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Expressão de luciferases em células de mamíferos para finalidades de bioensaios e efeito fototóxico de luciferinas e compostos fluorescentes de coleópteros e dípteros

Processo: 21/03901-5
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de junho de 2021
Vigência (Término): 30 de abril de 2022
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Biofísica - Radiologia e Fotobiologia
Pesquisador responsável:Vadim Viviani
Beneficiário:Alessandra Freitas Serain
Instituição-sede: Centro de Ciências e Tecnologias para a Sustentabilidade (CCTS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). Sorocaba , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:10/05426-8 - Bioluminescência de artrópodes: diversidade biológica em biomas brasileiros; origem bioquímica; evolução estrutural/funcional de luciferases; diferenciação molecular das lanternas; aplicações biotecnológicas, ambientais e educacionais, AP.TEM
Assunto(s):Bioimagem   Fototoxicidade   Luciferases   Luciferina   Pigmentos   Bioluminescência

Resumo

A bioluminescência, a emissão de luz em organismos vivos com objetivo de sinalização, possui diversas aplicações biotecnológicas e multidisciplinares. As luciferases são as enzimas responsáveis por catalisar a emissão de luz por meio da oxidação de substratos (luciferinas). Nos insetos, a bioluminescência é encontrada em apenas três ordens: Collembola, Diptera e Coleoptera. O sistema bioluminescente mais conhecido sob o aspecto bioquímico é o sistema dos vaga-lumes (Coleoptera). Em Diptera, a bioluminescência é encontrada exclusivamente nas larvas de mosquitos da família Keroplatidae, mas as estruturas das luciferinas e das luciferases ainda não são conhecidas. Os genes que codificam as luciferases de vagalumes, juntamente com sua luciferina, já são amplamente utilizados como genes repórter em bioimagem de processos biológicos e patológicos, e em biossensores. Entretanto, apesar do momento crítico de pandemia, que exige cada vez mais ensaios sensíveis em células de mamíferos, no Brasil ainda são muito poucos os estudos que empregam a bioluminescência. Nosso laboratório dispõe de um amplo repertório de luciferases de besouros clonadas e desenvolvidas, com diferentes aplicabilidades biotecnológicas. Assim, neste projeto, propõe-se implementar cultura de células de mamíferos bioluminescentes que possa ser utilizada para diferentes finalidades. Considerando a experiência anterior adquirida pela candidata com ensaios de fototoxicidade, e a falta de estudos fotobiológicos das luciferinas, propomos investigar o efeito fototóxico ou fotoprotetivo da luciferina e de outros compostos fluorescentes oriundos de artrópodes em bactérias e células de mamíferos, usando métodos convencionais e bioluminescência do ATP para avaliar viabilidade celular. Planejamos também realizar o fracionamento, purificação e caracterização da keroplatina (luciferina) de Neoditomiya e compostos fluorescentes de besouros.

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