Luciferina

Luciferina^[1] (do latim lucifer, "que ilumina") é uma classe de pigmentos responsável pela bioluminescência em alguns animais, fungos e algas, como por exemplo os vaga-lumes.^[2] O termo luciferina é usado para referir-se a qualquer molécula emissora de luz usada por uma luciferase ou fotoproteína.^[2]

As luciferinas são substratos de enzimas denominadas luciferases, que efectuam a descarboxilação oxidativa das luciferinas (sob a forma de adenilato de luciferina, obtido através da activação de luciferina por ATP) a oxiluciferinas usando oxigénio (O₂) e produzindo energia luminosa nessa reacção. As oxiluciferinas podem ser regeneradas posteriormente a luciferinas.^[3]

No séc. XVII, Robert Boyle observara que todos os sistemas bioluminescentes precisavam de oxigénio para funcionar.

Por seu turno, no advento do século XVIII, René Réaumur apercebeu-se de que o pó resultante da moagem de organismos bioluminescentes secos brilhava no escuro, quando misturado com água.^[4]

Os primeiros estudos experimentais com sistemas bioluminescentes, no binómio da luciferina-luciferase, reconduzem-se ao francês Raphaël Dubois.^[5] Em 1885, quando fazia experiências com pirilampos, descobriu que a reacção bioluminosa do insecto advinha da utilização de uma substância, que era consumida num processo biológico natural.^[6] Destarte, extraiu substâncias de vários organismos bioluminescentes diferentes e separou-as em dois grupos, em função da sua termolabilidade.^[5] Às que eram termolábeis (destruíveis pelo calor), deu-lhes o nome de luciferase e às que não o eram denominou-as de luciferina.^[6] Ao misturar a luciferina e a luciferase, na presença de oxigénio, Raphaël Dubois conseguiu reproduzir um efeito idêntico à bioluminescência natural.^[5]

Ulteriormente, a luciferina foi melhor estudada nos anos 50 pela equipa de William McElroy na Universidade Johns Hopkins, nos Estados Unidos, a partir de milhares de pirilampos recolhidos por crianças na região de Baltimore.^[7]

Existem cinco tipos gerais de luciferinas.

• Luciferina de pirilampo (benzotiazol)^[8]: encontrada em pirilampos, o substrato da enzima luciferase EC 1.13.12.7.
• Luciferina bacteriana (mononucleótido de flavina)^[9]: encontrada em bactérias, alguns cefalópodes da ordem Sepiolida e alguns peixes. Consiste num ácido carboxílico de cadeia longa e um fosfato de riboflavina reduzido.
• Luciferina de dinoflagelados (tetrapirrol)^[10]: derivado da clorofila encontrado em dinoflagelados, frequentemente os responsáveis pelo fenómeno de fosforescência nocturna na superfície de oceanos. Um tipo semelhante de luciferina é encontrado no krill.
• Vargulina^[11]: encontrada em determinados peixes de águas profundas, especificamente ostracodes e peixes pertencentes ao género Porichthys. É uma imidazolopirazina.

• Coelenterazina^[12]: é encontrada em radiolários, ctenóforos, cnidários, lulas, copépodos, quetognatas, peixes e camarões. Encontra-se ligada à proteína aequorina.