quinta-feira, 19 de outubro de 2017

RESUMO DO ARTIGO: BIOLUMINESCÊNCIA DE FUNGOS: DISTRIBUIÇÃO, FUNÇÃO E MECANISMO DE EMISSÃO DE LUZ

RESUMO DO ARTIGO: BIOLUMINESCÊNCIA DE FUNGOS: DISTRIBUIÇÃO, FUNÇÃO E MECANISMO DE EMISSÃO DE LUZ

Nota-se que a tecnologia vem aumentando cada vez mais no ramo bioquímico, no entanto, a emissão de luz por animais e plantas tem inspirado a curiosidade e o interesse da humanidade, sendo alvo de investigações por um grande número de naturalistas. Sabemos que a bioluminescência é a emissão de luz fria e visível por organismos vivos. Ela ocorre em variados organismos (bactérias, fungos, algas, celenterados, moluscos, artrópodes, peixes), principalmente no ambiente marinho. No ambiente terrestre ela ocorre em fungos, anelíedeos, moluscos e principalmente nos insetos. Ela serve principalmente para finalidades de comunicação biológica.A bioluminescência é gerada por reações químicas altamente exotérmicas, catalizadas enzimaticamente, nas quais a energia das ligações químicas de compostos orgânicos é convertida preferencialmente em luz visível.  Nestas reações, moléculas genericamente denominadas de luciferinas são oxidadas por oxigênio, produzindo moléculas eletrônicamente excitadas que decaem emitindo luz. Estas reações são catalizadas por enzimas chamadas de luciferase.. A bioluminescência constitui uma das assinaturas da vida, e por esta razão ela serve como um excelente bioindicador desde o nível molecular até o nível ambiental, e como excelente reagente bioanalítico e marcador celular e de expressão gênica. Com relação à bioluminescência fúngica, existem diversos registros históricos sobre a emissão de luz de madeira e outros tipos de material celulósico em decomposição. Já no início, notou-se que a luz derivada dos materiais em decomposição não era acompanhada de calor.

Existem 71 espécies conhecidas de fungos bioluminescentes, divididas em quatro linhagens, Armillaria, Omphalotus, Micenoide e Lucentipes, onde 52 são Micenoides (73%), 4 Armillaria (6%), 13 Omphalotus (18%) e 2 Lucentipes (3%). Das 71 espécies descritas, 12 espécies podem ser encontradas no Brasil (17%), sendo que pelo menos 8 eram desconhecidas da comunidade científica.7,8,14,15 Os corpos de frutificação foram encontrados nos estados do Paraná, São Paulo, Mato Grosso do Sul, Piauí, Tocantins, Goiás, Maranhão e Amazonas . A América do Sul não possui a linhagem Armillaria, presente somente em América do Norte, Ásia e Europa. Já a linhagem recém-proposta, Lucentipes, só existe nas Américas Central e do Sul. As espécies estão distribuídas pela América do Norte (28% das 71), Central (10%), do Sul (30%), Europa (30%), Ásia (52%), Oceania (18%) e África (10%). 

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Fungos bioluminescentes podem ser encontrados em diversas florestas tropicais e temperadas do mundo. Desde que a temperatura seja amena (20-30 ºC), a umidade seja elevada e haja material lignocelulósico em decomposição, estes fungos podem ser encontrados desde pequenas matas ciliares até na Floresta Amazônica.



São fortes as evidências de que a bioluminescência também desempenhe um papel de proteção antioxidante frente à ação deletéria das espécies reativas de oxigênio. McElroy e Seliger propuseram, em 1962, que a bioluminescência teria evoluído de um mecanismo ancestral de desintoxicação, com único e exclusivo propósito de consumir oxigênio. Seliger, em 1975, foi o primeiro a sugerir que as luciferases surgiram de oxigenases de função mista, envolvidas na remoção de compostos insaturados durante os primeiros momentos de vida na Terra. Wood propôs em 1995, de forma contrária, que o fenótipo luminescente dirigiu a evolução das luciferases para a nova função oxigenásica.  Na bactéria bioluminescente Xenorhabdus luminescens sob hiperóxia ocorre concomitante indução das enzimas antioxidante superóxido dismutase e luciferase. Há relatos do possível papel das luciferinas como moléculas antioxidantes na água-viva, Aequorea sp., e no pirilampo, Pyrearinus termitilluminans.  É importante lembrar que o entendimento da bioluminescência de fungos não seria completo sem avaliar a significância ecológica dela para o organismo. Em outros sistemas, é relativamente fácil entender as vantagens seletivas da bioluminescência, como a atração do(a) parceiro(a), em vagalumes, ou a relação simbionte entre bactérias bioluminescentes (Vibrio fischeri) e peixes. Diversos possíveis papéis ecológicos para os fungos bioluminescentes foram propostos por Sivinski:23 i) atrair dispersores de esporos, ii) atração de carnívoros e fungívoros, iii) atração de fertilizadores, iv) repulsão de fungívoros fotofóbicos, v) atração de fungívoros e outros competidores fúngicos e vi) luz como sinal de alerta da toxicidade do fungo. É certo que a bioluminescência atrai a atenção de certos artró- podes. Muitos deles são conhecidos por serem fototrópicos, pois são atraídos por luzes diversas, incluindo a iluminação urbana. Acredita-se que a principal função biológica da emissão de luz por fungos seja a de atrair insetos dispersores de esporos, o que ocorre em fungos não bioluminescentes, como em algumas espécies de fungos fétidos da família Phallales, que atraem moscas. Pequenos mosquitos (e. g. Phoridae, Diptera) e Collembola são coletados em maior abundância em armadilhas utilizando o fungo luminoso Dictyopannus pusillus (Lev.) do que em outras com espécies não bioluminescentes. No fungo Mycena pruinosa-visida (Corner) e M. rorida (Fr.) Quel., dos trópicos orientais, somente os esporos emitem luz; na maioria dos corpos de frutificação, a emissão de luz é restrita ou mais intensa nas lamelas e o fungo Panellus stipticus emite luz mais intensa no período que os esporos estão na maturação. A localização da emissão nos corpos de frutificação e interações crescentes com insetos refuta o argumento de que a bioluminescência em fungos não tem função, ou seja, é consequência inútil de um subproduto do metabolismo fúngico. De maneira geral, o sistema bioluminescente de um organismo pode envolver uma série de reações químicas, embora a luz seja emitida apenas a partir de uma reação que produz um estado excitado do emissor. Apesar de existirem diversas sistemas bioluminescentes, todos envolvem a oxidação de um substrato (usualmente chamado de luciferina), por sua luciferase ou uma fotoproteína. Toda bioluminescência é uma reação quimiluminescente. A emissão de luz podia ser observada quando o extrato quente, contendo a luciferina, era misturado com a redutase na presença de NAD(P)H, seguido da adição da luciferase, após alguns minutos de incubação. Quanto maior o tempo de incubação ou a quantidade de enzima redutase, maior a intensidade de emissão. Nesta proposta, a luciferina fúngica reage inicialmente com uma redutase dependente de NADPH e, em seguida, com a luciferase fúngica, resultando na emissão de luz. Apesar dos diversos trabalhos sobre fungos bioluminescentes publicados nos últimos 50 anos, apenas modestos avanços foram feitos na investigação acerca do mecanismo de bioluminescência fúngica. Sem dúvida, um dos pontos de maior divergência no mecanismo de bioluminescência de fungos sempre foi a existência ou não de enzimas envolvidas no processo. As duas principais propostas defendidas até 2009, como já mencionado, eram a enzimática, de Airth e Foerster, da década de 1960, e a não enzimática, de Shimomura, do final da década de 1980.



REFERENCIAS: http://quimicanova.sbq.org.br/imagebank/pdf/Vol36No2_314_17-RV12419.pdf