{"id":582153,"date":"2026-05-14T17:41:04","date_gmt":"2026-05-14T20:41:04","guid":{"rendered":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=582153"},"modified":"2026-05-14T20:17:52","modified_gmt":"2026-05-14T23:17:52","slug":"un-organismo-marino-posee-una-fotoproteina-verde-desconocida","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/un-organismo-marino-posee-una-fotoproteina-verde-desconocida\/","title":{"rendered":"Un organismo marino posee una fotoprote\u00edna verde desconocida"},"content":{"rendered":"

A 600 metros de profundidad, los investigadores que realizaban una expedici\u00f3n cient\u00edfica en 2017 cerca del archipi\u00e9lago de Alcatrazes, frente a las costas de S\u00e3o Paulo, en Brasil, quedaron sorprendidos cuando un veh\u00edculo sumergible se top\u00f3 con una criatura gelatinosa que, ante el contacto, emiti\u00f3 un destello de luz verde, un fen\u00f3meno inusual entre los animales bioluminiscentes. Pas\u00f3 casi una d\u00e9cada hasta que se logr\u00f3 describir un conjunto de fotoprote\u00ednas verdes naturales descubierto en el organismo marino en cuesti\u00f3n, Velamen parallelum<\/em>. El hallazgo sali\u00f3 publicado en el mes de abril en la revista cient\u00edfica The FEBS Journal <\/em>y abre una nueva senda de avances en las \u00e1reas de la biomedicina y la biotecnolog\u00eda.<\/p>\n

\u201cEl descubrimiento del mecanismo qu\u00edmico fue casual\u201d, cuenta el bi\u00f3logo Douglas Soares, de la Universidade Estadual Paulista (Unesp), en su campus de Araraquara, autor principal del art\u00edculo, quien por entonces realizaba una pasant\u00eda de investigaci\u00f3n posdoctoral en el Instituto de Qu\u00edmica de la Universidad de S\u00e3o Paulo (IQ-USP). \u201cMi proyecto de investigaci\u00f3n trataba sobre hongos, pero por pura curiosidad, abr\u00ed el freezer<\/em> a 80 grados bajo cero del laboratorio y mira lo que pas\u00f3\u201d. Entre los tubos almacenados, encontr\u00f3 una muestra del organismo recogido a\u00f1os antes y decidi\u00f3 analizarla.<\/p>\n

Vali\u00e9ndose de t\u00e9cnicas de biolog\u00eda molecular, clonaci\u00f3n y expresi\u00f3n g\u00e9nica en sistemas bacterianos, Soares descubri\u00f3 un conjunto de prote\u00ednas bioluminiscentes (fotoprote\u00ednas) sensibles al calcio, denominadas velaminas, capaces de emitir luz verde en forma natural. Se trata de una caracter\u00edstica sin precedentes entre las prote\u00ednas de este tipo, que suelen emitir luz azul. Para estudiarlas, el bi\u00f3logo extrajo ARN del organismo y lo convirti\u00f3 en ADN complementario (ADNc), para luego insertarlo en bacterias a los efectos de producir estas prote\u00ednas en laboratorio.<\/p>\n

Una vez purificadas, las prote\u00ednas fueron activadas con coelenteracina, una mol\u00e9cula que funciona como una especie de combustible para la bioluminiscencia, y se las someti\u00f3 a pruebas para determinar su sensibilidad a los iones de calcio, confirmando que eran fotoprote\u00ednas reguladas por este elemento. \u201cLa reacci\u00f3n que provocamos libera energ\u00eda en forma de luz, no de calor: para los estudios in vivo<\/em>, es raro y muy ventajoso contar con un sistema que emite luz verde naturalmente\u201d, destaca el qu\u00edmico Cassius Stevani, del IQ-USP, uno de los autores del art\u00edculo.<\/p>\n

Los cient\u00edficos tambi\u00e9n analizaron el espectro de la luz emitida y comprobaron la estabilidad de las prote\u00ednas a distintas temperaturas. De esta manera consiguieron identificar tres tipos principales, a los que denominaron alfa, beta y gamma, destac\u00e1ndose este \u00faltimo por su mayor resistencia al calor y por su emisi\u00f3n de luz en una longitud de onda m\u00e1s larga. Esto incrementa las probabilidades de que este tipo de mol\u00e9cula atraviese los tejidos biol\u00f3gicos sin ser absorbido por los pigmentos presentes en la hemoglobina, lo que puede permitir la visualizaci\u00f3n de procesos fisiol\u00f3gicos en tiempo real.<\/p>\n

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Lucy Smiechura<\/span>Flotando cerca del fondo marino, el cintur\u00f3n de Venus es casi invisibleLucy Smiechura<\/span><\/p><\/div>\n

Para el bi\u00f3logo molecular y bioqu\u00edmico Vadim Viviani, de la Universidad Federal de S\u00e3o Carlos (UFSCar) y expresidente de la Sociedad Internacional de Bioluminiscencia y Quimioluminiscencia (ISBC), esta caracter\u00edstica hace que las velaminas, una vez modificadas, sean potencialmente prometedoras para aplicaciones biom\u00e9dicas. \u201cLa comprensi\u00f3n del funcionamiento de estas prote\u00ednas puede permitir ajustes estructurales para que emitan cada vez m\u00e1s luz en el espectro del rojo, lo que ampliar\u00eda considerablemente su utilidad en modelos animales y, en el futuro, en diagn\u00f3sticos cl\u00ednicos\u201d, coment\u00f3 Viviani, quien no particip\u00f3 en el estudio publicado.<\/p>\n

Para llevar a cabo el estudio, se recolectaron tan solo dos ejemplares de Velamen parallelum<\/em>, tambi\u00e9n conocido como cintur\u00f3n de Venus. Se trata de un cten\u00f3foro, un ser diferente de las medusas (cnidarios), y se destaca por emitir breves destellos de luz cuando recibe un est\u00edmulo por contacto f\u00edsico. Habitante de aguas marinas profundas, con un cuerpo extremadamente gelatinoso, que se desintegra f\u00e1cilmente al tacto, su captura supuso todo un reto t\u00e9cnico.<\/p>\n

La oportunidad de capturarlo se present\u00f3 durante la expedici\u00f3n organizada por OceanX, una iniciativa privada dedicada a la exploraci\u00f3n e investigaci\u00f3n oce\u00e1nica, que posee embarcaciones equipadas con tecnolog\u00eda de punta. Por invitaci\u00f3n de la empresa, cient\u00edficos brasile\u00f1os cartografiaron la costa del pa\u00eds, entre ellos el qu\u00edmico Anderson Oliveira, por entonces investigador del Instituto Oceanogr\u00e1fico (IO) de la USP y uno de los autores del art\u00edculo publicado en The FEBS Journal<\/em>. \u201cEl sumergible utilizado era algo as\u00ed como una esfera de acr\u00edlico, donde pasamos unas 10 horas en el fondo del mar. Cuando el organismo golpe\u00f3 en el acr\u00edlico y emiti\u00f3 una luz verde, utilizamos el aspirador del brazo rob\u00f3tico para succionarlo, lo almacenamos en una botella con agua de mar y lo congelamos\u201d.<\/p>\n

En la actualidad, Oliveira es docente de la Universidad Yeshiva, en Estados Unidos, y contin\u00faa colaborando con el equipo brasile\u00f1o en nuevas etapas de la investigaci\u00f3n. Una de ellas, dirigida por Soares en el campus de Araraquara de la Unesp, busca ampliar la longitud de onda de la emisi\u00f3n luminosa hacia el rojo y aumentar la estabilidad t\u00e9rmica de las prote\u00ednas, haci\u00e9ndolas m\u00e1s eficientes para aplicaciones in vivo<\/em>.<\/p>\n

El grupo tambi\u00e9n investiga el uso de estas fotoprote\u00ednas como sondas moleculares para detectar calcio en ambientes con alta concentraci\u00f3n i\u00f3nica, como el interior de los hemat\u00edes, los gl\u00f3bulos rojos de la sangre. En esas condiciones, los sensores fluorescentes tradicionales, que dependen de la luz externa para funcionar, suelen perder sensibilidad, ya que operan en el l\u00edmite de su capacidad de detecci\u00f3n y no logran registrar peque\u00f1as variaciones en la concentraci\u00f3n de calcio. Una de las estrategias en fase de desarrollo consiste en el uso combinado de fotoprote\u00ednas con diferentes longitudes de emisi\u00f3n luminosa (azul y verde, por ejemplo) para crear sistemas de identificaci\u00f3n doble.<\/p>\n

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Anderson Oliveira\u2009\/\u2009Universidade Yeshiva<\/span>Dentro de este veh\u00edculo sumergible, los investigadores observaron un destello cuando el organismo choc\u00f3 contra el acr\u00edlicoAnderson Oliveira\u2009\/\u2009Universidade Yeshiva<\/span><\/p><\/div>\n

Este tipo de enfoque permitir\u00eda monitorear en forma simult\u00e1nea y en tiempo real regiones celulares con diferentes niveles de calcio, pudiendo ofrecer una visualizaci\u00f3n m\u00e1s precisa de procesos fisiol\u00f3gicos complejos, como el mecanismo por el cual las c\u00e9lulas se comunican y coordinan sus funciones, y la homeostasis i\u00f3nica, que es el equilibrio de las concentraciones de iones esenciales para el funcionamiento celular. Con ello, podr\u00eda avanzarse en el diagn\u00f3stico de enfermedades relacionadas con el metabolismo del calcio, por ejemplo, y en el estudio de trastornos card\u00edacos, neurol\u00f3gicos y musculares.<\/p>\n

Como destaca Viviani, \u00e9sta ha sido la primera clonaci\u00f3n en el pa\u00eds de una fotoprote\u00edna de un organismo marino, lo que abre nuevas perspectivas para la investigaci\u00f3n en materia de bioluminiscencia aplicada a especies de la fauna marina local. \u00c9l tambi\u00e9n recuerda que, aunque Brasil ya es reconocido por la gran diversidad de organismos bioluminiscentes terrestres, como escarabajos y hongos, su biodiversidad marina a\u00fan ha sido escasamente explorada en este campo.<\/p>\n

El bi\u00f3logo marino portugu\u00e9s Jos\u00e9 Paitio, investigador posdoctoral en el IO-USP, tambi\u00e9n ha hecho aportes para la ampliaci\u00f3n del conocimiento de la bioluminiscencia en los organismos marinos. En colaboraci\u00f3n con investigadores de instituciones japonesas, el grupo describi\u00f3 por primera vez la estructura y la funci\u00f3n del mecanismo biol\u00f3gico de los fot\u00f3foros de los peces del g\u00e9nero Neoscopelus<\/em>, conocidos com\u00fanmente como linternillas, que habitan en las profundidades del oc\u00e9ano Pac\u00edfico, seg\u00fan art\u00edculos publicados en las revistas cient\u00edficas Journal of Fish Biology<\/em>, en abril, y Zoomorphology<\/em>, en junio.<\/p>\n

Los fot\u00f3foros son \u00f3rganos especializados en la emisi\u00f3n de luz, compuestos por c\u00e9lulas fotog\u00e9nicas, reflectores internos, filtros de pigmento y escamas modificadas. Juntos, estos componentes no solamente permiten que los peces produzcan bioluminiscencia mediante un est\u00edmulo qu\u00edmico, sino que tambi\u00e9n modulan la direcci\u00f3n, la intensidad y el espectro de la luz emitida, factores cruciales para el camuflaje por contrailuminaci\u00f3n, una estrategia que los vuelve pr\u00e1cticamente invisibles cuando se los observa desde abajo.<\/p>\n

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Chih-Wei Chen<\/span>Los peces de la familia Myctophidae o mict\u00f3fidos viven en aguas profundas y pueden emitir luminosidadChih-Wei Chen<\/span><\/p><\/div>\n

\u201cEn estos peces hemos descubierto que las c\u00e9lulas fotog\u00e9nicas son controladas por inervaciones. Y por m\u00e1s asombroso que pueda parecer, cada fot\u00f3foro est\u00e1 conectado a nervios espec\u00edficos que el pez es capaz de controlar individualmente\u201d, resalta Paitio. Esto le permite al animal ajustar la emisi\u00f3n luminosa seg\u00fan la profundidad, un sofisticado mecanismo de adaptaci\u00f3n ecol\u00f3gica.<\/p>\n

Para Stevani, del IQ-USP, quien no particip\u00f3 en el estudio, estos resultados son importantes porque aportan informaci\u00f3n in\u00e9dita sobre los fot\u00f3foros y porque se basan en una muestra considerada robusta, algo dif\u00edcil de obtener en este tipo de investigaciones: fueron 28 ejemplares para los dos art\u00edculos. Tambi\u00e9n considera que el trabajo deja margen para investigaciones similares en otras especies de aguas profundas. \u201cHay otro pez interesante, Malacosteus niger<\/em>, que posee dos fot\u00f3foros cerca de los ojos que emiten luces de diferentes colores. Queremos estudiarlo porque a\u00fan no se conoce nada sobre ese mecanismo\u201d.<\/p>\n

La muestra del trabajo de Paitio y sus colaboradores fue posible merced a una colaboraci\u00f3n con el Ministerio de Pesca de Jap\u00f3n, adem\u00e1s de la compra directa de ejemplares a pescadores de la costa de Shizuoka, una provincia situada en la regi\u00f3n central de ese pa\u00eds. El material recolectado garantiz\u00f3 el volumen y la calidad suficientes para la realizaci\u00f3n de los an\u00e1lisis morfol\u00f3gicos y funcionales en el marco del estudio.<\/p>\n

Los investigadores combinaron diversas t\u00e9cnicas de laboratorio, lo que comprendi\u00f3 la concreci\u00f3n de cortes criog\u00e9nicos y marcaciones qu\u00edmicas que hicieron posible localizar los nervios conectados a los \u00f3rganos emisores de luz, y el uso de microscop\u00eda electr\u00f3nica para el an\u00e1lisis de la estructura detallada de las c\u00e9lulas pigmentarias y reflectoras.<\/p>\n

Otra t\u00e9cnica utilizada fue la microespectrometr\u00eda, adaptada en el laboratorio por el propio Paitio, que permiti\u00f3 medir a escala microm\u00e9trica el espectro de la luz transmitida y absorbida por cada componente de los fot\u00f3foros. \u201cHicimos una adaptaci\u00f3n de un espectr\u00f3metro a un microscopio convencional y, vali\u00e9ndonos de esa estructura, pudimos analizar \u00e1reas de tan solo 40 micrones e identificar qu\u00e9 ocurre con la luz en ese punto: qu\u00e9 parte se transmite, qu\u00e9 parte se absorbe y qu\u00e9 parte se refleja. Esto fue fundamental para entender el funcionamiento del filtro pigmentado y del reflector interno\u201d, explica.<\/p>\n

Actualmente, el investigador estudia los aspectos gen\u00e9ticos y evolutivos de estos sistemas emisores de luz, con \u00e9nfasis en la comparaci\u00f3n entre especies que utilizan distintas estrategias de camuflaje luminoso. El objetivo es rastrear el origen de estructuras como los filtros pigmentarios y reflectores, para determinar si surgieron en forma independiente en linajes diferentes o si provienen de un ancestro en com\u00fan. Se espera que estos estudios contribuyan a reconstruir la historia evolutiva de la bioluminiscencia en ambientes marinos profundos y revelen patrones adaptativos a\u00fan poco comprendidos de la fauna de aguas profundas.<\/p>\n

Este art\u00edculo sali\u00f3 publicado con el t\u00edtulo \u201cIluminaci\u00f3n submarina<\/strong>\u201d en la edici\u00f3n impresa n\u00b0 354 de agosto de 2025. <\/p>\n

Proyectos
\n1.<\/strong> Bioluminiscencia en hongos, escolopendras y organismos marinos. Aspectos qu\u00edmicos y biol\u00f3gicos (n\u00ba 19\/12605-0<\/a>); Modalidad <\/strong>Beca posdoctoral; Investigador responsable<\/strong> Cassius Vinicius Stevani (USP); Becario <\/strong>Douglas Moraes Mendel Soares; Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 618.352,67.
\n2.<\/strong> Evoluci\u00f3n y funci\u00f3n biol\u00f3gica de filtros fluorescentes en fot\u00f3foros de peces demonio (Teleostei: Stomiiformes) (n\u00ba 22\/01463-3<\/a>); Modalidad <\/strong>Beca posdoctoral; Investigador responsable<\/strong> Marcelo Roberto Souto de Melo (USP); Becario <\/strong>Jos\u00e9 Rui Lima Paitio; Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 445.348,39.
\n3.<\/strong> Nuevas luciferasas y fotoprote\u00ednas en an\u00e9lidos marinos (Annelida) y sistemas bioluminiscentes dependientes de coelenterazina (n\u00ba 20\/07600-7<\/a>); Modalidad <\/strong>Ayuda de Investigaci\u00f3n \u2013 Regular; Investigador responsable<\/strong> Anderson Garbuglio de Oliveira (USP); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 99.676,64.<\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos
\n<\/strong>SOARES, D. M. M. et al<\/em>. Velamins: Green-light-emitting calcium-regulated photoproteins isolated from the ctenophore <\/a>Velamen parallelum<\/em><\/a>. The FEBS Journal<\/strong>. Online<\/em>. 18 abr. 2025.
\nPAITIO, J. et al<\/em>. The filter in photophores of the deep-sea fish Neoscopelus (Neoscopelidae: Myctophiformes) and its role in counterillumination spectra<\/a>. Journal of Fish Biology<\/strong>. 8 abr. 2025.
\nPAITIO, J. et al<\/em>. The structure of scale lens and inner reflector in the photophore of the deep-sea fish Neoscopelus microchir<\/em> (Myctophiformes: Neoscopelidae): Insights into the light projection mechanisms for counterillumination<\/a>. Zoomorphology<\/strong>. v. 144, 43. 12 jun. 2025.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Un organismo marino posee una fotoprote\u00edna verde desconocida","protected":false},"author":762,"featured_media":582154,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","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":[278,280,293,328,335],"coauthors":[5094],"class_list":["post-582153","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia-es","tag-biologia-es","tag-bioquimica-es","tag-ecologia-es","tag-quimica-es","tag-zoologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/582153","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\/762"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=582153"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/582153\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":584219,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/582153\/revisions\/584219"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/582154"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=582153"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=582153"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=582153"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=582153"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}