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Bioluminescência em fungos: levantamento de espécies, estudo mecanístico & ensaios toxicológicos

Processo: 13/16885-1
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de dezembro de 2013 - 30 de setembro de 2016
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Biofísica - Radiologia e Fotobiologia
Pesquisador responsável:Cassius Vinicius Stevani
Beneficiário:Cassius Vinicius Stevani
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Ecotoxicologia  Bioluminescência  Quimiluminescência  Luciferases  Fungos  NADP  Poluição do solo  Bioensaio 

Resumo

Ao longo da última meia década, o estudo da bioluminescência de fungos tem ganhado atenção desde que a presença de enzimas foi confirmada pela reação bioluminescente in vitro, pondo fim há mais de 40 anos de controvérsia. Desde então o nosso laboratório tem trabalhado essencialmente na caracterização das substâncias envolvidas na bioluminescência de fungos e na elucidação do seu mecanismo, assim como no desenvolvimento de um ensaio bioluminescente toxicológico com fungos. Anteriormente, demonstramos o envolvimento de uma redutase NAD(P)H-dependente e de uma luciferase de membrana em uma reação consecutiva em dois passos, iniciada por NAD(P)H e oxigênio molecular, gerando luz verde. É provável também que o sistema luminescente de fungos tenha mecanismo similar entre todas as linhagens de fungos bioluminescentes, com base em estudos com reações cruzadas. Além disso, a bioluminescência fúngica é inibida pela exposição do micélio à substâncias tóxicas. A variação da emissão de luz, em condições otimizadas e controladas, tem sido utilizada como sinal para o desenvolvimento de um bioensaio toxicológico. Este bioensaio é útil para compreender melhor as interações e efeitos de compostos perigosos para espécies terrestres e para auxiliar a avaliação da contaminação do solo por fontes bióticas ou abióticas. Neste projeto, apresentamos uma visão geral do estado atual do estudo da luminescência de fungos e da aplicação de fungos bioluminescentes como ferramenta versátil em toxicologia. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Descoberto o primeiro inseto sul-americano que emite luz azul 
Matéria(s) publicada(s) na Revista Pesquisa FAPESP sobre o auxílio::
Iluminação natural 
Ritmo biológico controla brilho de cogumelos 

Publicações científicas (9)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
FALASCHI, RAFAELA L.; AMARAL, DANILO T.; SANTOS, ISAIAS; DOMINGOS, ADAO H. R.; JOHNSON, GRANT A.; MARTINS, ANA G. S.; VIROOMAL, IMRAN B.; POMPEIA, SERGIO L.; MIRZA, JEREMY D.; OLIVEIRA, ANDERSON G.; BECHARA, ETELVINO J. H.; VIVIANI, VADIM R.; STEVANI, V, CASSIUS. Neoceroplatus betaryiensis nov. sp. (Diptera: Keroplatidae) is the first record of a bioluminescent fungus-gnat in South America. SCIENTIFIC REPORTS, v. 9, AUG 5 2019. Citações Web of Science: 0.
KOTLOBAY, ALEXEY A.; SARKISYAN, KAREN S.; MOKRUSHINA, YULIANA A.; MARCET-HOUBEN, MARINA; SEREBROVSKAYA, EKATERINA O.; MARKINA, NADEZHDA M.; SOMERMEYER, LOUISA GONZALEZ; GOROKHOVATSKY, ANDREY Y.; VVEDENSKY, ANDREY; PURTOV, KONSTANTIN V.; PETUSHKOV, VALENTIN N.; RODIONOVA, NATALJA S.; CHEPURNYH, TATIANA V.; FAKHRANUROVA, LILIIA I.; GUGLYA, ELENA B.; ZIGANSHIN, RUSTAM; TSARKOVA, ALEKSANDRA S.; KASKOVA, ZINAIDA M.; SHENDER, VICTORIA; ABAKUMOV, MAXIM; ABAKUMOVA, TATIANA O.; POVOLOTSKAYA, INNA S.; EROSHKIN, FEDOR M.; ZARAISKY, ANDREY G.; MISHIN, ALEXANDER S.; DOLGOV, SERGEY V.; MITIOUCHKINA, TATIANA Y.; KOPANTZEV, EUGENE P.; WALDENMAIER, HANS E.; OLIVEIRA, ANDERSON G.; OBA, YUICHI; BARSOVA, EKATERINA; BOGDANOVA, EKATERINA A.; GABALDON, TONI; STEVANI, CASSIUS V.; LUKYANOV, SERGEY; SMIRNOV, IVAN V.; GITELSON, JOSEF I.; KONDRASHOV, FYODOR A.; YAMPOLSKY, ILIA V. Genetically encodable bioluminescent system from fungi. PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA, v. 115, n. 50, p. 12728-12732, DEC 11 2018. Citações Web of Science: 4.
OBA, YUICHI; SUZUKI, YOSHIKI; MARTINS, GABRIEL N. R.; CARVALHO, RODRIGO P.; PEREIRA, TATIANA A.; WALDENMAIER, HANS E.; KANIE, SHUSEI; NAITO, MASASHI; OLIVEIRA, ANDERSON G.; DORR, FELIPE A.; PINTO, ERNANI; YAMPOLSKY, ILIA V.; STEVANI, CASSIUS V. Identification of hispidin as a bioluminescent active compound and its recycling biosynthesis in the luminous fungal fruiting body. PHOTOCHEMICAL & PHOTOBIOLOGICAL SCIENCES, v. 16, n. 9, p. 1435-1440, SEP 1 2017. Citações Web of Science: 6.
KASKOVA, ZINAIDA M.; DORR, FELIPE A.; PETUSHKOV, VALENTIN N.; PURTOV, KONSTANTIN V.; TSARKOVA, ALEKSANDRA S.; RODIONOVA, NATALJA S.; MINEEV, KONSTANTIN S.; GUGLYA, ELENA B.; KOTLOBAY, ALEXEY; BALEEVA, NADEZHDA S.; BARANOV, MIKHAIL S.; ARSENIEV, ALEXANDER S.; GITELSON, JOSEF I.; LUKYANOV, SERGEY; SUZUKI, YOSHIKI; KANIE, SHUSEI; PINTO, ERNANI; DI MASCIO, PAOLO; WALDENMAIER, HANS E.; PEREIRA, TATIANA A.; CARVALHO, RODRIGO P.; OLIVEIRA, ANDERSON G.; OBA, YUICHI; BASTOS, ERICK L.; STEVANI, CASSIUS V.; YAMPOLSKY, ILIA V. Mechanism and color modulation of fungal bioluminescence. SCIENCE ADVANCES, v. 3, n. 4 APR 2017. Citações Web of Science: 19.
OBA, YUICHI; STEVANI, CASSIUS V.; OLIVEIRA, ANDERSON G.; TSARKOVA, ALEKSANDRA S.; CHEPURNYKH, TATIANA V.; YAMPOLSKY, ILIA V. Selected Least Studied but not Forgotten Bioluminescent Systems. Photochemistry and Photobiology, v. 93, n. 2, p. 405-415, MAR-APR 2017. Citações Web of Science: 8.
DESJARDIN, DENNIS E.; PERRY, BRIAN A.; STEVANI, CASSIUS V. New luminescent mycenoid fungi (Basidiomycota, Agaricales) from Sao Paulo State, Brazil. Mycologia, v. 108, n. 6, p. 1165-1174, NOV-DEC 2016. Citações Web of Science: 3.
BAADER, WILHELM J.; STEVANI, CASSIUS V.; BECHARA, ETELVINO J. H. ``Photo{''} Chemistry Without Light?. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 26, n. 12, p. 2430-2447, DEC 2015. Citações Web of Science: 8.
OLIVEIRA, ANDERSON G.; STEVANI, CASSIUS V.; WALDENMAIER, HANS E.; VIVIANI, VADIM; EMERSON, JILLIAN M.; LOROS, JENNIFER J.; DUNLAP, JAY C. Circadian Control Sheds Light on Fungal Bioluminescence. Current Biology, v. 25, n. 7, p. 964-968, MAR 30 2015. Citações Web of Science: 25.
WILHELM J. BAADER; CASSIUS V. STEVANI; ETELVINO J. H. BECHARA. "Photo" Chemistry Without Light?. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 26, n. 12, p. -, Dez. 2015.

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