Por Marco Túlio Pires, Agência Fapesp
Pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) em Sorocaba transformaram, pela primeira vez, uma enzima não luminescente em uma enzima capaz de gerar luz, por meio de engenharia genética. O processo só foi possível após a descoberta de uma outra enzima – considerada o "elo perdido" na evolução dos animais que emitem luz, como vaga-lumes, águas-vivas e alguns besouros.
O grupo do professor Vadim Viviani, do Laboratório de Bioquímica e Biotecnologia de Sistemas Bioluminescentes da UFSCar, encontrou essa resposta em uma enzima considerada como "prima distante" das luciferases. Ela fica no sistema excretor da larva do besouro não luminescente Zophobas morio, muito usada como isca de pesca, conhecida popularmente como bicho-da-farinha ou tenébrio.
"A quantidade de luz é tão baixa que ela não é considerada luminescente; entretanto, a estrutura molecular da enzima é parecida com aquela das enzimas luciferases, colocando-as dentro da mesma família de enzimas", disse Viviani.
"São enzimas essenciais para todos os organismos, das bactérias aos seres humanos", disse Viviani. Só que suas funções variam, dependendo do tecido, órgão ou organismo em que são encontradas.
"Em plantas, por exemplo, algumas dessas enzimas são responsáveis pelo processo de pigmentação. Em bactérias, fazem parte do metabolismo de compostos tóxicos. Em animais, a maioria delas participa do metabolismo de gorduras. Já nos vaga-lumes, produzem luz", disse o pesquisador
Com isso, conseguiu-se produzir uma luciferase de luz laranja totalmente nova a partir de uma AMP-ligase. "Descobrimos qual aminoácido devemos trocar para fazer com que a enzima passe a emitir luz suficiente para ser considerada luminescente", disse Viviani.
Apesar de a cor não ser novidade — existem luciferases que naturalmente emitem luz parecida —, o feito é inédito. "É a primeira vez na literatura científica que esse processo é descrito", afirmou Viviani.
A pesquisa abre caminho para o desenvolvimento de AMP-ligases bioluminescentes, de biossensores luminosos para ácidos tóxicos orgânicos, por exemplo, para saber se um inseto é resistente a um determinado inseticida de natureza ácida (lembrando que as AMP-ligases, inclusive as luciferases, atuam sobre compostos ácidos, em alguns casos detoxificando-os), e de luciferases que brilham em várias cores mais intensas do que as atuais.
"A utilização de biomarcadores luminosos em processos metabólicos aumenta a compreensão de como os organismos funcionam, quais caminhos as substâncias tomam e se uma determinada técnica funciona", explicou Viviani. É como se, de repente, ao observar uma cidade de cima, fosse possível iluminar apenas as mulheres ou os homens; ou quem anda de carro, moto ou ônibus; ou quem veste roupa azul ou amarela.