazônia hoje é considerada um patrimônio natural da humanidade, sendo sua conservação um dever do estado e da federação. Nessa perspectiva as Universidades sediadas na região devem desempenhar um papel ativo no processo de desenvolvimento sustentado regional compatível com a conservação dos recursos naturais. Para isso precisam desenhar e implementar projetos e formação avançada de recursos humanos que tenham como meta fundamental desenvolver a região sem devastá-la.  

Nesta proposta apresentamos um projeto cujo objetivo é criar e consolidar um programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas, com ênfase em Biologia Celular e Molecular reunindo projetos de investigação no Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Pará (IFPA), tendo o programa de Pós-Graduação em Neurociências e Biologia Celular (PPNBC) sediado na Universidade Federal do Pará, como parceiro consolidado. A necessidade de ampliar a densidade de competência instalada regional nesse domínio, arrastando consigo a produção científica de qualidade no IFPA, exige a ação “nucleadora” que fundamenta esta proposta. Nossa estratégia de ação é baseada no estabelecimento de parcerias duradouras entre professores permanentes do PPNBC, em sua maioria bolsistas de Produtividade do CNPq, com professores efetivos promissores mais jovens, lotados no IFPA. Estes últimos formarão o núcleo permanente no novo programa.

No IFPA campus Bragança já temos instalado o curso de Ciências Biológicas tornando-se imperiosa a criação de programa de pós-graduação avançado em nível de especialização como alternativa imediata à formação continuada de biólogos amazônicos interessados na área de biologia celular e molecular. A formação avançada em biologia celular e molecular pode prover a fixação dos egressos da região na região, diminuindo a diáspora associada à busca de centros avançados de formação de outras regiões do país. Isso permitirá a adoção de temas de investigação voltados para os problemas regionais tornando factível e mais próxima, soluções sustentáveis para o desenvolvimento do local onde os egressos irão atuar.  

O processo mediado pelo intenso intercâmbio entre os programas consolidados e em nucleação, tem sido testado com sucesso e tem recebido apoio das agências que fomentam produção de conhecimento novo e formação avançada de recursos humanos como a CAPES, CNPq e FINEP. Essa estratégia cooperativa proverá aos discentes envolvidos oportunidades únicas (hoje inexistentes), visto que a realização de parte de sua formação poderá se materializar em laboratórios com infraestrutura estabelecida e complementar àquela que o IFPA pode prover. Essa estratégia pode permitir uma intensa transferência de conhecimento do programa consolidado para o programa emergente. Some-se a isso, a oferta de disciplinas pelos professores da PPNBC, suas visitas periódicas ao novo programa e aos laboratórios parceiros, favorecendo discussões científicas essenciais à geração de trabalhos de alta qualidade envolvendo a participação discente.

A elaboração de novos projetos de pesquisa voltados para a monitoração de ciclos biogeoquímicos de elementos traço e o desenvolvimento de indicadores fisiológicos que afiram com precisão a magnitude de alterações funcionais em ecossistemas e nos indivíduos, constituem objetivos desta nova proposta, que em linhas gerais compara ambientes pressionados por ações antrópicas com os ambientes de reserva biológica antecipando mudanças e propondo soluções.

2. Criação do Laboratório de Biologia Molecular e Neuroecologia (LBN) do IFPA – Campus de Bragança

          Nossos esforços para criação do grupo de Biologia Molecular e Neuroecologia sediado no Campus de Bragança do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Pará – IFPA, iniciaram em 2013. Nesse sentido fomos relativamente bem-sucedidos considerando que estamos na Amazônia brasileira, que a densidade de doutores por número de habitantes é muito pequena e que os recursos de infraestrutura são incipientes ou esparsos. Desde a sua implantação o Laboratório de Biologia Molecular e Neuroecologia no Instituto Federal do Pará – Campus Bragança investiga os efeitos da migração e do exercício físico na formação hipocampal de aves migratórias marinhas, morcegos e peixes. Os achados relacionados viabilizaram 17 publicações em revistas de circulação internacional. Aprovamos 6 projetos com financiamento externo e 4 com financiamento interno. O CNPQ, a CAPES, a FINEP e a FAPESPA têm dado suporte a essa empreitada e isso foi determinante para conseguimos equipar o laboratório para a execução das atividades planejadas até o momento.

          Hoje o LBN configura-se como um laboratório multidisciplinar que abriga em seu interior estrutura multiusuária investigando temas com ferramentas distintas e complementares. Os artigos publicados revelam também uma aproximação multidisciplinar. Laboratórios de Biologia Molecular, Histologia, Fisiologia, Microscopia, Morfologia e Comportamento fazem do LBN uma ferramenta que se insere em diferentes domínios das Ciências Biológicas e torna possível a análise simultânea em diferentes escalas da investigação biológica.

          Tomados em conjunto essas “conquistas improváveis” alcançadas por um grupo emergente amazônico, nos permitiram avançar tanto na formação de recursos humanos quanto na produção de conhecimento novo em temas de interesse regional, nacional e internacional. De fato, a formação de recursos humanos especializados na área de neuroecologia de aves marinhas inexistente até então, produziu especialistas em diferentes níveis (4 TCCs, 5 mestrados e 2 doutorados já defendidos, estando em desenvolvimento 2 TCCs, 4 dissertações de mestrado e 3 teses de doutoramento). Na esfera da produção de conhecimento novo, 17 publicações se materializaram em curto espaço de tempo (2013 – 2021) em um cenário que não abrigava até então nenhuma publicação. Isso demonstra a capacidade instalada e a independência na geração de resultados relevantes a partir de um programa de investigação em neuroecologia inédito para o Brasil.

Assim, tendo reunido os elementos factuais apresentados preliminarmente nesta proposta e considerando o enorme efeito que a formação avançada de recursos humanos gera para a produção de conhecimento novo, arrastando consigo a formação e a consolidação de grupos emergentes, sobram motivos administrativos e técnicos para a aprovação deste curso.

3.   COOPERAÇÃO E INTERCÂMBIO

Programas de cooperação interinstitucionais nacionais (Prof. Dr. Ruben Carlos Araújo Guedes – UFPE, Prof. Dr. Cristovam Wanderley Picanço Diniz – UFPA e Prof. Dr. Rommel Mario Rodríguez Burbano – UFPA) e internacionais (Professor David Sherry - University of Western Ontario - CA e Professor Daniel Anthony, University of Oxford, England-UK) garantiram previamente a aprovação e a execução de projetos chave para o desenvolvimento da linha de pesquisa em questão (Ciências do Mar II – CAPES e CAPES-DFAIT Cooperação Brasil-Canada).

4.   Áreas de Concentração/Linhas de Pesquisa

4.1.         Descrição da Área de Concentração

A área de biologia celular e molecular escolhida como cerne da formação dos alunos é por sua natureza multidisciplinar e ajusta-se à natureza dos problemas amazônicos que exigem soluções igualmente multidisciplinares para garantia da sustentabilidade. Reunindo pesquisadores de diferentes especialidades que em conjunto analisam problemas que rompem as fronteiras disciplinares buscamos formar recursos humanos habilitados a transitar entre as disciplinas assegurando a produção de conhecimento novo à serviço de ações integradas que tragam desenvolvimento regional com preservação dos recursos naturais.

          As ferramentas de análise e a infraestrutura predominantes nos laboratórios onde os alunos serão formados, são adequadas aos ensaios em biologia celular e molecular a serviço de análises de problemas que exigem múltiplas ferramentas analíticas cobrindo desde a escala molecular até a análise sistêmica e comportamental.

5.  ÁREAS DA BIOLOGIA ONDE SE INSEREM AS LINHAS DE PESQUISA

5.1.         Neurociências:

As Neurociências reúnem um conjunto de disciplinas cujo foco é o estudo científico do sistema nervoso. É uma ciência multidisciplinar que combina fisiologia, anatomia, biologia molecular, biologia do desenvolvimento, citologia, ciências da computação e modelagem matemática para entender as propriedades fundamentais e emergentes dos neurônios, dos circuitos neurais e de sua interação com as células da glia (Purves et al., 2018).

5.2.         Neuroecologia:

É o estudo da variação adaptativa no cérebro e na cognição. A origem da neuroecologia tem data nos anos 80 quando pesquisadores de ecologia comportamental começaram a aplicar métodos de biologia evolutiva comparativa a processo cognitivos e mecanismos neurais subjacentes. A neuroecologia examina a relação entre as pressões evolutivas e as espécies na cognição e no cérebro. O objetivo na neuroecologia é entender como a seleção natural age sobre a cognição e seus mecanismos neurais. A contribuição da neuroecologia para a psicologia e neurociências é a informação que ela oferece sobre as pressões seletivas que influenciaram a evolução da cognição e do cérebro (Sherry, 2006).  

5.3.         Biologia Celular

Braço da biologia que estuda a organização estrutural e funcional da célula reunindo métodos de análise especializados para investigação da biologia estrutural e ultraestrutural e para a fisiologia celular. A biologia celular engloba células procarióticas e eucarióticas e pode ser subdividida em muitos subtópicos como metabolismo celular, comunicação celular, ciclo celular, bioquímica e composição celular. Os diferentes métodos de estudo da célula incluindo microscopia óptica, confocal e eletrônica, cultura de células e fracionamento celular tem permitido descobertas e geração de dados científicos sobre como as células funcionam permitindo que possamos compreender as bases celulares de organismo multicelulares e mais complexos na saúde e na doença (Lodish et al., 2016).

5.4.         Biologia Molecular      

A biologia molecular é o campo da biologia que estuda a composição, estrutura e interação de células e moléculas como ácidos nucleicos e proteínas que carregam consigo os processos biológicos essenciais para as funções e manutenção celular (Lodish et al., 2016).

5.5.         Fisiologia

A Fisiologia se refere aos estudos dedicados a investigar funções e mecanismos em sistemas vivos. Como uma das subdisciplinas da biologia, a fisiologia é focada em como organismos, sistemas, órgãos individuais, células e biomoléculas carregam as respostas químicas e físicas em um sistema vivo. Este campo pode ser dividido em fisiologia médica, fisiologia animal, fisiologia das plantas, fisiologia celular e fisiologia comparada (Sherwood et al., 2013). 

Importante ressaltar que os pesquisadores envolvidos com a formação de recursos humanos desta proposta tal como se pode confirmar da consulta aos seus currículos disponíveis na Plataforma LATTES, desenvolvem presentemente uma variedade de projetos investigativos voltados para a região, incluindo condições normais e alteradas, envolvendo patógenos de importância epidemiológica, modelos animais, e experimentação in vitro e in vivo, abrigando numerosas oportunidades para o aprendizado de metodologias e mecanismos subjacentes aos problemas investigados pelos alunos que podem ser esclarecidos com treinamento investigativo em biologia celular e molecular.

6.          OBJETIVO DO CURSO/PERFIL DO EGRESSO A SER FORMADO

Formar profissionais capacitados a desenvolver atividades de pesquisa e docência nas áreas de Biologia Celular, Biologia Molecular, Fisiologia e Neuroecologia, habilitados a utilizar o método científico no laboratório e na sala de aula, através de metodologias ativas de aprendizado onde o aluno é o centro do processo (Tan, 2021).