Uma enzima encontrada na pena-do-mar Anthoptilum murrayi consegue produzir luz em temperaturas próximas às do ambiente frio onde o coral vive. Batizada de AnmLuc, a molécula apresentou atividade entre 2 °C e 5 °C em laboratório e teve desempenho máximo em torno de 15 °C.
A descoberta também revelou uma diferença entre o organismo e a enzima isolada. A pena-do-mar emitia luz verde quando era estimulada a bordo do navio oceanográfico Alpha Crucis, da Universidade de São Paulo (USP). Já a AnmLuc purificada produziu luz azul nos testes. Os pesquisadores avaliam que uma proteína fluorescente ainda não identificada transforma a luz azul em verde dentro do coral.
Como a enzima foi encontrada
O organismo foi coletado em 2019, durante uma campanha do projeto Deep Ocean, no talude continental entre os Estados de São Paulo e Rio de Janeiro. A equipe fez coletas entre 200 e 1.500 metros de profundidade com uma rede de arrasto de cerca de 20 metros de abertura. A pena-do-mar foi localizada a aproximadamente 1.100 metros.
Todos os animais recolhidos eram examinados em uma sala escura instalada no navio. A observação da emissão de luz pela A. murrayi levou os pesquisadores a investigar o mecanismo molecular responsável pelo fenômeno.
Para identificar a luciferase, os cientistas analisaram o transcriptoma do coral, conjunto de moléculas de RNA que indica quais genes estavam ativos. Depois, inseriram o gene candidato na bactéria Escherichia coli para produzir a enzima em laboratório. Uma linhagem bacteriana modificada para operar em baixas temperaturas foi necessária para obter a proteína de forma adequada.
Possíveis aplicações
A luciferase catalisa a reação entre uma molécula chamada luciferina e o oxigênio. Durante o processo, energia é liberada na forma de luz. A atividade em baixas temperaturas pode favorecer o uso da AnmLuc em biossensores e sistemas moleculares voltados ao acompanhamento de processos celulares e do avanço de doenças.
Luciferases já são usadas como marcadores biológicos em pesquisas biomédicas. A luz gerada pela reação permite acompanhar processos celulares e moleculares em tempo real. Segundo Anderson Garbuglio de Oliveira, a enzima pode ser adequada a sistemas biotecnológicos projetados para funcionar em faixas de temperatura mais baixas.
O estudo é resultado do doutorado de Gabriela Amancio Galeazzo, realizado nos institutos Oceanográfico e de Química da USP, com orientação de Oliveira. Participaram também pesquisadores da Universidade Estadual Paulista (Unesp), da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) e da Universidade Federal do ABC (UFABC). A pesquisa foi divulgada na revista Biochemical and Biophysical Research Communications.
