Uso da luz dos vaga-lumes pela ciência:
Existem
mais de 2.000 espécies de vaga-lumes, e eles são chamados assim devido à
bioluminescência que produzem para atrair parceiros e deter os
predadores. A reação bioluminescente é claramente vista em uma noite quente de
verão , especialmente em climas tropicais e temperados. Muitas
pessoas têm boas recordações de pegar vaga-lumes quando eram crianças,
reunindo-os em um pote com furos na tampa para desfrutar do brilho suave de uma
lâmpada bioluminescente!
Então,
o que é bioluminescência? A bioluminescência é a produção de luz por um
ser vivo (bios=vida, lumen=luz). Este tipo de luminescência é um exemplo
natural de quimiluminescência, ou energia liberada como luz através de uma reação
química. Ele é visto em uma variedade de organismos terrestres, incluindo
o tamboril, aracnídeos, fungos (como o cogumelo brasileiro Agaricus Gardineri,
que nasce nas folhas mortas da palmeira Pindoba), anelídeos e os besouros pirilampos,
(que são chamadas de vaga-lumes no Brasil). Mas, a maior parte da
bioluminescência ocorre nos organismos marinhos da zona abissal dos mares.
Quando
somos crianças nós amamos as luzes piscantes dos vaga-lumes, mas poucos de
nós provavelmente entendemos como o brilho verde-amarelo foi realmente
criado. Na verdade, isto é uma reação química. Vaga-lumes produzem dois
compostos que fazem o seu show de luzes possível. Um composto é chamado de
luciferina e outro é a luciferase.
Luciferina é
um pigmento que reage com o oxigênio para criar a luz que vemos.
Luciferase é
um catalisador nesta reação, o que significa que ele acelera a reação sem ser propriamente
utilizado. Outros componentes dentro dos vaga-lumes, incluindo o magnésio e o ATP,
são as fontes de energia que alimentam esta reação.
A
energia resultante da reação química é liberada como verde, amarelo ou luz
avermelhada, (comprimentos de onda entre 510 a 670 nanômetros), para o seguinte
espectro de luz que vemos na figura
abaixo:
Esta
é a luz que vemos brilhando e voando em torno de nós nas noites quentes de
verão. Na verdade, os cientistas pensam que os vaga-lumes podem controlar
o padrão e a velocidade do seu "piscar", controlando a quantidade de
oxigênio (um componente da reação) que eles têm em seus corpos.
Então,
o que isso tem a ver com os cientistas e as pesquisas? Acontece que o
catalizador Luciferase, produzido pelos vaga-lumes, pode ser uma
poderosa ferramenta de pesquisa .
Os
organismos podem ser induzidos a brilhar, usando-se a engenharia genética, para
expressar o gene da luciferase . A
planta da figura abaixo, por exemplo, expressa luciferase, quando regada com
uma mistura contendo a luciferina, que brilha intensamente no escuro.
Provavelmente
um dos usos mais comuns da luciferase em laboratórios, é agir como um sinalizador
do que está acontecendo dentro do DNA de uma célula. O gene da
luciferase pode ser manipulado, em uma célula, de modo que seja expresso apenas
quando um promotor específico - um segmento de DNA, que dirige a expressão do
gene, é ativado.
Então,
se eu quero saber se um promotor escolhido foi ativado, eu crio um trecho de
DNA em que o meu promotor em questão leva à criação de luciferase quando ativado. Então,
através da adição de luciferina à mistura, a presença ou a ausência de luz me
diz se o catalizador Luciferase foi expresso e se o meu promotor está ativado.
Resumindo:
Promotor
Ativado -> luciferase expresso + luciferina = luz (como vemos em um
vaga-lume)
Promotor
Inativo -> nenhuma expressão de luciferase + luciferina = sem luz
Então,
usando essa fórmula, os cientistas podem determinar se um trecho de
DNA está ativado, com apenas uma medição, e vendo se a luz é
produzida. Esta é uma das maneiras pela qual a luciferase dos vaga-lumes pode ajudar os cientistas a fazerem o seu trabalho.
Abaixo
podemos ver um vídeo italiano falando sobre o fungo bioluminescente brasileiro
Neonothopanus Gardneri, também conhecido como Agaricus Gardneri, que pode ser
encontrado nas folhas mortas do coqueiro
anão Pindoba:
Mas,
segundo alguns pesquisadores, a bioluminescência também pode ser usada pelas
prefeituras para iluminar árvores na rua, pela medicina e pela justiça
para marcar determinados pacientes ou condenados, na agricultura para marcar
animais e plantas, enfim, ela pode ter um grande número de usos e aplicações.
Então,
da próxima vez que você pegar um vaga-lume, deve agradecê-lo por sua
contribuição para a ciência. E, em seguida, deixá-lo ir, para que ele
possa afugentar predadores, atrair um companheiro e entreter as crianças de
todas as idades com a sua bioluminescência!
