Parapriacanthus ransonneti nadar em um aquário
MANABU BESSHO-UEHARA
No mundo da bioluminescência, é comum que os organismos para obter luciferina—a pequena molécula necessária para fazer a luz—a partir de sua dieta. Os cientistas têm colocado a hipótese de que os peixes bioluminescentes fazem a sua própria luciferase, a enzima que catalisa a reacção que faz a luciferina brilhar., Mas em um estudo publicado esta semana (8 de Janeiro) em avanços científicos, pesquisadores mostraram que uma espécie de peixe costeiro gera luz usando luciferina e luciferase capturadas de sua presa bioluminescente, um pequeno crustáceo conhecido como ostracode. este trabalho “desafia a nossa visão de como percebemos a bioluminescência dos peixes”, diz David Gruber, um biólogo marinho da Universidade da cidade de Nova Iorque que não estava envolvido no estudo., “No passado, pensávamos que ou os peixes faziam ambos os Componentes da bioluminescência eles mesmos ou apenas um dos componentes, mas este é um exemplo de que eles não faziam nenhum deles e obtinham ambos de sua dieta. Adoro quando aparece um jornal que nos mostra um ângulo que não sabíamos antes. como estudante de pós-graduação na Universidade de Nagoya no Japão, Manabu Bessho-Uehara tinha se decidido a estudar a evolução da bioluminescência., Ele diz que há mais de 200 gêneros de peixes que brilham, e um estudo de 2016 indicou que a bioluminescência surgiu independentemente pelo menos 27 vezes em peixes marinhos. “O que é engraçado é que ninguém identificou genes de luciferase de qualquer um dos peixes, então é aí que eu queria começar”, diz O cientista Bessho-Uehara, que agora é um pós-doutorado no Instituto de pesquisa de Aquário de Monterey Bay, na Califórnia., trabalhos anteriores mostraram que os peixes do gênero Parapriacanthus, peixes de águas rasas encontrados ao largo da Costa do Pacífico ocidental e dos oceanos indianos, sequestraram luciferina de suas presas em seus órgãos leves, mas acreditava-se que eles estavam fazendo sua própria enzima luciferase. Então, quando Bessho-Uehara e seus colegas no Japão procuraram um gene de luciferase no genoma de Parapriacanthus ransonneti, eles esperavam encontrar um gene de peixe que codificasse uma proteína de peixe., Em vez disso, eles descobriram que a proteína luciferase nos órgãos leves que correm ao longo da parte inferior do peixe era idêntica à enzima produzida pelos ostracóides que estes peixes comem.
Os pesquisadores não encontraram nenhuma gene que codifica a luciferase no genoma de peixes, indicando que os animais, em vez disso, o sequestro de proteína da sua dieta., Para testar esta hipótese, a equipe de pesquisa alimentou os peixes não-brilhantes alimentos por até um ano, resultando em uma perda de sua luminescência. Depois alimentaram os peixes de uma espécie diferente de ostracídeos brilhantes. Depois de algumas semanas na nova dieta, os peixes foram novamente capazes de brilhar. Os pesquisadores também encontraram peptídeos que combinavam com a luciferase dos recém-introduzidos ostracods em seus órgãos leves.,
“Quando eu ouvi pela primeira vez sobre isso, eu estava meio cético, mas fazer uma história convincente de que isso realmente é, utilizando a luciferase roubado de suas presas”, diz Edith Widder, o fundador do Oceano Pesquisa & Associação de Conservação que não participaram no estudo. Ela explica que é surpreendente que a enzima luciferase, que é uma molécula bastante grande e complexa, possa ser absorvida pelo sistema digestivo e não degradada ao ponto em que já não é funcional, uma observação que os autores destacam também.,
“é por isso que eu estava inicialmente tão cético quando ouvi sobre isso, porque eu não conseguia imaginar como isso era possível”, diz ela. “Eles me convenceram de que é isso que está acontecendo aqui e então isso abre muitas outras perguntas sobre como isso está realmente acontecendo. É apenas uma inovação evolutiva fenomenal.”
no futuro, Bessho-Uehara e seus colegas vão continuar a busca por genes da luciferase de peixe. Eles também planeiam investigar como a proteína entra nas células do peixe e se outros peixes bioluminescentes usam ou não uma estratégia semelhante.,
“porque isso evoluiu independentemente tantas vezes, os mecanismos pelos quais isso está funcionando podem ser bastante diferentes de uma linhagem para outra linhagem”, diz Matt Davis, um biólogo da St.Cloud State University em Minnesota, que não participou do trabalho. “Isso só vai mostrar que mesmo sabendo muito sobre quais linhagens estão produzindo e emitindo a luz, ainda temos muito a aprender sobre como isso realmente funciona.”
M. Bessho-Uehara et al., “Kleptoprotein bioluminescence:Parapriacanthus fish obtain luciferase from ostracod prey,” Science Advances, doi: 10.,1126 / sciadv.aax4942, 2020. Abby Olena é uma jornalista freelance baseada no Alabama. Encontre-a no Twitter @abbyolena.