Mudanças climáticas, desastres naturais
e prevenção de riscos

domingo, 11 de dezembro de 2011

Lixo espacial pode dificultar uso de satélites no futuro, diz especialista

Mais um objeto espacial deve cair na Terra nos próximos dias. Agora, trata-se da sonda interplanetária Fobos-Grunt, lançada de uma base do Cazaquistão e que se perdeu no espaço. Segundo especialistas, ela deve "aparecer" em algum ponto do planeta a partir de 3 de dezembro. O caso alerta, mais uma vez, para a quantidade de objetos espaciais que são lançados sem preocupação com o fim de sua vida útil. "Podemos chegar a uma época em que não poderemos mais usar tecnologias como o satélite devido ao grande número de dejetos que vão estar no espaço", explica Renato Las Casas, professor do Departamento de Física do Instituto de Ciências Exatas da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG).

A Nasa já informou que a quantidade de detritos suspensos no espaço alcançou um ponto crítico, o que gera perigo, principalmente, para satélites e astronautas. De acordo com a agência espacial americana, são tantos os objetos que vagam pelo espaço no momento que é grande a chance de colisão. Com isso, ainda mais lixo seria gerado, aumentando os riscos de danificar outros aparelhos espaciais. "Os detritos espaciais aumentam geometricamente", declara Las Casas.

Embora a ONU tenha um subcomitê jurídico que aponta diretrizes para o uso espacial, os países dificilmente as cumprem, e acidentes graves já ocorreram em decorrência do acúmulo de aparelhos e fragmentos deles no espaço. Na opinião de Las Casas, a legislação não ganha força porque as agências espaciais estão mais preocupadas com o lucro que suas atividades podem gerar.

Quando o lixo espacial vira terrestre
Quando os objetos espaciais param de funcionar como deveriam (por perder sua validade ou ser afetado por algum problema), perdem a velocidade com a qual orbitam a Terra. Quando essa velocidade diminui muito, a força gravitacional terrestre puxa os objetos em direção ao planeta, gerando as quedas. Thais Russomano, coordenadora do Centro de Microgravidade da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS) afirma que, apesar da frequência com que detritos de lixo espacial retornam à Terra, a probabilidade do objeto acertar alguém é rara porque nosso planeta tem mais água do que terra - e esta, por sua vez, não é totalmente habitada.

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Estatisticamente, a chance é pequena de algum objeto espacial cair em porção habitada. Mas especialistas que procuram a sonda russa projetam que sua queda possa ocorrer sobre os territórios dos Estados Unidos, China, África, Austrália, sul da Europa ou Japão. Já foi divulgado que os EUA e a China têm mísseis capazes de abater a espaçonave, que pesa 13,5 t. Contudo, esta proposta só aumentaria ainda mais o número de detritos espaciais.

Segundo Thais Russomano, explodir satélites ou outros objetos espaciais pode agravar ainda mais o problema, pois vários componentes, bem como a poeira originada na explosão, ficariam orbitando o planeta.

Há solução?

Se a população mundial começou a se preocupar com o lixo produzido no planeta apenas há 50 anos, a consciência de que a atividade espacial também produz dejetos veio ainda mais tarde. O professor da UFMG relata que há 20 anos cientistas já falavam em lixo espacial, mas em lugares restritos. A preocupação com o tema é recente e é consequência dos artefatos que volte e meia caem e são divulgados pela mídia.

Thais Russomano diz que já existem planos de que as agências espaciais, responsáveis por terem colocado os satélites (ou outros objetos) em órbita ou mesmo tenham produzido lixo cósmico de outras formas, comecem um processo de limpeza. No entanto, o custo da limpeza é muito alto e ainda não há solução para este problema.

Já Renato Las Casas conta que existem ideia para se fazer esta faxina - como uma grande rede que recolheria os dejetos ou pistolas a laser que consumissem com os detritos. Porém, todas elas são impraticáveis por enquanto. "Por enquanto, o que podemos fazer é diminuir o envio de artefatos para o espaço", alerta.

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Uma medida apontada por Las Casas seria a instalação obrigatória de um dispositivo que o lançasse para mais longe da Terra após sua vida útil - não evitaria o lixo, mas diminuiria a concentração dele na órbita da Terra.

A sonda perdida
A missão da sonda interplanetária Fobos-Grunt seria de 34 meses e teria o objetivo de trazer a Terra uma amostra de 200 gramas do solo de Marte. O projeto custou US$ 170 milhões e tinha a intenção de estudar a matéria inicial do sistema solar e explicar a origem de Fobos e Deimos, a segunda lua de Marte, e de outros satélites naturais do sistema solar.

A tentativa anterior da Rússia de enviar um aparelho a Marte, em 1996, terminou fracassada depois da queda da sonda Mars-96, no oceano Pacífico, sem sequer alcançar a órbita terrestre.

Fonte:
Terra.

sábado, 10 de dezembro de 2011

Cientista desenvolve spray que detecta tumores em poucos minutos

Tecidos com células cancerígenas brilharam 20 vezes mais que o restante após serem pulverizados com o reagente

Uma equipe liderada por dois cientistas japoneses desenvolveu um reagente que provoca o brilho de células cancerígenas e facilita, assim, a detecção de tumores muito pequenos, informa nesta quinta-feira a agência de notícias japonesa "Kyodo".

Ao ser pulverizado sobre uma área determinada, o reagente, ainda em fase experimental, pode ressaltar um carcinoma de tamanho inferior a um milímetro. O reagente dá às células malignas um brilho de cor verde, detalham os cientistas na última edição da revista médica "Science Translational Medicine".

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A ressonância magnética e outros métodos existentes são incapazes de destacar tecidos cancerígenos de dimensões tão pequenas. A equipe considera que este avanço poderá, no futuro, ajudar a detectar com maior precisão e menor custo o desenvolvimento de um câncer.

"A capacidade do olho humano em detectar, sem ajuda, pequenos focos de câncer ou limites precisos entre o câncer e o tecido normal durante a cirurgia ou a endoscopia é limitada", explicam os pesquisadores em seu artigo.

Yasuteru Urano, professor de Bioquímica da Universidade de Tóquio, e Hisataka Kobayashi, cientista-chefe dos Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos, são os dois pesquisadores que lideram a equipe. Eles esperam que o reagente possa ser utilizado dentro de poucos anos.

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O reagente desenvolvido emite um brilho verde em questão de minutos graças a uma reação química quando entra em contato com uma enzima chamada GGT, só presente na superfície das células cancerígenas.

Durante a pesquisa, o grupo conseguiu fazer com que o tecido afetado brilhasse 20 vezes mais que o restante, poucos minutos após pulverizar o reagente sobre o abdômen de ratos que tinham recebido células humanas afetadas por câncer de ovário.

A equipe ainda terá de certificar que a molécula fluorescente não é tóxica para o restante das células, mas já afirma que não foram detectados efeitos perigosos, mesmo ao utilizar grandes quantidades do reagente.

Fonte: iG.

sexta-feira, 9 de dezembro de 2011

Transplante de neurônios recupera funções cerebrais

Nova técnica, usada em camundongos, ainda precisa ser aperfeiçoada, mas é esperança no tratamento de doenças que afetam o cérebro

Doenças que afetam o cérebro comprometem a qualidade de vida de milhões de pessoas em todo o mundo. Uma nova pesquisa publicada nesta quinta-feira (24) no periódico científico Science mostrou que o cérebro de mamíferos aceita mais reparos na idade adulta do que se imaginava.

Feito por pesquisadores da Universidade de Harvard, do Hospital Geral de Massachusetts e Centro Médico Beth Israel, o trabalho implantou neurônios de embriões de camundongos em animais adultos que tinham uma deficiência cerebral, a incapacidade de responder ao hormônio leptina, responsável por regular o metabolismo e controlar o peso em diversos mamíferos, entre eles o camundongo e o homem.

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Como consequência, os camundongos adultos que tinham obesidade mórbida à falta de leptina emagreceram e passaram a ter um metabolismo normal. “O que fizemos aqui foi reconectar um sistema do circuito cerebral que geralmente não se regeneraria naturalmente e isto restaurou substancialmente sua função normal”, afirmou Jeffrey Macklis, de Harvard, em podcast disponibilizado pela revista.

Aparentemente, o que ocorreu no hipotálamo dos camundongos adultos – local em que foram inseridos os neurônios – foi que estes se diferenciaram em quatro tipos diferentes de neurônios, formaram conexões e restauraram a capacidade de processar o sinal da leptina.

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Embora não seja um meio prático para tratar obesidade, o estudo traz evidências de que este tipo de transplante pode ajudar a recuperar funções em regiões do cérebro que controlam mecanismos complexos – o hipotálamo gere, por exemplo, emoções, comportamento sexual, temperatura corporal, sede, entre outros.

Os resultados também mostraram aos pesquisadores que, em teoria, há a possibilidade de aplicar técnicas similares para outras doenças neurológicas e psiquiátricas. “Nosso próximo passo é fazer perguntas paralelas para outras partes do cérebro e da medula espinhal, relacionadas a esclerose lateral amiotrófica e traumas medulares. A pergunta é: nesses casos, podemos reconstruir o circuito no cérebro de um mamífero? Imagino que sim”, afirmou Macklis.

Fonte: iG.

quinta-feira, 8 de dezembro de 2011

Câncer visto em 3D

Uma das principais características das células cancerosas é que determinadas regiões de seu DNA tendem a se duplicar muitas vezes, enquanto outras são eliminadas. Essas alterações genéticas costumam auxiliar as células a se tornar mais malignas, tornando-as mais capazes de crescer e se espalhar pelo corpo.

Um grupo de cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e da Universidade Harvard, nos Estados Unidos, observou que a estrutura tridimensional do genoma das células tem um papel fundamental em determinar quais partes do DNA têm mais chances de serem alteradas nas células tumorais.

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Os pesquisadores, liderados por Leonid Mirny, do MIT, desenvolveram uma técnica para comparar a arquitetura em 3D da cromatina (complexo de DNA e proteínas dentro do núcleo celular) com aberrações cromossômicas frequentemente observadas em cânceres.

O estudo, publicado no dia 20 de novembro na revista Nature Biotechnology, mostrou que quaisquer dois pontos que frequentemente se encontram têm mais chances de formar o final da molécula de DNA que é cortado ou duplicado.

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“Aparentemente, as aberrações cromossômicas no câncer são formatadas pela estrutura do cromossomo”, disse Mirny. Segundo ele, o estudo revela mecanismos que poderão ajudar a apontar locais que hospedam genes causadores de câncer e ainda não identificados.

Os cientistas pretendem analisar genomas em 3D de diferentes tipos de câncer, para verificar se alterações que costumam ocorrem em tumores no fígado, por exemplo, são diferentes dos que atingem o pulmão.

O artigo High order chromatin architecture shapes the landscape of chromosomal alterations in cancer (doi:10.1038/nbt.2049), de Leonid Mirny e outros, pode ser lido por assinantes da Nature Biotechnology em www.nature.com/nbt/journal/vaop/ncurrent/full/nbt.2049.html.

Fonte: Agência Fapesp.

quarta-feira, 7 de dezembro de 2011

As redes sociais e a Semana Nacional de Ciência e Tecnologia em Uberlândia

O mundo está conectado. Prova disso são as redes sociais, lugares cibernéticos onde pessoas de várias idades interagem em busca de diferentes contatos, sejam eles profissionais ou pessoais. Nesses locais, a Semana Nacional de Ciência e Tecnologia (SNCT) – Uberlândia se inseriu com perfis no Orkut, Facebook e Twitter, além de comunidades e páginas onde os usuários dessas redes puderam ler sobre as curiosidades da área de ciência e tecnologia ao serem direcionados para o blog da Semana, o qual recebeu mais de 12 mil visitas antes, durante e após o evento.

Empresas, jovens e adultos têm adicionado frequentemente o perfil da Semana no Facebook, com uma média de cinco pedidos de amizade por dia. Além disso, as micropostagens do Twitter são retweetadas, isto é, repetidas por outras pessoas diariamente. Isso impactou positivamente no número de participações no evento, haja vista que a população compareceu aos eventos realizados em nossa cidade.

Os números não mentem: a 3ª edição da SNCT Uberlândia foi um sucesso!


Números da SNCT nas redes sociais*

Twitter (@SNCTUberlandia)
Postagens (Tweets): 175
Retweets: 20
Seguidores: 86

Blog (http://www.sctuberlandia.blogspot.com/)
Postagens: 160
Acessos: 12.635

Perfil do Facebook (SNCT Uberlândia)
Amigos: 787

* Dados coletados até 28 de novembro de 2011.

Rafael Abrahão de Sousa
Revisor de textos e editor deste blog

terça-feira, 6 de dezembro de 2011

Aplicativo permite avaliar desmatamentos

O Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) lançou o Land Use and Cover Change (LuccME) – uma ferramenta de código aberto para a construção e customização de modelos de mudança de uso e cobertura da terra.

Desenvolvida pelo Centro de Ciência do Sistema da Terra (CCST) do Inpe, a ferramenta é uma extensão do ambiente de modelagem TerraME, resultado de parceria entre o Instituto e a Universidade Federal de Ouro Preto.

De acordo com o Inpe, o aplicativo possibilita representar e simular diferentes processos de mudança de uso e cobertura da terra, como desmatamentos, expansão da fronteira agrícola, desertificação, degradação florestal, expansão urbana e outros processos em diferentes escalas e áreas de estudo. Uma das aplicações desse tipo de modelo é a construção de cenários espacialmente explícitos de futuros alternativos.

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Segundo Ana Paula Aguiar, pesquisadora do Inpe e líder do projeto, a proposta do LuccME é prover uma ferramenta de código aberto – a primeira no país e, talvez, no mundo – na qual componentes já existentes podem ser combinados e facilmente estendidos para a criação de modelos Land Use and Cover Change (LUCC).

O LuccME poderá ser utilizado por instituições de ensino, organizações da sociedade civil, iniciativa privada e órgãos públicos, como secretarias de planejamento de estados e municípios.

A nova ferramenta permite ao usuário explorar diferentes ideias, decidir quais os componentes mais adequados à sua necessidade e utilizá-los integralmente ou em partes, adaptando o modelo de acordo com a aplicação.

A ferramenta foi projetada para facilitar a construção e o reuso de modelos por pessoas que não possuem um forte conhecimento de programação de computadores.

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Além disso, o LuccME possibilita aos usuários melhorar os componentes de modelagem já implementados dentro de seu ambiente, bem como criar novos componentes baseados em ideias e teorias preexistentes e inovadoras, tanto do ponto de vista computacional como das novas abordagens nos chamados sistemas socioecológicos.

Outra característica é facilitar o acoplamento dos modelos LUCC a outros modelos do sistema terrestre, visando à construção de modelos integrados. Para isso, a ferramenta utiliza as facilidades de encapsulamento e acoplamento de modelos oferecidas pelo TerraME.

O LuccME é usado no Inpe para a construção de modelos operacionais de mudança de uso da terra em diferentes biomas brasileiros, acoplados ao modelo de emissões de gases do efeito estufa por mudanças de cobertura da terra. Tais modelos serão utilizados na análise de cenários de mudança de uso da terra até 2050, por sua vez acoplados a modelos climáticos, hidrológicos e de vegetação, no contexto do projeto Amazalert.

Mais informações: www.inpe.br.

Fonte: Agência Fapesp.

segunda-feira, 5 de dezembro de 2011

Estudo revela ação de gene para crescimento de planta

Trabalho que rendeu artigo na Plant Phisiology, está relacionado ao melhoramento da cana-de-açúcar

Pesquisa recente desenvolvida no Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética (CBMEG) com a planta modelo Arabidopsis thaliana revelou que o AtbZIP63, “um gene que regula outros genes”, tem uma participação relevante no ajuste do crescimento e do desenvolvimento dessa planta, integrando a disponibilidade de energia obtida através da fotossíntese com a de água no solo (estresse hídrico). O trabalho gerou um artigo que acaba de ser publicado na revista norte-americana Plant Phisiology. Resultado do Bioen, projeto temático da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) relacionado com Bioenergia, a investigação está focada no melhoramento da cana-de-açúcar e na compreensão como as plantas conseguem otimizar a conversão de energia através da fotossíntese para ser transformada em biomassa, seja celulose ou açúcar.

O que se percebeu foi que esse gene é capaz de combinar duas informações importantes quando se trata de crescimento e desenvolvimento. A primeira das informações é como estão suas reservas de energia na forma de glicose – carboidrato essencial a praticamente todas as formas de vida – e onde está contida a energia química e o carbono para a construção das moléculas da vida. Já a segunda informação é como está a disponibilidade de água no solo, informação codificada na quantidade de um dos hormônios mais importantes para as plantas, o ácido abscissíco (ABA), que sinaliza para todo o organismo se há água suficiente no solo para que ela possa crescer normalmente ou se precisa fazer alguns ajustes.

O biólogo Cleverson Carlos Matiolli – autor do trabalho, escrito em colaboração – reporta que o entendimento de como esse processo de ajuste ocorre pode ser fundamental à compreensão de como a planta lida com as variações que ocorrem no ambiente, principalmente em tempos em que as perspectivas de mudanças climáticas podem ocorrer nas próximas décadas devido ao aquecimento global. “Entender como as plantas conseguem lidar com o estresse hídrico e com o uso de energia (obtido na fotossíntese e acumulada na forma de açúcares para crescer e se desenvolver) pode fornecer pistas que poderão ser empregadas futuramente para a manipulação de outras plantas que, diferentemente dessa planta modelo, têm interesse econômico, como por exemplo a cana-de-açúcar ou o eucalipto. Estas plantas, assim como a planta modelo Arabidopsis thaliana, também precisam usar estas informações sobre as reservas de energia e disponibilidade de água para que possam crescer e acumular sacarose e celulose”, contextualiza.

No estudo, Matiolli procurou entender como as plantas são capazes de se desenvolver e, junto do seu desenvolvimento normal, adaptar-se às condições variáveis do meio, inclusive com o estresse. A Arabidopsis thaliana, recorda ele, é a primeira planta cujo genoma foi completamente sequenciado e que vem sendo usada como organismo modelo para estudo da biologia molecular vegetal nas últimas duas décadas. É uma planta modelo como o camundongo é modelo de estudo de mamíferos e a Escherichia coli é modelo de estudo de microbiologia. Ela foi escolhida há anos devido a algumas características especiais que possui, como um ciclo de vida curto, facilidade de gerar e selecionar mutantes, e o fato de ser um genoma bastante compacto dentre as plantas, o que traria uma maior facilidade de ser sequenciado.

Otimização
O biólogo buscou compreender como as plantas conseguem otimizar o uso da energia obtida através da fotossíntese, como ela estabelece um protocolo de uso balanceado dessa energia para o seu desenvolvimento e crescimento num ambiente que varia constantemente.

Durante o dia, explica ele, a planta é agraciada pela luz do sol e produz compostos de carbono através da fotossíntese. Boa parte desta energia é canalizada para o seu crescimento. O seu excedente é reservado sob a forma de compostos de carbono, mais especificamente de amido, para que, durante a noite, esse amido tenha uma quantidade suficiente de energia para que a planta possa continuar crescendo e se desenvolvendo. “A planta cresce ao longo das 24 horas do dia”, pontua. Mas essa energia armazenada durante o dia necessita ser empregada de modo otimizado.

A ação do gene AtbZIP63 varia de acordo com o dia e a noite, obedecendo a um ciclo circadiano, que nada mais é que um relógio biológico que os organismos seguem. Sua atividade aumenta durante a noite e diminui durante o dia, e esta sua variação é uma pista valiosa de que ele está envolvido nestes ajustes que são necessários nas transições dia-noite. “O relógio biológico ajuda as plantas a preverem as mudanças que acontecerão quando a noite chegar e quando o dia amanhecer, preparando a sua adaptação e o uso das reservas”, afirma o pesquisador.

É claro que há ainda a possibilidade de existirem estresses provocados por patógenos (como bactérias, vírus e fungos) e pouca disponibilidade de água no solo (estresse hídrico), reduzindo a eficiência de crescimento. A planta precisa se adequar a estas situações, adverte Matiolli, e tentar usar da melhor forma possível o que tem.

Por outro lado, como ela consegue fazer uso dessas reservas de maneira eficiente? O autor do artigo explica que nesse contexto entra em ação o gene estudado – conhecido como fatores reguladores de transcrição (FTs). Eles atuam regulando o processo de ativação e de inativação, em geral muito significativo, de múltiplos genes que são centrais na adaptação da planta a uma nova condição, entre elas a presença ou não de luz do sol.

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No caso das plantas, isso é preponderante já que, durante o dia, elas têm um aporte de energia do sol através da fotossíntese (com a conversão dessa energia do sol) e à noite, não tendo mais essa energia, elas precisam utilizar as suas reservas. A previsão da planta serve para prevenir carências de energia e de compostos de carbono, para continuar crescendo e se desenvolvendo. No ciclo dia-noite, ela tem uma mudança de fisiologia, mostrando um metabolismo de dia e outro de noite. Fazem parte dessa mudança também os genes que são ativados ou desativados, desde que relacionados com o uso da energia. Durante a noite, a planta não precisa produzir proteínas ou ativar genes ligados à fotossíntese. Precisa, antes, ativar genes responsáveis pela mobilização das reservas.

Adversidades
A expressão do gene AtbZIP63, da família bZIP (Basic Leucine Ziper), também modifica: durante o dia, ela cai e durante a noite aumenta, acompanhando o ciclo circadiano. Sendo esse um gene que regula outros genes, os “regulados” vão em geral obedecer o mesmo padrão de oscilação. “Recentemente, vimos que o regulador de transcrição rege processos relacionados ao uso de amido e de energia contida nele, pela reserva durante o dia. Ativa e inativa genes que vão atuar no controle do uso do amido durante a noite.” Esse pode ser um dos aspectos como esse gene trabalha.

O que se observou na pesquisa de Matiolli, orientada pelo docente do CBMEG Michel Vincentz, foi que o mutante (uma planta que não tem esse gene ativo) apresenta problemas de desenvolvimento e de crescimento. Essa dificuldade tem uma íntima relação com o seu possível papel no controle do uso do amido e com o desenvolvimento da parede celular. Já no que tange ao fator de transcrição, esse gene ainda regula um conjunto de outros genes do estresse energético, situação em que se verifica escassez aguda de energia.

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Cleverson pondera que a planta necessita lidar com esse tipo de adversidade. É o caso de uma situação em que por uma semana inteira o dia fica nublado e com pouca luz do sol. A planta não consegue acumular muita energia através da fotossíntese. Então ela começa a entrar numa carência de energia sem a luz do sol para se alimentar.

Como a planta consegue responder a essa escassez aguda de energia? Esse gene encara um papel decisivo. A tendência natural, se essa condição de estresse energético prosseguir por muito tempo, conta Matiolli, é que ela diminua a sua eficiência reprodutiva, produzindo menos sementes, ou morra. Uma atitude natural da planta é buscar a otimização do seu desenvolvimento até a reprodução, para que ela consiga – mesmo com condições estressantes de energia – lidar com isso. “Ela vai tentar até o último instante se reproduzir e gerar descendentes”, assinala. Agora, se a planta não trabalhar muito bem com esse estresse, poderá ter um crescimento e um acúmulo pouco eficientes. Não conseguirá se desenvolver adequadamente e acumular biomassa da forma como deveria, lamenta. Este estudo foi desenvolvido no Laboratório de Genética de Plantas, na linha de pesquisa de Genética Vegetal.

Publicação
Matiolli, C. C.; Tomaz, J.P., Duarte, G.T.; Prado, F.M.; Del Bem, L.E.V.; Silveira, A.B.; Gauer, L.; Corrêa, L.G.; Drumond, R.D.; Viana, A.J.C; Di Mascio, P.; Meyer, C.; Vincentz , M.G.A. The Arabidopsis bZIP gene AtbZIP63 is a sensitive integrator of transient ABA and glucose signals. Plant Physiology, 13, 2011.

Fonte:
Jornal da Unicamp.



 
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