Entre os oito experimentos científicos de instituições brasileiras que o astronauta brasileiro Marcos Cesar Pontes levará para serem estudados na Estação Espacial Internacional (EEI), em ambiente de microgravidade, um foi desenvolvido no laboratório de Biolunimescência do Instituto de Biociências da UNESP (Universidade Estadual Paulista), campus de Rio Claro: a enzima luciferase e seu substrato luciferina, responsáveis pela emissão de luz nos vaga-lumes.
A reprodução da enzima em laboratório foi realizada sob a coordenação do pesquisador Vadim Viviane e está sendo utilizada no projeto Nuvens de interação protéica, do Centro de Pesquisas Renato Archer (CenPRA), de Campinas.
A reação bioluminescente, que produz luz dos vaga-lumes, envolve a oxidação de uma molécula de luciferina em presença de Trifosfato de Adenosina (ATP), a molécula que conserva energia para as células vivas. Esta reação é catalisada por uma enzima chamada luciferase. Sem esta enzima não ocorre a bioluminescência.
Para a produção da luciferase, o grupo de pesquisa identificou o gene dessa enzima em vaga-lumes brasileiros, e, por meio de engenharia, clonou as informações genéticas, o DNA, em bactérias. O procedimento contou com a colaboração de pesquisadores da USP (Universidade de São Paulo) e da Universidade de Shizuoka (Japão).
Segundo o professor Vadim Viviane – que atualmente leciona na Universidade Federal de São Carlos -, a luciferina e a luciferase já são utilizadas há alguns anos para fins bioanalíticos. Elas são empregadas para a detecção de moléculas de ATP e de estados energéticos de células vivas; para marcar infecções bacterianas e virais em modelos animais; como auxiliar no desenvolvimento de novas drogas; no estudo de progressão e metástase de câncer; e em biossensores luminosos para substancias tóxicas. “A análise das imagens da reação com luciferase e luciferina em gravidade zero ajudarão a compreender melhor a ligação de pequenas moléculas com as enzimas, e a entender a interação de pequenas moléculas ligantes com proteínas, principalmente, proteínas de interesse terapêutico”, diz Viviane.
No laboratório do Instituto de Biociências da UNESP Rio Claro, o doutorando Antonio Joaquim Silva Neto é responsável pela purificação das luciferases. E junto com o professor Viviane tem um projeto para a produção comercial da enzima com a microempresa “Bioluxgen”, que está em fase de implantação na Incubadora da UNESP (INCUNESP), no campus de Rio Claro.
O experimento do CenPRA, coordenado pelo cientista Aristides Pavani, tem por objetivo estudar o choque e a interação de proteínas bioluminescentes em ambiente de microgravidade. Tais reações ocorrerão em uma cápsula escura octogonal desenvolvida pelo centro. Dentro da cápsula, ondas acústicas induzirão os choques mecânicos de gotas d’água onde as enzimas estão imersas.
Com a colisão, o processo de bioluminescência será filmado e reproduzido dentro de uma sala com visão em três dimensões para o estudo dos pesquisadores. Além da luciferase fornecida pela UNESP, o projeto estudará as reações com proteínas fluorescentes e quimiominescentes. “Cada face do octógono conterá gotículas, nuvens com uma das enzimas catalisadoras. A face oposta terá os reagentes próprios para aquele tipo de reação. Nosso interesse com a experiência é aprimorar técnicas para a obtenção de medicamentos, e também identificar microorganismos causadores em doença”, explicou Pavani.
O tenente-coronel da Aeronáutica Marcos Cesar Pontes, de 46 anos, decola a bordo da aeronave russa Soyuz TMA-8, do Centro de Lançamento de Baikonur, no Cazaquistão, nesta quarta-feira (29/03), aproximadamente às 23h29 (horário de Brasília), com destino à Estação Espacial Internacional, onde permanece por oito dias. A viagem do brasileiro recebeu o nome Missão Centenário 1906-2006, em homenagem ao primeiro vôo de Santos Dummont com o 14 Bis.
Assessoria de Comunicação e Imprensa da UNESP
C.A.
