Existem microrganismos capazes de gerar energia luminosa, chamada bioluminescncia. Bioluminescncia um fenmeno observado em alguns organismos, principalmente marinhos, que consta na emisso de luz pelos mesmos. Essa emisso de luz se d pela enzima luciferase, que oxida molculas orgnicas gerando compostos altamente excitados, que retornam ao seu estado estvel emitindo luz. Essas reaes de oxidao so altamente exotrmicas, e liberam luz no espectro visvel. As cores mais comuns da bioluminescncia so o azul e o verde, podendo haver a produo de brilho amarelo, alaranjado, prpura, ou at vermelho. Entretanto, o stio ativo da luciferase que produz luminescncia verde bem mais estvel que o que produz luminescncia vermelha. A enzima pode atuar tanto no citoplasma quanto na membrana plasmtica.Uma das principais funes da luminescncia a sinalizao, ou quorum sensing, no qual, por exemplo, a bactria Vibrio fischeri tem sua sntese de luciferase controlada pela concentrao de um auto-indutor. A bactria, quando em forma planctnica em suspenso na gua , tem a sntese da enzima inibida pelo auto-indutor, ento sua luminescncia quase nula. Entretanto, quando a mesma se encontra num fotforo que um rgo de uma espcie de polvo onde se encontram bactrias dessa mesma espcie -, devido grande concentrao de V. fischeri, h a sinalizao para que se produza luciferase. Dessa forma, todas as bactrias daquela regio iro luminescer. vlido ressaltar que, alm da sinalizao por quorum sensing, a bioluminescncia bacteriana tambm tem uma funo indireta de sinalizao da presena de alimentos. Isso se d porque alguns zooplnctons se alimentam dessas bactrias, provocando a ocorrncia de luminescncia neles mesmos. Com esse brilho, peixes so guiados at esses plnctons, e se alimentam deles. Dessa forma, as bactrias bioluminescentes sobrevivero no intestino desses peixes. Alm disso, o trato entrico desses peixes pode ser visto, segundo Belize Rodrigues Leite (2011), como meio de enriquecimento dessas bactrias, que, quando eliminadas pelas fezes desses peixes, atraem animais que se alimentam de detritos fecais devido a sua luminescncia. Alm disso, foi comprovado num estudo citado pelo stio do Instituto de Microbiologia Professor Paulo de Ges da Universidade Federal do Rio de Janeiro (IMPG-UFRJ) que o microcrustceo Artemia salina apresentou luminescncia aps ser deixado num tanque por 2,5 horas contendo a bactria Photobacterium leiognathi, que luminescente. Por conseguinte, quando esse crustceo foi oferecido a um peixe, notou-se que ele fora completamente devorado pelo peixe, uma vez que a luminescncia funcionou como isca.As condies para a sobrevivncia dessas bactrias luminescentes requer condies muito especficas. Elas produzem luminescncia apenas em ambientes onde no h iluminao, e dependem do O2 para a oxidao das luciferinas, que so as substncias cuja degradao pela luciferase provoca a luminescncia. Alm disso, elas sobrevivem em ambiente salino, portanto deve ser cultivada em gar-nutriente com NaCl, tal que a concentrao salina do meio seja equivalente do oceano. Uma das importncias clnicas da bioluminescncia sua aplicao na biologia molecular. Pode-se retirar o operon lux, que o gene responsvel pela regulao da luminescncia, amplific-lo atravs de um PCR, replic-lo e inseri-lo no DNA de um microrganismo patognico. Com isso, o mesmo, ao se replicar, iria produzir outros microrganismos com a capacidade de produzir luminescncia. Quando os mesmos fossem inoculados in vivo, iriam migrar para o tecido onde iro atuar. Com a alta concentrao desses microrganismos no tecido, por intermdio do quorum sensing, ocorrer a luminescncia no mesmo, permitindo assim a identificao de onde esse patgeno age. Essa tcnica chamada de Bioluminescence Imaging (BLI).Alm disso, esse operon lux pode ser utilizado como marcador ambiental, funcionando como biossensores celulares, que podem indicar a presena de poluentes no solo. Um exemplo o uso de uma bactria que possa degradar naftaleno e salicilato e que contenha esse gene. Quando colocada com uma amostra do solo, se houver contaminao de fato, a bactria ir se reproduzir, e isso ir gerar, conforme a formao de uma colnia, uma luminescncia, indicando que naquela amostra puderam ser encontrados os poluentes. Portanto, esse biossensor foi considerado sensvel a exposio a compostos orgnicos numa matriz ambiental complexa. Esse mtodo tambm pde ser utilizado para a deteco de mercrio inorgnico na gua, seguindo o mesmo princpio.

Figura 1: Sistema quorum sensing (SOLA, 2011)

Figura 2: Micrografia de V. fischeri. Disponvel em: http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Vibrio_fischeri Acessado em: 12/06/2013

Figura 3: Placa de P. leiognathi. Disponvel em: http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Photobacterium_leiognathi Acessado em: 12/06/2013

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