Projetos de pesquisa em andamento

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Projeto de pesquisa


  • Estudo da bioluminescência em Chaetopterus variopedatus (Annelida, Polychaeta) e prospecção de novos sistemas bioluminescentes marinhos 

     
  • Coordenador do projeto: Anderson Garbuglio de Oliveira  
  • Autor ou executor principal do projeto: Anderson Garbuglio de Oliveira  
  • Número do projeto: 941  
  • Categoria: Outra categoria 
  • Outra categoria: Relacionado a projeto regular FAPESP (2015/25834-7 
  • Data de início das atividades no CEBIMar: 01/04/2016  
  • Data de término das atividades no CEBIMar: 01/04/2018  
  • Resumo:
    Bioluminescência, a emissão de luz fria e visível por seres vivos, é um processo biológico extremamente importante. Esse fenômeno é representado no ambiente marinho por uma extraordinária variedade de organismos que utilizam sua capacidade de produzir luz para encontrar alimentos, se comunicar e afastar predadores. Diferentes mecanismos químicos e distribuições filogenéticas presentes nesses organismos luminescentes evidenciam as vantagens ecológicas dessa capacidade. No entanto, as origens, funções e a natureza química de alguns sistemas bioluminescentes ainda permanecem obscuras. Entre os mecanismos de bioluminescência pouco compreendidos pode-se citar o do anelídeo marinho Chaetopterus variopedatus. As reações luminescentes reportadas para esse organismo in vitro são muito mais lentas e ineficientes quando comparadas a sua bioluminescência. De fato, o verdadeiro fator de ativação intrínseco de sua luminescência ainda continua indeterminado, bem como os mecanismos de oxidação envolvidos. O presente projeto tem como objetivo isolar e caracterizar a luciferina e fotoproteína envolvida no mecanismo de emissão de luz do anelídeo C. variopedatus. Ainda, propõe-se também prospectar no litoral brasileiro sistemas bioluminescentes marinhos que ainda não foram caracterizados quimicamente. Dessa maneira, espera-se que os resultados obtidos neste projeto contribuam para a produção de novos estudos acadêmicos e aplicados.
     
  • Metodologia:
    Em organismos bioluminescentes, para que se possa estudar o mecanismo químico de luminescência é crucial que se utilize os componentes purificados, uma vez que os resultados obtidos com extratos brutos ou impuros são difíceis de interpretar e frequentemente levam a interpretações errôneas. Portanto, o isolamento e purificação das substâncias essenciais para a emissão de luz, como a luciferina, luciferase e fotoproteína é extremamente importante. Como sistemas bioluminescentes são bastante variados em seus mecanismos e natureza química de seus constituintes, métodos individuais para isolar e purificar as substâncias de interesse precisam ser projetados especificamente para cada tipo de organismo. Todas as formas de fotoproteínas já estudadas emitem luz espontaneamente e continuamente, mesmo na presença de inibidores ou agentes quelantes. Essa emissão de luz de baixa intensidade, porém permanente, resulta em uma deterioração gradual da capacidade de luminescência dessas proteínas o que torna sua purificação bastante complexa. Em vista das constantes perdas de atividade verificadas durante as tentativas de extração e purificação da fotoproteína no projeto passado, serão investigadas novas maneiras de se isolar luciferina e fotoproteína, cada uma delas separadamente, baseando-se na capacidade de regeneração dessa classe de enzimas. Para o isolamento da fotoproteína, a estratégia consistirá em purificar essa proteína em sua forma apo e depois, na presença de luciferina, regenerá- la novamente para testar sua atividade enzimática. Para tanto, serão feitas adaptações na metodologia de regeneração das fotoproteínas aequor 
  • Etapas e cronograma:  
    O tempo para o desenvolvimento desse projeto é de dois anos. De acordo com a proposta pretende-se: (i) Continuar com o desenvolvimento de metodologias para o isolamento e caracterização da luciferina e fotoproteína de C. variopedatus; (ii) estudar o mecanismo químico de emissão de luz envolvido nesse sistema e (iii) prospectar espécies marinhas bioluminescentes que apresentem mecanismos de emissão de luz desconhecidos ou ainda pouco estudados e (iv) prosseguir com os estudos da fotoproteína do molusco D. gigas. Para tanto, durante esse período, pretende-se realizar coletas em intervalos regulares a cada 2-3 meses. Com duração média de 2-3 dias.
     
     
  • Palavras-chave: luciferina luciferase Fotoproteina bioluminescência marinha 
  • Condições ambientais: Maré baixa ;   
  • Área necessária no laboratório: Pequena área de bancada para seja possível identificar e congelar os animais coletados. Sala escura para verificar a emissão de luz das amostras. 
  • Equipamentos de laboratório: Balança, vidrarias como (béqueres e tubos) e aquários pequenos. 
  • Será necessário: Montagem de alguma estrutura (estantes, aquários etc) ;  Auxílio técnico para manutenção de estruturas ou material biológico na ausência dos participantes do projeto ;  Auxílio técnico para coleta de organismos ou observações de campo ;  Coleta antecipada de organismos ;  Utilização de embarcação do CEBIMar ;   

  • Outros serviços de laboratório: não se aplica 
  • Organismos a serem coletados: Chaetopterus variopedatus (aprox. 10-20 organismos por coleta) 
  • Locais para coleta: região do canal de São Sebastião 
  • Tipos de resíduos químicos e/ou infectantes a serem gerados durante o projeto: não se aplica 
  • Quantidade de cada tipo de resíduo: não se aplica
  • Periodicidade aproximada da geração dos resíduo: não se aplica
  • Instituição(ções) de origem do projeto:

    • Outra instituição  USP Instituto Oceanográfico 
     
  • Participante(s) do projeto:

    • Nome: Jeremy Mirza  
    • Função no projeto: Doutorando 
    • Início das atividades no projeto: 01/04/2016  
    • Fim das atividades no projeto: 01/03/2018  
    • Observações: Aluno de doutorado em meu laboratório, bolsista FAPESP.
       
     
  • Recurso(s) destinado(s) ao projeto:

    • Situação: Concedido 
    • Agência de fomento: Fapesp 
    • Tipo de recurso: Auxílio á pesquisa 
    • Especificar o tipo de recurso: Auxílio Regular FAPESP (2015/25834-7) 
    • Recursos em nome de: Anderson Garbuglio de Oliveira 
    • Recursos destinados ao CEBIMar após o término do projeto: Vidrarias, material de consumo.
       
     

    Produção(ões) bibliográfica(s) gerada(s) pelo projeto:

    Total de produções bibliográficas: 0


  • Data de cadastro do projeto: 18/03/2016  
  • Data da última modificação: 15/04/2016  
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