Quando minacciato, il verme del tubo di pergamena marina secerne una melma appiccicosa che emette una luce blu unica a lunga durata. Una nuova ricerca su come il verme crea e sostiene questa luce suggerisce che il processo è autoalimentato.

"La luce, o bioluminescenza, prodotto da questo verme non appare come lampi, come nella maggior parte degli organismi luminosi, ma come un bagliore duraturo, " disse Evelien De Meulenaere, dottorato di ricerca, un ricercatore nel laboratorio di Dimitri Deheyn presso la Scripps Institution of Oceanography. "Comprendere i meccanismi di questo processo di bioluminescenza potrebbe informare la progettazione di un bastoncino luminoso che funziona per diversi giorni o, con ulteriore ottimizzazione, illuminazione ecologica di giardini e strade."

De Meulenaere avrebbe dovuto presentare questa ricerca alla riunione annuale dell'American Society for Biochemistry and Molecular Biology a San Diego questo mese. Nonostante l'incontro, che si terrà in concomitanza con la conferenza di Biologia Sperimentale 2020, è stato annullato in risposta all'epidemia di COVID-19, l'abstract del gruppo di ricerca è stato pubblicato nel numero di questo mese di Il Giornale FASEB .

Dopo aver scoperto che la produzione di luce non era collegata a nessuna delle vie metaboliche dell'organismo, i ricercatori si sono resi conto che sostenere la produzione di luce per più di pochi millisecondi richiedeva che la melma contenesse la propria fonte di energia.

Ulteriori lavori hanno rivelato che la melma del verme contiene una proteina di deposito del ferro chiamata ferritina. L'aggiunta artificiale di ferro al muco ha aumentato la produzione di luce, che ha portato i ricercatori a credere che la ferritina agisca come una batteria molecolare che immagazzina energia. Più recentemente, hanno scoperto che l'esposizione della ferritina alla luce blu rende disponibile più ferro e che l'esposizione della melma alla luce blu induce esplosioni di luce della durata di diversi minuti.

"Una fonte di luce basata su questo meccanismo potrebbe essere attivata a distanza utilizzando la luce blu per avviare e amplificare il processo, " ha detto De Meulenaere. "Una volta capito esattamente come avviene la produzione di luce nel sistema naturale, tali informazioni potrebbero essere potenzialmente utilizzate per sviluppare una luce di lunga durata che sia anche biodegradabile e ricaricabile".

La bioluminescenza del verme tubolare potrebbe anche essere utilizzata per creare sistemi di reporter biomedici. Poiché è sensibile al ferro, un tale sistema potrebbe essere utilizzato per testare carenze o tossicità di ferro. Potrebbe anche essere usato come reporter luminoso che funziona per diversi giorni. Ciò consentirebbe esperimenti in cui varie proteine ​​o cellule vengono monitorate per periodi di tempo molto più lunghi di quanto possibile con i giornalisti fluorescenti di oggi.