A 1.100 metros de profundidade, uma enzima brasileira acende luz azul a 2 °C

1.100 metros abaixo da superfície é onde essa reação acontece no escuro. A luciferase isolada da pena-do-mar Anthoptilum murrayi antes (à esquerda) e depois (à direita) da adição de luciferina, molécula que faz a enzima emitir luz azul - Imagem Anderson Garbuglio de Oliveira

POR - REDAÇÃO NEO MONDO*

Uma enzima capaz de produzir luz em temperaturas próximas de 2 °C foi isolada de um coral de mar profundo coletado entre São Paulo e Rio de Janeiro. Batizada de AnmLuc, a luciferase veio da pena-do-mar Anthoptilum murrayi, recolhida a cerca de 1.100 metros no talude continental durante uma campanha do projeto DEEP-OCEAN, a bordo do navio oceanográfico Alpha Crucis, da Universidade de São Paulo, em setembro de 2019. A caracterização bioquímica saiu na revista Biochemical and Biophysical Research Communications e é a primeira de uma luciferase vinda de um antozoário de águas profundas.

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A descoberta começou numa sala escura improvisada no convés. A rede de arrasto, com cerca de 20 metros de abertura, subia peixes, lulas, moluscos e corais de faixas entre 200 e 1.500 metros, e a equipe testava um a um os exemplares para ver quais emitiam luz. "Como não sabíamos previamente quais animais emitiam luz, todos os exemplares passavam por testes em uma sala escura a bordo. Foi quando observamos que essa pena-do-mar emitia uma luz verde ao ser estimulada", conta Gabriela Amancio Galeazzo, autora principal do trabalho, feito no doutorado conduzido nos institutos Oceanográfico e de Química da USP. O acaso pesa. "A chance de uma rede de 20 metros capturar exatamente o organismo que você procura é quase nula", afirma Anderson Garbuglio de Oliveira, orientador da pesquisa e hoje professor na Universidade Yeshiva, nos Estados Unidos.

Do animal ao laboratório, a molécula mudou de cor. A pena-do-mar viva emite verde, com pico próximo de 515 nanômetros. A AnmLuc purificada, recombinante, emite azul intenso, com pico em torno de 495 nanômetros, quando recebe coelenterazina, a luciferina que serve de substrato. A diferença aponta uma peça ausente. "Isso indica que a luciferase é apenas uma parte do sistema. Acreditamos que exista uma proteína fluorescente acessória no coral que absorve a luz azul da reação e a reemite na cor verde", diz Galeazzo. O grupo agora procura essa segunda proteína.

O dado que separa a AnmLuc do modelo consagrado da bioluminescência marinha é a temperatura. A luciferase da Renilla reniformis, espécie de águas rasas usada há décadas como referência em ensaios biomédicos, trabalha melhor perto de 25 °C. A enzima brasileira tem atividade máxima em torno de 15 °C e mantém entre 30% e 40% dessa atividade na faixa de 2 °C a 5 °C, próxima da água onde o coral vive. A afinidade pelo substrato é comparável à da enzima de Renilla, com constante de Michaelis de 3,39 micromolar contra 2,9 micromolar da referência. O perfil de emissão é do tipo flash. A proteína tem cerca de 35 quilodáltons.

Chegar a esse resultado exigiu mais de um ano de tentativas. O gene candidato foi localizado no transcriptoma do coral, o conjunto de RNAs que revela quais genes estavam ativos, e depois inserido em Escherichia coli para produção em laboratório. A bactéria insistia em fabricar a enzima de forma insolúvel. "Passamos mais de um ano testando condições até descobrir que uma linhagem bacteriana modificada para operar em baixas temperaturas conseguia fabricar a luciferase corretamente", relata a pesquisadora.

O interesse prático é direto. Luciferases funcionam como marcadores em pesquisa biomédica porque a luz da reação permite acompanhar processos celulares e moleculares em tempo real, com alta sensibilidade e sem radioatividade. Quase todo o repertório disponível hoje foi calibrado para temperatura ambiente ou para 37 °C. Uma enzima que rende luz em água gelada abre uma faixa de operação que os reagentes atuais cobrem mal, de biossensores usados em amostras refrigeradas a ensaios conduzidos sob refrigeração contínua. "Como a AnmLuc funciona bem no frio, ela pode ser ideal para sistemas biotecnológicos projetados para operar nessas faixas de temperatura", projeta Oliveira.

É aqui que a molécula deixa de ser assunto de bioquímica e vira assunto de governança. Em 2018, Robert Blasiak e colegas do Stockholm Resilience Centre e da Universidade de British Columbia mapearam quem detém patentes associadas a genes de espécies marinhas. Encontraram 12.998 sequências genéticas de 862 espécies marinhas em patentes, com a alemã BASF respondendo por 47% delas; universidades públicas e privadas ficaram com 12%, e órgãos de governo, indivíduos, hospitais e institutos sem fins lucrativos com 4%. Entidades sediadas em apenas dez países registraram 98% do total. O estudo, publicado na Science Advances, apontava a lacuna regulatória em dois terços do oceano que ficam fora de jurisdição nacional.

Essa lacuna foi fechada no papel. O Acordo BBNJ, ou Tratado do Alto-Mar, entrou em vigor em janeiro de 2026, após duas décadas de negociação; o Congresso Nacional brasileiro o ratificou em 16 de dezembro de 2025. A adesão foi entregue ao secretário-geral da ONU durante a COP30, em Belém, e o tratado passou a valer em 17 de janeiro de 2026. Entre seus pilares estão os recursos genéticos marinhos e as informações de sequência digital, com obrigação de repartição justa e equitativa de benefícios.

O coral de Galeazzo, porém, não veio do alto-mar. Veio do talude continental brasileiro, dentro da jurisdição nacional, entre as latitudes 24°01' e 24°50' Sul. O regime aplicável é outro: a Lei nº 13.123, de 20 de maio de 2015, que trata do acesso ao patrimônio genético e da repartição de benefícios, operacionalizada pelo SisGen, sistema eletrônico disponibilizado em novembro de 2017, no qual toda pesquisa com patrimônio genético brasileiro precisa ser cadastrada. Coletas em águas jurisdicionais brasileiras, na plataforma continental e na zona econômica exclusiva dependem ainda de autorização prévia, com anuência do Comando da Marinha ou do Conselho de Defesa Nacional. A expedição operou com licenças do SISBIO, sob os números 28054-4 e 82624-1, e autorização da Comissão Interministerial para os Recursos do Mar.

O financiamento diz algo sobre quem banca a fronteira. O trabalho recebeu apoio da FAPESP por meio de seis projetos, do CNPq, da CAPES e da National Science Foundation dos Estados Unidos. A base de conhecimento sobre a fauna de mar profundo brasileira ainda repousa em grande parte no REVIZEE, encerrado em 2004, que registrou 734 espécies de peixes. O custo de navios e equipamentos travou a continuidade, e áreas extensas seguem sem amostragem. "Cada expedição revela espécies e caminhos moleculares completamente novos. Uma única coleta de poucos dias gera anos de ciência e forma novos pesquisadores", diz Oliveira.

*Com informações da Agência FAPESP.