Cientistas descobrem enzima luminescente em coral mar profundo capaz de atuar em temperaturas extremas

Uma expedição feita a bordo do navio oceanográfico Alpha Crucis, da Universidade de São Paulo (USP), revelou pela primeira vez uma luciferase — enzima responsável pela bioluminescência — em um coral de mar profundo. Segundo informações divulgadas pela Agência FAPESP, a descoberta foi publicada na revista Biochemical and Biophysical Research Communications e chamou atenção pelo fato de a enzima, batizada de AnmLuc, ser capaz de operar em temperaturas próximas a 2 °C. Participaram do estudo pesquisadores ligados aos institutos Oceanográfico e de Química da USP, além de instituições como Unesp, Unifesp e UFABC, numa cooperação que envolveu uma coleta feita em 2019 na área do talude continental, entre os estados de São Paulo e Rio de Janeiro.

De acordo com o estudo, a AnmLuc foi isolada da pena-do-mar Anthoptilum murrayi, um organismo marinho pertencente ao grupo dos cnidários, que inclui ainda águas-vivas e anêmonas. A enzima funciona ao catalisar uma reação que produz luz azul ao reagir com uma molécula chamada luciferina. A reação, que envolve a oxidação da molécula, libera energia luminosa visível a olho nu. O aspecto mais surpreendente, segundo os autores, é a forte adaptação da anmLuc ao frio, uma característica que amplia o entendimento evolutivo da bioluminescência em ambientes extremos. "A capacidade de operar em temperaturas próximas a 2 °C é incomum e abre possibilidades para o desenvolvimento de ossistemas biotecnológicos, como biossensores que podem monitorar processos celulares ou detectar doenças", explica Oliveira, um dos pesquisadores envolvidos no trabalho.

O material biológico foi coletado durante uma campanha que utilizou uma rede de arrasto de cerca de 20 metros de comprimento, feita a profundidades entre 200 e 1.500 metros, na busca por organismos adaptados à escassez de luz e altas pressões. Oliveira destaca que campanhas dessa natureza reúnem especialistas de diversas áreas — como taxonomistas, oceanógrafos e químicos — que analisam as mesmas amostras para responder a diferentes perguntas científicas. Ele também ressalta a sorte envolvida na coleta, visto que a chance de capturar exatamente o organismo desejado é mínima, mesmo em uma rede extensa. "Sabíamos que iriamos encontrar seres capazes de bioluminescência, mas não quais seriam as espécies específicas", afirma Oliveira. A espécie coletada, Anthoptilum murrayi, foi registrada a aproximadamente 1.100 metros de profundidade. Ainda não há confirmação de outras expedientes ou estudos que tenham detectado enzimas semelhantes em coral de mar profundo, e o próprio estudo aguarda validações adicionais.

Para os cientistas, a descoberta não apenas aprofunda o conhecimento sobre adaptações biológicas de organismos marinhos em ambientes de frio extremo, mas também aponta para as possibilidades de aplicar esse funcionamento em tecnologias futuras, especialmente na área de biotecnologia. Como a enzima consegue brilhar mesmo nas águas geladas do oceano profundo, ela pode ser a base para desenvolvimento de novos sensores que funcionem em condições ambientais adversas, algo relevante para áreas como saúde e pesquisa biomédica. O estudo, que faz parte do projeto Deep Ocean apoiado pelo programa BIOTA-FAPESP, reforça a importância de campanhas multidisciplinares e do estudo de organismos pouco explorados do fundo do mar, regiões ainda com muitos mistérios a serem desvendados.