Bioluminescência de Chaetopterus variopedatus: purificação da luciferase e funções ecológicas

• Processo: 14/18541-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2015
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2019
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Radiologia e Fotobiologia
• Pesquisador responsável: Anderson Garbuglio de Oliveira
• Beneficiário: Jeremy Darius Mirza
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas (ICAQF). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus Diadema. Diadema , SP, Brasil
• Assunto(s): Bioluminescência Luciferases Chaetopterus variopedatus
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioluminescência | Chaetopterus variopedatus | luciferase | Bioluminescência

Resumo

A bioluminescência é um processo químico de emissão de luz fria e visível, muito comum em organismos marinhos. As reações envolvidas nesse fenômeno são baseadas na oxidação de uma pequena molécula orgânica (luciferina) catalisada por uma enzima (luciferase). Em todos os casos, existe sempre o envolvimento de intermediários altamente energéticos (peróxi-luciferina), cujo rompimento de suas ligações fornece a energia necessária para a excitação e emissão de luz. Acredita-se que a bioluminescência tenha evoluído indenpendentemente várias vezes em diversos filos, e dessa maneira há variações significativas nos tipos de luciferina e luciferase que ocorrem em organismos luminescentes. Muitos desses sistemas bioluminescentes tem sido estudado nas últimas décadas, permitindo uma maior compreensão química e biológica desse fenômeno e levando ao desenvolvimento de novas ferramentas biotecnológicas. No entanto, existem alguns sistemas que ainda são desconhecidos, como é o caso do verme Chaetopterus variopedatus. Este anelídeo marinho, encontrado geralmente em sedimentos, tem a capacidade de produzir luz azul intensa quando perturbado. Estudos realizados durante o final da década 1960 identificaram alguns compostos específicos associados com a bioluminescência nesta espécie. Entretanto, poucos trabalhos foram realizados desde então e a natureza dos componentes químicos envolvidos, bem como o mecanismo de quimiluminescência operante, permanecem desconhecidos. Ademais, não foram avaliados os potenciais papéis ecológicos da bioluminescência neste organismo. Dessa maneira, esse projeto tem como objetivo isolar, caracterizar e clonar a luciferase de C. variopedatus, assim como compreender o mecanismo químico de emissão de luz nesse organismo. Além disso, as possíveis funções ecológicas da bioluminescência nesse anelídeo também serão investigadas. (AU)

Publicações científicas

(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)

GALEAZZO, GABRIELA A.; MIRZA, JEREMY D.; DORR, FELIPE A.; PINTO, ERNANI; STEVANI, V, CASSIUS; LOHRMANN, KARIN B.; OLIVEIRA, ANDERSON G.. Characterizing the Bioluminescence of the Humboldt Squid, Dosidicus gigas (d'Orbigny, 1835): One of the Largest Luminescent Animals in the World. Photochemistry and Photobiology, v. 95, n. 5, p. 1179-1185, SEP 2019. (17/26279-2, 14/18541-0, 17/22501-2, 17/07677-7)

TESSLER, MICHAEL; GAFFNEY, JEAN P.; OLIVEIRA, ANDERSON G.; GUARNACCIA, ANDREW; DOBI, KRISTA C.; GUJARATI, NEHABEN A.; GALBRAITH, MOIRA; MIRZA, JEREMY D.; SPARKS, JOHN S.; PIERIBONE, VINCENT A.; et al. A putative chordate luciferase from a cosmopolitan tunicate indicates convergent bioluminescence evolution across phyla. SCIENTIFIC REPORTS, v. 10, n. 1, OCT 20 2020. (17/26279-2, 14/18541-0)

MIRZA, JEREMY D.; MIGOTTO, ALVARO E.; YAMPOLSKY, ILIA V.; DE MORAES, GABRIELA V.; TSARKOVA, ALEKSANDRA S.; OLIVEIRA, ANDERSON G.. Chaetopterus variopedatusBioluminescence: A Review of Light Emission within a Species Complex. Photochemistry and Photobiology, v. 96, n. 4, p. 768-778, JUL 2020. (17/26279-2, 14/18541-0, 18/17857-5, 17/22501-2)