{"id":262221,"date":"2018-09-04T18:26:54","date_gmt":"2018-09-04T21:26:54","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=262221"},"modified":"2018-09-04T18:26:54","modified_gmt":"2018-09-04T21:26:54","slug":"iluminacion-natural-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/iluminacion-natural-2\/","title":{"rendered":"Iluminaci\u00f3n natural"},"content":{"rendered":"
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Cassius Stevani\/IQ-USP<\/span><\/a> La luz verde que emite la especie Neonothopanus gardneri<\/em> es visible en noches oscurasCassius Stevani\/IQ-USP<\/span><\/p><\/div>\n

Una calle iluminada por \u00e1rboles brillantes en lugar de columnas de alumbrado con sus l\u00e1mparas. Esta imagen parece un sue\u00f1o, pero no llega a ser imposible para el qu\u00edmico Cassius Stevani, docente del Instituto de Qu\u00edmica de la Universidad de S\u00e3o Paulo (IQ-USP). \u201cPero hay que tener cuidado, pues no queremos que los bosques naturales emitan luz por las noches\u201d, advierte. A\u00fan fuera del horizonte de la realidad, este escenario de ciencia ficci\u00f3n echa ra\u00edces en la investigaci\u00f3n de Stevani con hongos bioluminiscentes, fundamentalmente los de la especie Neonothopanus gardneri<\/em>, en Mata dos Cocais, en el estado brasile\u00f1o de Piau\u00ed. El investigador y diversos colaboradores, sobre todo rusos y brasile\u00f1os, han develado una parte importante de las reacciones qu\u00edmicas que iluminan a las setas de verde, tal como puede leerse en un art\u00edculo publicado el d\u00eda 26 de abril en el sitio web de la revista Science Advances<\/em>.<\/p>\n

Un punto importante de este estudio consisti\u00f3 en descubrir que la hispidina, una mol\u00e9cula con propiedades farmacol\u00f3gicas y presente en buena parte de las plantas, es precursora de la luciferina, un sustrato esencial para la producci\u00f3n de la luz en los hongos. La hispidina tambi\u00e9n est\u00e1 presente en las setas no luminiscentes, en las cuales es responsable del color anaranjado y de la protecci\u00f3n contra los da\u00f1os que provoca la luz solar.<\/p>\n

De acuerdo con la secuencia de reacciones qu\u00edmicas que ha revelado el grupo de investigadores, la luciferina reacciona con el ox\u00edgeno debido a la acci\u00f3n de la enzima luciferasa y da origen a la oxiluciferina excitada, que al decaer al estado fundamental emite un fot\u00f3n y, por ende, luz. Posteriormente, la oxiluciferina sufre la acci\u00f3n de otra enzima y da origen al \u00e1cido cafeico. \u00c9ste es otro descubrimiento importante, pues ya se sab\u00eda que el mismo es un precursor de la hispidina. As\u00ed es como Stevani explica c\u00f3mo se cierra el ciclo. \u201cExiste un reciclaje de las mol\u00e9culas que toman parte en la bioluminiscencia, lo cual explica la peque\u00f1a cantidad de hispidina existente en los hongos: se forma constantemente, luego reacciona y prosigue el ciclo de la bioluminiscencia\u201d. Debido a que dicho proceso consume ox\u00edgeno, puede ser una manera mediante la cual el organismo combate los da\u00f1os que ocasiona el estr\u00e9s oxidativo.<\/p>\n

Los \u00e1rboles y otras plantas tambi\u00e9n producen \u00e1cido cafeico, y de all\u00ed proviene la broma de sugerir su manipulaci\u00f3n gen\u00e9tica, de modo tal que produzcan las enzimas necesarias como para completar la reacci\u00f3n y brillar. \u201cTambi\u00e9n ser\u00eda posible producir orqu\u00eddeas luminiscentes destinadas al comercio de plantas ornamentales\u201d, imagina el qu\u00edmico. El bioqu\u00edmico estadounidense Hans Waldenmaier, quien el a\u00f1o pasado termin\u00f3 su doctorado bajo la direcci\u00f3n de Stevani, tiene entre sus planes precisamente el montaje una empresa destinada a la producci\u00f3n de plantas bioluminiscentes en su pa\u00eds natal. Y no con intenciones decorativas \u00fanicamente. \u201cQuiz\u00e1 alg\u00fan d\u00eda sea posible valerse de este sistema como reportero, para seguir los procesos biol\u00f3gicos de las plantas y aplicarlos a problemas de salud humana\u201d, dice el profesor del IQ-USP. Una prote\u00edna fluorescente utilizada como marcador gen\u00e9tico luminoso o reportero les reditu\u00f3 a Osamu Shimomura, Roger Tsien y Martin Chalfie el premio Nobel de Qu\u00edmica en 2008, justamente debido a su importancia en la visualizaci\u00f3n de ciertos procesos bioqu\u00edmicos. En dicho caso, se trataba de una prote\u00edna fluorescente producida por medusas y ampliamente utilizada en laboratorios de todo el mundo.<\/p>\n

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Cassius Stevani\/IQ-USP<\/span><\/a> Im\u00e1genes alteradas ilustran c\u00f3mo ser\u00eda si el hongo produjese sustratos alternativosCassius Stevani\/IQ-USP<\/span><\/p><\/div>\n

Qu\u00edmica productiva<\/strong>
\nLos resultados que aparecen en el art\u00edculo de Science Advances<\/em> nacieron como fruto de la colaboraci\u00f3n entre Stevani y el qu\u00edmico ruso Ilia Yampolsky, del Instituto de Qu\u00edmica Bioorg\u00e1nica de Mosc\u00fa, una sociedad que surgi\u00f3 de manera ins\u00f3lita. Cuando se enter\u00f3 a trav\u00e9s del relato de alumnos que regresaban de un congreso internacional que Yampolsky apuntaba a caracterizar las mol\u00e9culas responsables de la bioluminiscencia de ciertos hongos, el brasile\u00f1o entr\u00f3 en contacto para proponerle aunar esfuerzos. Pero lleg\u00f3 demasiado tarde: los resultados ya hab\u00edan sido remitidos para su publicaci\u00f3n, con base en cultivos de un hongo muy similar al brasile\u00f1o: era el Neonothopanus nambi<\/em>, originario de Vietnam. En la disputada carrera acad\u00e9mica, la derrota a manos de un cient\u00edfico con un historial m\u00e1s reciente de investigaci\u00f3n en este tema podr\u00eda ser motivo de despecho y enemistad. Pero sucedi\u00f3 lo contrario. Para arribar a los resultados publicados en Science Advances<\/em>, cada uno aport\u00f3 desde su especialidad: el ruso en la s\u00edntesis de compuestos org\u00e1nicos y el brasile\u00f1o en los mecanismos qu\u00edmicos. En S\u00e3o Paulo, tambi\u00e9n participaron los qu\u00edmicos Erick Bastos y Paolo di Mascio, del IQ, y Anderson Oliveira, del Instituto Oceanogr\u00e1fico, adem\u00e1s de los farmac\u00e9uticos Felipe D\u00f6rr y Ernani Pinto, de la Facultad de Ciencias Farmac\u00e9uticas, todos de la USP.<\/p>\n

Adem\u00e1s de dilucidar cu\u00e1les son las mol\u00e9culas presentes en la reacci\u00f3n de bioluminiscencia, los cient\u00edficos observaron que la luciferasa es vers\u00e1til. Yampolski sintetiz\u00f3 variaciones de la luciferina que, al reaccionar con la luciferasa, tambi\u00e9n generan luz. Como esas mol\u00e9culas no son producidas por los hongos, la reacci\u00f3n fue producida dentro de un aparato, el lumin\u00f3metro, que indic\u00f3 la presencia de luz. La diferencia radica en que la misma tendr\u00eda una longitud de onda distinta a la del verde observado en la naturaleza y, en caso de que la reacci\u00f3n ocurriese en la naturaleza, ser\u00eda posible ver setas brillando en otros colores, como las im\u00e1genes alteradas que ilustran este reportaje: una \u201clicencia po\u00e9tica\u201d, al decir del qu\u00edmico brasile\u00f1o.<\/p>\n

Entre la qu\u00edmica pura, la ficci\u00f3n y las aplicaciones tecnol\u00f3gicas, Stevani tambi\u00e9n pasea por la biolog\u00eda, al investigar el significado ecol\u00f3gico de la luminiscencia de las setas. Los resultados obtenidos por Waldenmaier en su investigaci\u00f3n doctoral a\u00fan est\u00e1n prepar\u00e1ndose para su publicaci\u00f3n, pero ya se puede decir que filmaciones y experimentos de campo sugieren que el brillo atrae a los insectos y crea un verdadero ecosistema en miniatura. Las setas parecen constituir un lugar de encuentro de las luci\u00e9rnagas que las visitan en parejas. Cucarachitas doradas se comen los hongos y son cazadas por ara\u00f1as. Todos, tal como Stevani sugiere, se ven atra\u00eddos por la luz que se propaga mucho m\u00e1s que el olor en el ambiente de la selva. Mientras todo esto sucede, los animales se recubren de esporas y ayudan a propagarlas. Al fin y al cabo, al crecer cerca del piso, en donde hay m\u00e1s humedad, falta viento para soplar las part\u00edculas reproductivas. Al colaborar, todos parecen salir ganando.<\/p>\n

Publicado en mayo de 2017<\/em><\/a><\/p>\n

Proyecto<\/strong>
\nBioluminiscencia en hongos: Mapeo de especies, estudio de mecanismos & ensayos toxicol\u00f3gicos (n\u00ba 13\/16885-1<\/a>); Modalidad<\/strong> Ayuda a la Investigaci\u00f3n \u2013 Regular; Investigador responsable<\/strong> Cassius Vinicius Stevani (USP); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 183.183,40 + US$ 58.141,94<\/p>\n

Art\u00edculo cient\u00edfico<\/strong>
\nKASKOVA, Z. M. et al<\/em>. Mechanism and color modulation of fungal bioluminescence<\/a>. Science Advances<\/strong>. 26 abr. 2017.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"El proceso qu\u00edmico de la bioluminiscencia de los hongos es reciclable y flexible ","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[275,278,280,293,328],"coauthors":[1601],"class_list":["post-262221","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es","tag-biodiversidad","tag-biologia-es","tag-bioquimica-es","tag-ecologia-es","tag-quimica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/262221","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=262221"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/262221\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=262221"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=262221"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=262221"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=262221"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}