Quando ameaçado, o verme de tubo de pergaminho marinho secreta um limo pegajoso que emite uma luz azul de longa duração única. Uma nova pesquisa sobre como o verme cria e sustenta essa luz sugere que o processo é autoalimentado.

"A luz, ou bioluminescência, produzido por este worm não aparece como flashes, como na maioria dos organismos luminosos, mas como um brilho duradouro, "disse Evelien De Meulenaere, Ph.D., pesquisador do laboratório de Dimitri Deheyn na Scripps Institution of Oceanography. "Entender os mecanismos desse processo de bioluminescência pode informar o projeto de um bastão de luz que funciona por vários dias ou, com mais otimização, jardim ecológico e iluminação pública. "

De Meulenaere estava programado para apresentar esta pesquisa no encontro anual da Sociedade Americana de Bioquímica e Biologia Molecular em San Diego neste mês. Apesar da reunião, a ser realizada em conjunto com a conferência de Biologia Experimental de 2020, foi cancelado em resposta ao surto de COVID-19, o resumo da equipe de pesquisa foi publicado na edição deste mês da The FASEB Journal .

Depois de descobrir que a produção de luz não estava ligada a nenhuma das vias metabólicas do organismo, os pesquisadores perceberam que manter a produção de luz por mais do que alguns milissegundos exigiria que o lodo contivesse sua própria fonte de energia.

Trabalhos posteriores revelaram que o lodo do verme contém uma proteína de armazenamento de ferro chamada ferritina. Adicionar ferro artificialmente ao muco aumentou a produção de luz, o que levou os pesquisadores a acreditarem que a ferritina atua como uma bateria molecular que armazena energia. Mais recentemente, eles descobriram que a exposição da ferritina à luz azul torna mais ferro disponível e que a exposição do limo à luz azul induz rajadas de luz que duram vários minutos.

"Uma fonte de luz baseada neste mecanismo poderia ser acionada remotamente usando luz azul para iniciar e amplificar o processo, "disse De Meulenaere." Uma vez que entendemos exatamente como a produção de luz acontece no sistema natural, essa informação pode ser usada para desenvolver uma luz de longa duração que também é biodegradável e recarregável. "

A bioluminescência do verme tubular também poderia ser usada para criar sistemas repórter biomédicos. Por ser sensível ao ferro, esse sistema poderia ser usado para testar deficiências ou toxicidades de ferro. Também pode ser usado como um repórter emissor de luz que funciona por vários dias. Isso permitiria experimentos onde várias proteínas ou células são rastreadas por períodos de tempo muito mais longos do que é possível com os repórteres fluorescentes de hoje.