Edição do genoma|Mapa global da regulamentação e aplicação da tecnologia

rastreio global da edição do genoma

Partilhamos com os seguidores do CiB-Centro de Comunicação de Biotecnologia o importante documento “Human and Agriculture Gene Editing: Regulations and Index”, compilado pelo Genetic Literacy Project, onde encontram dados da situação global da tecnologia de edição do genoma.

É uma espécie de rastreio do que se fez e faz a nível de investigação, regulamentação e aplicação da tecnologia no mundo inteiro. Incluí ainda os artigos mais relevantes sobre o CRISPR e outras ferramentas desde 1987 até aos dias de hoje, entre outros itens fundamentais para perceber a importância e o funcionamento da edição do genoma em áreas tão cruciais como a saúde e a agricultura.

Sem dúvida, um documento muito interessante e esclarecedor.

https://crispr-gene-editing-regs-tracker.geneticliteracyproject.org/?mc_cid=823393fc09&mc_eid=867e279110

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NBTs | OGM e plantas editadas por CRISPR podem ajudar a evitar perdas nas colheitas no valor de 220 mil milhões de dólares anuais  

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A praga tardia é uma grande ameaça para a planta da batata. Crédito da imagem: Fry, Molecular Plant Pathology (2008) 

As doenças e as pragas são a maior ameaça para a agricultura. Causam custos económicos dramáticos e irrecuperáveis e colocam em risco a subsistência de agricultores em todo o mundo. Mas esse prejuízo pode ser minimizado substancialmente com a aplicação das Novas Técnicas de Melhoramento Genético de Plantas, como a edição do genoma (CRISPR) –  ou da já “velhinha” tecnologia dos OGM.

Segundo um artigo publicado no Genetic Literacy Project, assinado pelo economista Steven Cerier, “o CRISPR e os OGM podem ajudar a evitar perdas na produção agrícola no valor de 220 mil milhões de dólares, por ano”, graças ao seu poder de tornar as plantas resistentes a pragas e a doenças, o mal maior da agricultura.

Cerier aponta como exemplo de doença altamente destruidora a ferrugem. Causada por fungos, a devastou o Caribe e a América Central e Latina entre 2012 e 2015, resultando numa perda estimada em mil milhões de dólares. Também causado por um fungo, o oídio levou o estado norte-americano da Califórnia a gastar 239 milhões de dólares só na produção de uvas para o combater. E no Uganda, diz o autor, os prejuízos económicos anuais por causa da mirra da banana serão da ordem dos 200 milhões de dólares a 295 milhões de dólares.

A gravidade do problema já havia sido realçada pela Organização das Nações Unidas para a Agricultura e Alimentação, que estimou que “a cada ano, as doenças de plantas custam à economia global cerca de 220 mil milhões de dólares.”

Felizmente, inovações tecnológicas na área da genética de plantas, como as Novas Técnicas de Melhoramento Genético (NBTs), em particular as ferramentas de edição do genoma (como, por exemplo, o CRISPR), estão a ganhar terreno no controlo das pragas e doenças que afetam as culturas. Também métodos de produção já estabelecidos, como a transgénese, usada para desenvolver culturas geneticamente modificadas (OGM), continuam a dar provas da sua capacidade na proteção das culturas contra pragas e doenças de um modo mais sustentável, garantindo mais rendimento para os agricultores.

Como salienta o autor, nos países em desenvolvimento, proteger as culturas com essas tecnologias pode ser a diferença entre uma colheita lucrativa e a fome. Saiba porquê no Genetic Literacy Project.

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Estudo |Como é que os consumidores reagem à edição do genoma na produção de alimentos?

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A resposta a esta pergunta está no Relatório “Consumer Acceptance of gene-edited foods” (A aceitação de alimentos geneticamente editados por parte dos consumidores”, da autoria da FMI Foundation e tornado público em março de 2020. Este documento de 86 páginas resulta de uma ampla investigação sobre as crenças, o conhecimento, o entendimento e a disposição dos consumidores norte-americanos para comprar alimentos que foram produzidos com a aplicação da edição do genoma de plantas, uma ferramenta biotecnológica que está a revolucionar a agricultura e outras áreas igualmente cruciais como a medicina e a indústria farmacêutica.

Para este estudo da FMI Foundation foram inquiridos 4.487consumidores norte-americanos que participaram em cenários de compra simulados com uma variada escolha de produtos a preços diferentes: por exemplo, produtos rotulados como biológicos, não OGM, de bioengenharia, geneticamente editados e de produção convencional.

As conclusões (em resumo) foram estas:

  • Independentemente do produto alimentar, da presença de processamento ou das informações, a disposição para consumir produtos rotulados como biológicos é maior do que os outros. Os inquiridos consideraram os alimentos biológicos mais saudáveis, seguros e mais benéficos para o bem-estar dos animais, mas também afirmaram que são mais caros.
  • A disposição de pagar pelos produtos geneticamente editados tende a ser menor do que os convencionais e de bioengenharia. No entanto, a disposição dos consumidores para comprar produtos geneticamente editados aumentou significativamente quando lhes foram fornecidas informações sobre os benefícios da tecnologia de edição do genoma. Este dado sugere que fornecendo aos inquiridos apenas informações sobre a tecnologia de edição do genoma não é suficiente para aumentar a sua disposição em comprar produtos geneticamente editados. Para que esta tecnologia seja mais amplamente aceite, é necessário complementar essas informações com mensagens específicas sobre os seus benefícios. Nos consumidores, o impacto dos benefícios ambientais da tecnologia é mais forte do que os benefícios para os agricultores.
  • Os consumidores têm um nível muito baixo de conhecimento sobre os produtos geneticamente editados. Cerca de metade dos inquiridos afirmou nunca ter ouvido falar em edição do genoma
  • Os entrevistados participaram em jogos de associação de palavras, que revelaram medo associado ao desconhecido. Palavras conotadas negativamente dominaram as referências a “geneediting” (edição de genes). Além disso, essas referências assemelhavam-se àquelas que lhes foram fornecidas para produtos geneticamente modificados.
  • Apesar da perceção positiva em relação aos produtos biológicos, os inquiridos compram principalmente alimentos produzidos por métodos convencionais. Quando perguntados diretamente sobre as motivações primárias de compra, os entrevistados geralmente classificam o preço e o sabor primeiro, enquanto os métodos de produção geralmente caem entre uma lista de possíveis motivações.
  • A análise de cluster resultou em três segmentos distintos de preferência pelo risco, aversão ao risco e neutro em relação ao risco. Uma análise mais detalhada dos segmentos por tratamento revela que, quando fornecidas informações básicas, a participação dos inquiridos no grupo avesso ao risco aumenta e o grupo que tem preferência pelo risco diminui. Esse efeito reverte quando são fornecidas informações sobre os benefícios ambientais.
  • A disposição para pagar alimentos produzidos com edição do genoma varia de acordo com o tipo de produtos e os níveis de processamento. Quanto ao primeiro, os consumidores estão dispostos a pagar relativamente mais pelos vegetais frescos geneticamente editados (tomate e espinafre) do que pela carne fresca, quando as informações são fornecidas. Para produtos vegetais frescos, a disposição para pagar é maior em comparação com a contrapartida processada. Por outro lado, a disposição para pagar pela carne geneticamente editada é maior no bacon do que nas costeletas de porco.
  • Apesar das opiniões negativas sobre os alimentos geneticamente editados, alguns consumidores valorizam a opção de pode comprá-los. Quando os consumidores são informados dos benefícios da reprodução genética, a participação no mercado de produtos geneticamente editados (quando comparados com biológicos, não OGM, convencionais e bioengenharia) excede 15%. A disposição do consumidor para pagar para ter alimentos geneticamente editados disponíveis varia de 0,00 dólares (0,00 €) a 0,23 dólares (0,21 €) por opção.
  • Os resultados deste estudo revelam que os consumidores geralmente pensam negativamente sobre a tecnologia da edição do genoma. No entanto, mais da metade dos entrevistados indica nunca ter ouvido falar da tecnologia. Apenas informar os consumidores sobre a tecnologia tem efeitos triviais na sua disposição para os comprar, mas informações específicas sobre os benefícios da edição do genoma podem melhorar significativamente a aceitação do consumidor pela tecnologia.

Leia o Relatório da Fundação FMI aqui: file:///C:/Users/cibga/AppData/Local/Microsoft/Windows/INetCache/Content.Outlook/UQLMEKC3/Gene_Editing_Report_Final__March_2020.pdf

A Fundação FMI fornece investigação, colaboração, educação e recursos na área da saúde, segurança alimentar e nutrição. Fundada em 1996, a Fundação FMI procura garantir qualidade e eficiência contínuas no sistema de análise e inspeção de alimentos para fins beneficentes, educacionais e científicos.

 

 

 

Coronavírus | Sequenciamento de genes, CRISPR e biologia genética usados no combate ao surto

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Chineses fabricam o agente de deteção de ácido nucleico para o novo coronavírus na fábrica da Jiangsu Bioperfectus Technologies Co., Ltd. na cidade de Taizhou. Créditos: PA

Pela primeira vez na história do coronavírus, os investigadores estão a tentar combater o vírus com um conjunto de ferramentas que inclui a tecnologia de edição do genoma CRISPR e a biologia sintética.

O coronavírus não é uma novidade, já é conhecido há quase 60 anos, mas, por causar sintomas comuns como uma vulgar constipação, atraiu pouca atenção. Mas tudo mudou em 2003 quando o SARS-COV – uma estirpe mortal da família do coronavírus – alcançou 29 países e provocando a morte a quase 800 pessoas. De repente, um vírus anteriormente encontrado em animais conseguiu passar para seres humanos, matando quase 10% dos infetados. Seguiu-se, em 2012, o MERS-COV, que surgiu na Arábia Saudita, onde foi transmitido de camelos para humanos, e chegou a 27 países, registando uma taxa de mortalidade de 35% (858 mortas).

Em 2019, na cidade chinesa de Whuan, surgiram os primeiros casos de infeção pelo novo coronavírus que provoca uma doença chamada COVID 19, que já se estendeu a 97 países e matou quase quatro mil pessoas (até 9 de março de 2020).

Nenhum dos surtos anteriores do coronavírus resultou na descoberta de uma vacina. Mas a rápida disseminação da COVID 19 (veja o vídeo da Nature) ver um vídeo que explica tudo ) está a desencadear nos governos, nas indústrias e nos investigadores de todo o mundo uma batalha para melhorar a capacidade de diagnosticar, tratar e conter um vírus que já se tornou uma pandemia (veja o vídeo da The Verge).

Várias empresas de biotecnologia estão a fornecer kits e recursos para a deteção precoce e confiável do novo coronavírus. E a Mammoth Bioscience, uma startup sediada em São Francisco, já está a trabalhar num teste de deteção usando a tecnologia CRISPR. Também as empresas de tecnologia de DNA IDT e Genscript já estão a distribuir kits baseados em PCR para fins de deteção e investigação e as empresas chinesas BGI e Liferiver Biotech usam a mesma tecnologia de PCR para os kits que estão a fornecer às autoridades de saúde do seus países. [PCR é uma técnica de laboratório baseada no princípio da reação em cadeia da polimerase (PCR) para multiplicar ácidos nucleicos e quantificar o DNA ].

Na mesma linha de esforço, a empresa de biotecnologia franco-britânica Novacyt anunciou o lançamento de um kit de diagnóstico para uso clínico em meados de fevereiro. O kit também utilizará PCR quantitativo, desenvolvido pela empresa irmã Primerdesign. Com uma alta especificidade, permitirá reduzirá o tempo de análise para menos de duas horas.

Embora algumas terapias antivirais estejam a ser testadas e uma vacina experimental esteja pronta para testes em humanos, ainda não existe cura para o COVID 19. A única maneira de controlar e até eliminar efetivamente o surto é desenvolver uma vacina e, apesar da emergência, uma vacina pode demorar vários anos a estar disponível.

Leia aqui o artigo completo na GLP, assinado pelo investigador Kostas Vavitsas da Universidade de Atenas, Grécia.

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OGM | Produção de algodão Bt aprovada no Quénia

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Após muitos anos de espera, o Quénia iniciou esta semana a produção de algodão geneticamente modificado (GM) para fins comerciais, sendo já o sétimo país africano a comercializar algodão Bt. A plantação desta variedade GM é o primeiro lote dos mil lotes previstos em 23 municípios, para demonstração e treino de 40 mil agricultores quenianos.

Depois de o Gabinete para a Agricultura (GA) do Quénia ter aprovado, em 19 de dezembro de 2019, a produção para fins comerciais do algodão Bt, o Quénia lançou à terra, esta segunda-feira, na Universidade de Alupe, a primeira semente de algodão geneticamente modificada (GM).

Este é o primeiro de mil lotes com algodão GM para demonstração e treino de 40 mil agricultores, mas, no total, o governo queniano pretende ocupar mais de 90 mil hectares com algodão Bt para fins comercial cultivo comercial de algodão Bt até 2022, prevendo criar mais de 25 mil postos de trabalho ao longo da cadeia de valor.

“As oportunidades de emprego irão verificar-se no cultivo, no processamento e no comércio de roupas fabricadas localmente”, afirmou o secretário do GA, o secretário do Gabinete de Agricultura do Quénia, Peter Munya, salientando que “a produção de algodão Bt pelos nossos agricultores garantirá um fornecimento constante de matérias-primas para as indústrias de processamento de algodão e descaroçamento, apoiando, desta forma, a agregação de valor e a criação de empregos na cadeia de valor.”

O governo queniano aposta na comercialização de algodão Bt para revitalizar a indústria têxtil e de vestuário e aumentar a contribuição do setor manufatureiro para o PIB do País dos atuais 9,2% para 20% até 2022, um passo significativo para alcançar a Agenda dos “Big Four”, modelo de desenvolvimento económico no Quénia.

A produção para fins comerciais de algodão Bt é o culminar de um processo que teve início em 2001, quando foi feita a primeira tentativa para introduzir o algodão Bt no Quénia. Atualmente, o algodão Bt é plantado em 15 países, cobrindo uma área de 24 milhões de hectares. Os três principais produtores são Índia (11,6 milhões de hectares), EUA (5,06 milhões de hectares) e China (2,93 milhões de hectares). O Quénia é agora o mais novo participante da África do Sul, Sudão, Etiópia, Malawi, Nigéria e eSwatini (antiga Suazilândia) na produção de algodão geneticamente modificado em África.

Mais informações aqui, aqui e aqui.

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Biotecnologia | Edição de genoma será um marco na agricultura moderna

CropLife
A sequência de um genoma vegetal é semelhante a uma biblioteca de letras. Dentro desta biblioteca de letras, há uma pequena proporção que corresponde a genes ou sequências com alguma função.

“A edição do genoma nas plantas é alcançada graças à biotecnologia de precisão e visa ser um marco significativo na agricultura moderna.

Atualmente, existem pedidos de permissão para vender tomate, arroz, milho, trigo, soja e cogumelos nos Estados Unidos. A edição genética promete mudanças nutricionais, como a produção de trigo sem glúten ou a redução de gorduras trans nos óleos de soja. Em que consiste?”

Está tudo explicado  aqui, no site da CropLife da América Latina.

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Alimentação | Edição genética de plantas entre as soluções apontadas pelos cientistas

o futuro da alimentação SIC

Os efeitos das alterações climáticas na produção global de alimentos e o aumento da população previsto para daqui a poucos anos estão a pressionar as nações para encontrarem respostas a estes problemas emergentes. Ciência e indústria apresentam algumas soluções. Saiba quais n’ O futuro da alimentação, na Grande Reportagem SIC.

“Nas receitas que a ciência e a indústria preparam para o jantar de amanhã, a lista de ingredientes é diversa: carne produzida em laboratório a partir de células de animais. Edição genética de plantas. Proteínas vegetais que parecem proteínas animais. Insetos. Mudanças nos nossos hábitos de consumo e de produção que permitam reduzir o desperdício alimentar (1/3 de tudo o que produzimos acaba no lixo) e prevenir as doenças evitáveis que matam cada vez mais por excessos alimentares.”

1º episódio: https://sicnoticias.pt/…/2020-02-20-O-que-e-o-jantar-amanha-

“A agricultura pode reiventar-se para garantir alimentos para todos? A manipulação genética de plantas ajudará a reduzir o impacto no planeta? E a nanotecnologia, que papel terá na produção e distribuição de alimentos? Quando chegarão os insetos ao nosso prato? Em 2050, seremos 10 mil milhões de pessoas à mesa. Como garantir segurança alimentar, respeitando os limites do planeta? As respostas da ciência e da indústria no segundo episódio da Grande Reportagem SIC “O que é o jantar amanhã?”.

2º episódio: https://bit.ly/3cbXWPV

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Biossegurança | Filipinas aprova arroz dourado

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Após uma rigorosa avaliação de biossegurança, o arroz dourado foi considerado tão seguro quanto o arroz convencional pelo Departamento de Agricultura das Filipinas. Este País junta-se assim ao grupo restrito de Países que afirmaram a segurança do GR2E na alimentação humana, na produção de rações para animais e no processamento de produtos alimentares.

A aprovação do arroz dourado como alimento para pessoas e animais nas Filipinas surge poucas semanas depois de o Bangladesh ter anunciado publicamente estar a preparar-se para ser o primeiro País no mundo a autorizar a produção do arroz geneticamente modificado para conter um aporte nutricional de betacaroteno, que depois se converterá não tão necessária em vitamina A.

Esta aprovação de biossegurança do arroz dourado é o mais recente marco regulatório na longa jornada para desenvolver e implementar o arroz dourado nas Filipinas e, graças a ela, o País irá dispor de “uma solução muito acessível para o grave problema de carência de vitamina A que afeta as crianças em idade pré-escolar e as mulheres grávidas no nosso País”, congratulou-se o diretor executivo do Instituto de Investigação do Arroz nas Filipinas, John de Leon.

De salientar que, apesar do sucesso das intervenções de saúde pública, nomeadamente ao nível da suplementação oral, da alimentação complementar e da educação nutricional da população filipina, a deficiência de vitamina A nas crianças entre os seis meses e os cinco anos de idade aumentou de 15,2% em 2008 para 20,4% em 2013. O arroz dourado agora aprovado fornece entre 30% a 50% da necessidade diária de betacaroteno estimada para as crianças pequenas e mulheres grávidas.

O passo seguinte é a realização de análises sensoriais, que finalmente irão responder à pergunta “Qual é o sabor do arroz dourado?”, a que se seguirá, para concluir o processo regulatório de biossegurança, a aprovação para comercialização antes que possa ser disponibilizado ao público.

Com esta medida, as Filipinas juntam-se a um grupo restrito de países, como a Austrália, Nova Zelândia, Canadá e Estados Unidos, que publicaram avaliações positivas de segurança alimentar do Arroz Dourado.

Saiba mais aqui e aqui.

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Aquecimento global | Bactérias convertem CO2  em biomassa 

E.coli
Representação esquemática da E. coli quimio-autotrófica sintética projetada

Em Israel, os investigadores conseguiram transformar a bactéria E. Coli em organismos capazes de metabolizar um dos principais gases com efeito de estufa. Os resultados deste trabalho pioneiro na diminuição da emissão de CO2  foi publicado recentemente na Cell Reports.

Investigadores israelitas do Instituto de Ciência Weizmann, em Rehovot (perto de Telavive), conseguiram criar uma linhagem de bactérias capazes de metabolizar dióxido de carbono (CO2 ). O novo organismo pode ser usado em tecnologias de combate às emissões de Gases de Efeito de Estufa (GEE), como se lê nos resultados publicados há dias na revista científica Cell Reports.

Ao conseguirem alterar o metabolismo da bactéria Escheria coli (E.coli), a causa mais comum de infeções urinárias no mundo, os investigadores conseguiram que a E.coli converta carbono orgânico em CO2. “De uma perspectiva científica básica, queríamos ver se é possível uma transformação tão grande na dieta de bactérias — da dependência do açúcar à síntese de toda a biomassa do CO2. Além de testar a viabilidade de tal transformação no laboratório, queríamos saber quão extrema é a adaptação em termos de mudanças no modelo de DNA bacteriano”, explicou o investigador Shmuel Gleizer, do Instituto de Ciência Weizmann.

Mas esta capacidade da bactéria E. coli, que os investigadores já apelidaram de  ‘cavalo de batalha da biotecnologia’, não permite apenas reduzir a libertação de gases para a atmosfera. Acreditam os investigadores que é um passo importante também na produção mais sustentável de alimentos: “O nosso principal objetivo era criar uma plataforma científica que pudesse aprimorar a fixação de CO2, o que poderia ajudar a enfrentar os desafios relacionados com o aquecimento global das temperaturas provocado pelas emissões de CO2 e com a produção sustentável de alimentos e de combustíveis”, afirmou o biólogo de sistemas Ron Milo, um dos autores deste estudo.

Financiado pelo Conselho Europeu de Pesquisa, pela Fundação Israelite de Ciência e por outras seis entidades de incentivo à pesquisa dos Estados Unidos, Canadá e Reino Unido, este estudo descreve, pela primeira vez, uma transformação bem-sucedida do modo de crescimento de uma bactéria. “Ensinar uma bactéria intestinal a replicar os truques das plantas era um verdadeiro tiro no escuro. Quando começamos o processo evolutivo direcionado, não tínhamos ideia das possibilidades de sucesso e não havia precedentes na literatura para nos guiar ou sugerir a viabilidade de uma transformação tão extrema. Foi surpreendente verificar, no fim, como foi relativamente pequeno o número de mudanças genéticas necessárias para fazer essa transição”, argumentou Shmuel Gleizer.

Apesar dos resultados otimistas, são necessários mais investigações antes de se considerar o uso industrial desta descoberta. É que, como também é revelado no estudo, “o consumo de formiato por bactérias liberta mais CO2 do que o consumido pela fixação de carbono.”

Em investigações futuras, os cientistas querem encontrar uma solução para o problema das emissões de CO2 através da produção de energia renovável. “Isto abre uma nova e empolgante perspetiva de usar bactérias manipuladas para transformar produtos, que consideramos resíduos, em combustível, alimentos ou outros compostos de interesse. Também pode servir para entender e melhorar as máquinas moleculares que são a base da produção de alimentos e ajudar no futuro a aumentar a produtividade na agricultura”, acrescentou Ron Milo.

Leia o estudo original aqui.

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Evento |Venha ver a ciência que se faz no ITQB

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Este é o Ano Internacional da Tabela Periódica e o ITQB NOVA-Instituto de Tecnologia Química e Biológica da Universidade NOVA de Lisboa, tal como sucede de dois em dois anos, volta a abrir as suas portas a toda a população que queira “juntar-se aos elementos” para descobrir como é que a química está presente em tudo o que existe. 

É já este sábado, dia 26 de outubro, que os investigadores do ITQB NOVA convidam, uma vez mais, as pessoas de todas as idades a participarem nas atividades do Dia Aberto 2019, Ano Internacional da Tabela Periódica.

Durante um dia, entre as 10h00 e as 17h00, os mais novos poderão construir moléculas com gomas, jogar os jogos da fotossíntese e da tabela periódica e descobrir as experiências do Professor Carlos Romão. Para os jovens e adultos estão previstos speed dating com cientistas e visitas aos laboratórios, aos instrumentos científicos utilizados no dia a dia do instituto e às estufas. Haverá bancas sobre a utilização do iodo para ver as impressões digitais ou as experiências sensoriais numa pipoca, e sessões sobre a arquitetura da vida e a tabela periódica. Todos ficarão a saber porque temos uma pirâmide no jardim e irão perceber que não pode haver expressão mais enganadora do que “não contém químicos.” Afinal a química está em tudo o que existe, em cada objeto do nosso dia a dia e até mesmo em nós!

O Dia Aberto do ITQB NOVA é organizado a cada dois anos pelos investigadores do instituto, com o objetivo de darem a conhecer os projetos de investigação que desenvolvem. É uma oportunidade única para descobrir a instituição por dentro, saber um pouco mais sobre uma carreira científica e perceber a ciência por trás dos diversos momentos das nossas vidas.

Veja o programa de atividades.

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