A Inspiração Luminosa dos Vaga-Lumes

Ao pesquisar o mecanismo de emissão luminosa dos vaga-lumes, os cientistas puderam desenvolver uma série de métodos de análises biológicas que são muito úteis nos dias de hoje

O vaga-lume é um inseto coleóptero que possui emissões luminosas devido aos órgãos fosforescentes localizados na parte inferior do abdômen. No corpo do vaga-lume existe um pequeno laboratório de Química. “São as chamadas lanternas”, diz o biólogo Vadin Viviani, da Universidade de São Paulo (USP). Ali moram os fotócitos, células que produzem luz, iguais às daqueles peixes que brilham. O interruptor que acende essas lâmpadas é o sistema nervoso central e pode ser ligado por vários motivos – um deles é o ambiente escuro. Na hora do clic, a molécula de ATP, armazenadora de energia, provoca a reação do oxigênio com uma substância batizada de luciferina. Também entra em ação a enzima luciferase. Dessa mistura resulta a molécula de oxiluciferina, que a essa altura está, como dizem os cientistas, excitada. Ou seja, ali tem energia sobrando, pronta para se perder em forma de luz ( fenômeno conhecido como bioluminescência ),

Há décadas, a ciência começou a imitar o vaga-lume artificialmente. A luciferina foi sintetizada em laboratório. Embora a luciferase não pudesse ser copiada, por ser uma molécula grande, a engenharia genética usou algumas bactérias, como a Escherichia coli, para fabricá-la. O DNA, que carrega as características da lanterna, foi implantado nas bactérias para produzir luciferase. Pronto: com o segredo da luz nas mãos, a ciência partiu para a sua aplicação prática.

Os cientistas descobriram que os vaga-lumes ( também chamados de pirilampos ) têm um sistema extremamente econômico para cintilar. Da energia que produzem, 90% vira luminosidade e apenas 10% se perde em calor. Exatamente o inverso do que ocorre numa lâmpada comum. Já se sabe que o brilho – que para o inseto serve principalmente como código para atrair o sexo oposto – tem várias utilidades para o homem. A partir das substâncias encontradas neste inseto, é possível analisar a qualidade da comida, de medicamentos e até das células humanas, além de outras aplicações.

As substâncias luciferina e luciferase, responsáveis pela luz do vaga-lume, testam antibióticos, alimentos e até a fertilidade. No caso do teste de antibióticos, implanta-se na bactéria responsável por uma doença o gene que comanda a produção de substâncias luminescentes. Depois, aplica-se o antibiótico. Se continuar brilhando, é porque a bactéria está viva e o remédio não funcionou.

Quanto mais ATP houver no espermatozóide, mais ele brilha ao receber a mistura de luciferina e luciferase. Se cintilar pouco, é sinal de que a célula tem pouco ATP: está fora de forma e, portanto, pouco fértil.

A luminescência indica também  quando há bactérias ativas na comida. É que todo organismo em atividade tem ATP, que desprende luz quando combinado com a luciferina e a luciferase. Se acender, o alimento está estragado.

Agora muitos cientistas estão tentando aplicar os conceitos dessa "luz natural" em atividades como a melhoria do cultivo de alimentos, a detecção de poluição e até mesmo a iluminação pública.

Uma das ideias, por exemplo, é desenvolver árvores que emitam luz e, dessa forma, possam ser usadas para iluminar as ruas das cidades. No futuro, o método também pode servir para analisar processos de metástase de câncer e ser uma alternativa para diagnóstico em humanos, substituindo a ressonância magnética e a tomografia por emissão de pósitrons (PET).

Fonte Principal: Revista Superinteressante