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Pesquisadores da UFSCar obtêm bioluminescência vermelha mais eficiente

Publicado em 11 fevereiro 2021

Pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) desenvolveram um novo sistema luciferina-luciferase emissor de luz vermelha distante mais eficiente do que os disponibilizados comercialmente. Artigo a respeito foi publicado no International Journal of Molecular Sciences.

O estudo recebeu apoio da FAPESP por meio do Projeto Temático “Bioluminescência de artrópodes: diversidade biológica em biomas brasileiros; origem bioquímica; evolução estrutural/funcional de luciferases; diferenciação molecular das lanternas; aplicações biotecnológicas, ambientais e educacionais”, coordenado pelo bioquímico Vadim Viviani, professor da UFSCar.

“Obtivemos um novo sistema luciferase-luciferina que produz luz no vermelho distante, na faixa de 650 nanômetros. E emite a mais brilhante bioluminescência já reportada nessa faixa do espectro. É um resultado altamente promissor para o imageamento de processos biológicos e patológicos em tecidos de mamíferos”, diz Viviani à Agência FAPESP.

As luciferases são enzimas que catalisam a oxidação de luciferinas, compostos presentes em alguns animais, algas e fungos. A reação de oxidação é responsável pelo fenômeno da bioluminescência, que consiste na emissão de luz, em comprimentos de onda que variam do azul ao vermelho.

O sistema luciferina-luciferase de vagalumes tem sido amplamente utilizado para imageamento de culturas de células ou de modelos animais vivos, possibilitando, por exemplo, monitorar a proliferação de metástases e as respostas dos tumores aos tratamentos. E também processos de infecção viral e o efeito de diferentes candidatos a fármacos sobre os vírus – inclusive o novo coronavírus.

“Para imageamento de processos biológicos ou patológicos em tecidos de mamíferos, a bioluminescência vermelha é a preferida, devido à baixa absorção da luz de comprimentos de onda mais longos pela hemoglobina, a mioglobina e a melanina, presentes nesses tecidos. E a detecção torna-se melhor ainda nas faixas do vermelho distante [FR, do inglês far red)] ou do infravermelho próximo [NIR, do inglês near infrared]. Porém, não existe nenhum sistema bioluminescente que naturalmente emita nessa faixa do vermelho distante”, informa Viviani.

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