Cientistas da Skoltech, em colaboração com colegas da Suíça, Alemanha e EUA, sugeriram uma nova estrutura conceitual para prever a evolução de características bioluminescentes complexas. Os pesquisadores analisaram dados sobre a evolução de um grande grupo de proteínas bioluminescentes e descobriram que as proteínas que são mais centrais nas redes moleculares tendem a desenvolver padrões mais complexos de emissão de luz ao longo do tempo. As conclusões do estudo são relatadas em _Nature Communications_.

A bioluminescência é a produção e emissão de luz por um organismo vivo. É um fenómeno comum nos oceanos, onde se estima que mais de 90% de todos os animais produzem luz. Além de proporcionar um espetáculo espetacular de luz natural, a bioluminescência tem muitas funções importantes, como atrair parceiros, encontrar comida e evitar predadores.

A evolução da bioluminescência é um processo complexo que ocorreu de forma independente várias vezes em diferentes grupos de organismos. Estudos anteriores identificaram vários fatores-chave que podem influenciar a evolução da bioluminescência, como condições ambientais, interações ecológicas e restrições genéticas.

Neste estudo, os pesquisadores usaram uma nova abordagem para analisar a evolução da bioluminescência. Eles se concentraram em um grande grupo de proteínas bioluminescentes chamadas luciferases. Luciferases são enzimas que catalisam a reação química que produz luz. Os pesquisadores analisaram a estrutura molecular e a função das luciferases de uma ampla gama de organismos, incluindo bactérias, peixes e insetos.

Os pesquisadores descobriram que as luciferases que são mais centrais nas redes moleculares tendem a desenvolver padrões mais complexos de emissão de luz ao longo do tempo. Isto sugere que a evolução da bioluminescência é influenciada pela conectividade das luciferases dentro das redes moleculares.

As descobertas deste estudo têm implicações importantes para a compreensão da evolução de características complexas em outros sistemas biológicos. Eles também fornecem uma nova estrutura para prever como a bioluminescência poderá evoluir no futuro.

“Nosso estudo fornece uma nova janela para a evolução de características complexas”, diz Konstantin Luzyanin, professor da Skoltech, autor sênior do artigo. "Mostramos que a conectividade de proteínas dentro de redes moleculares pode influenciar a evolução de padrões complexos de emissão de luz. Isto sugere que a conectividade de rede pode desempenhar um papel geral na evolução de características complexas em outros sistemas biológicos."