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La figura. 13











El dragonÞsh sin escamas, Melanostomias bartonbeani, Cuenta con un impresionante arsenal órganos de la luz, que se llaman a la acción cuando el Þsh está luchando en las garras de un depredador. Haga clic en la imagen para ver este Þsh nadar como se ve con luz blanca y después bioluminescing como se ve con la luz apagada.


¿Cómo hacer que la luz?

¿De qué manera losseres vivos hacen la luz sin quemar? Lo hacen a través de una reacción química altamente efÞcient que implica una llamada luciferasa enzima y un sustrato llamada luciferina. Diferentes animales producen muy diferentes versiones de estos productos químicos (Figura 14).

Por ejemplo, Þreßy luciferina se ensambla a partir de los aminoácidos, tirosina y cisteína, mientras que las bacteriasluminiscentes utilizan un fosfato riboßavin reducida (FMNH2) y dinoßagellates utilizan un tetrapyrol, que está relacionada con la clorofila. Estas muy diferentes químicas son indicativos de que la bioluminiscencia ha evolucionado independientemente en muchas ocasiones diferentes durante la historia evolutiva. De hecho bioluminiscencia es un gran ejemplo de evolución convergente, donde los personajes similaresevolucionan independientemente en respuesta a fuerzas selectivas similares. En el caso de la bioluminiscencia la presión selectiva se basa en la necesidad de sobrevivir en ambientes con poca luz.

Además de muchos productos químicos diferentes, también hay muchas maneras diferentes de activación de esos productos químicos. Por ejemplo, en dinoßagellates la luciferina y luciferasa se almacenan enorgánulos llamados scintillons y, cuando la membrana violonchelos se estira o distorsiona, los iones de hidrógeno se precipitan en el desencadenamiento de una ßash. Por otro lado en jellyÞsh el ion que desencadena la ßash es calcio en lugar de hidrógeno. De hecho regulada por calcio fotoproteínas (complejos estables de luciferina y luciferasa) extraídos de jellyÞsh han demostrado ser enormementevaliosa en la investigación sobre el papel de los de calcio como un mensajero intracelular.

La figura. 14

Las estructuras químicas de diferentes luciferinas incluido el de la lombriz de tierra, Diplocardia, La lapa de agua dulce, Latia, y el mar Þrefly (ostrácodos), Vargula, son muy diferentes.

Una cosa que todos estos productos químicos diferentes que tienen en común es que deben reaccionar conel oxígeno para producir luz. Esta reacción de oxidación crea una molécula en un estado excitado. Cuando la molécula vuelve a un nivel de energía más baja que cede energía en forma de un fotón de luz visible.



O

CH2 (CHOH) 3 CH2 O P Ohio

H
N N O O
H
NH

Bacterias



O

CHO


OCHO



N
















H







Diplocardia




Latia




O


O





N
N









Ohio
N
NN



H








N NH




H


N












HO




H
NH2


Celentéreo


N

Vargula





H









O









CO2






N






O

H
HN



N
N

OAMP
NH








H



HO
S
S


N
O
CO2






H



Fireßy





Dinoßagellate





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biociencia | Explicó Vol. 1 | n º 1


La figura. 15

ßuorescent proteína verde (GFP) de la jellyÞsh Aequoreavictoria. Los datos para este modelo de ordenador se obtuvo de la Protein Data Bank, Código de identificación 1EMB. Ver Referencia [2].


























La figura. 16

El anglerÞsh Oneirodes sp. ha un señuelo en forma elaborada, llamado esca, que está lleno de bacterias bioluminiscentes.


Uno de tales fotoproteína es aequorina, que se extrajo de la jellyÞsh Aequorea victoria. Tambiénextraen de este mismo jellyÞsh es la empresa más famosa proteína ßuorescent verde o GFP (Figura 15). GFP es una proteína accesoria que acepta la energía de una reacción bioluminiscente y re-emite como luz de una longitud de onda más larga. Esta proteína ha demostrado ser muy valiosa para los ingenieros genéticos que lo utilizan como un ensayo para la expresión de la proteína y la función. Con la...