Projetos de docentes ou pesquisadores

Parecer da Comissão Científica

Projeto Externo - de Outra Unidade da USP

Dados do solicitante

Anderson Garbuglio de Oliveira

Natureza do projeto

Projeto de docente ou pesquisador
Outra - Relacionado a projeto regular FAPESP (2015/25834-7

Pesquisadores ou docentes associados

Jeremy Mirza
Ilia Yampolski
Nadezhda Markina
Mikhail Mishkin

Recursos

Auxílio Regular FAPESP (2015/25834-7)
Fapesp

Descrição do projeto

Estudo da bioluminescência em Chaetopterus variopedatus (Annelida, Polychaeta) e prospecção de novos sistemas bioluminescentes marinhos
01-04-2016
01-04-2018

Bioluminescência, a emissão de luz fria e visível por seres vivos, é um processo biológico extremamente importante. Esse fenômeno é representado no ambiente marinho por uma extraordinária variedade de organismos que utilizam sua capacidade de produzir luz para encontrar alimentos, se comunicar e afastar predadores. Diferentes mecanismos químicos e distribuições filogenéticas presentes nesses organismos luminescentes evidenciam as vantagens ecológicas dessa capacidade. No entanto, as origens, funções e a natureza química de alguns sistemas bioluminescentes ainda permanecem obscuras. Entre os mecanismos de bioluminescência pouco compreendidos pode-se citar o do anelídeo marinho Chaetopterus variopedatus. As reações luminescentes reportadas para esse organismo in vitro são muito mais lentas e ineficientes quando comparadas a sua bioluminescência. De fato, o verdadeiro fator de ativação intrínseco de sua luminescência ainda continua indeterminado, bem como os mecanismos de oxidação envolvidos. O presente projeto tem como objetivo isolar e caracterizar a luciferina e fotoproteína envolvida no mecanismo de emissão de luz do anelídeo C. variopedatus. Ainda, propõe-se também prospectar no litoral brasileiro sistemas bioluminescentes marinhos que ainda não foram caracterizados quimicamente. Dessa maneira, espera-se que os resultados obtidos neste projeto contribuam para a produção de novos estudos acadêmicos e aplicados.
luciferina luciferase Fotoproteina bioluminescência marinha

Em organismos bioluminescentes, para que se possa estudar o mecanismo químico de luminescência é crucial que se utilize os componentes purificados, uma vez que os resultados obtidos com extratos brutos ou impuros são difíceis de interpretar e frequentemente levam a interpretações errôneas. Portanto, o isolamento e purificação das substâncias essenciais para a emissão de luz, como a luciferina, luciferase e fotoproteína é extremamente importante. Como sistemas bioluminescentes são bastante variados em seus mecanismos e natureza química de seus constituintes, métodos individuais para isolar e purificar as substâncias de interesse precisam ser projetados especificamente para cada tipo de organismo. Todas as formas de fotoproteínas já estudadas emitem luz espontaneamente e continuamente, mesmo na presença de inibidores ou agentes quelantes. Essa emissão de luz de baixa intensidade, porém permanente, resulta em uma deterioração gradual da capacidade de luminescência dessas proteínas o que torna sua purificação bastante complexa. Em vista das constantes perdas de atividade verificadas durante as tentativas de extração e purificação da fotoproteína no projeto passado, serão investigadas novas maneiras de se isolar luciferina e fotoproteína, cada uma delas separadamente, baseando-se na capacidade de regeneração dessa classe de enzimas. Para o isolamento da fotoproteína, a estratégia consistirá em purificar essa proteína em sua forma apo e depois, na presença de luciferina, regenerá- la novamente para testar sua atividade enzimática. Para tanto, serão feitas adaptações na metodologia de regeneração das fotoproteínas aequor

O tempo para o desenvolvimento desse projeto é de dois anos. De acordo com a proposta pretende-se: (i) Continuar com o desenvolvimento de metodologias para o isolamento e caracterização da luciferina e fotoproteína de C. variopedatus; (ii) estudar o mecanismo químico de emissão de luz envolvido nesse sistema e (iii) prospectar espécies marinhas bioluminescentes que apresentem mecanismos de emissão de luz desconhecidos ou ainda pouco estudados e (iv) prosseguir com os estudos da fotoproteína do molusco D. gigas. Para tanto, durante esse período, pretende-se realizar coletas em intervalos regulares a cada 2-3 meses. Com duração média de 2-3 dias.

Solicitações

Pequena área de bancada para seja possível identificar e congelar os animais coletados. Sala escura para verificar a emissão de luz das amostras.
Balança, vidrarias como (béqueres e tubos) e aquários pequenos.
Chaetopterus variopedatus (aprox. 10-20 organismos por coleta)
região do canal de São Sebastião
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não se aplica
  • NEC_STRUCT
  • NEC_TECH_SUPP
  • NEC_TECH_SUPP_COLLEC
  • NEC_COLLEC
  • NEC_VESSEL
Por favor, selecione
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