Enzima foi encontrada em um coral coletado a cerca de 1.100 metros de profundidade entre São Paulo e Rio de Janeiro; mesmo próxima dos 2 °C, ela continua produzindo luz.
A aproximadamente 1.100 metros abaixo da superfície do oceano, onde a luz solar já não alcança e a temperatura permanece extremamente baixa, pesquisadores brasileiros encontraram um mecanismo natural capaz de produzir seu próprio brilho. A descoberta veio de um organismo conhecido como pena-do-mar (Anthoptilum murrayi), um cnidário aparentado a corais, águas-vivas e anêmonas. Dentro dele, cientistas identificaram e caracterizaram uma nova luciferase — enzima envolvida nas reações químicas responsáveis pela bioluminescência.
Batizada de AnmLuc, a enzima possui uma característica especialmente interessante: consegue permanecer ativa em temperaturas entre 2 °C e 5 °C, condições semelhantes às encontradas no ambiente de onde o animal foi retirado. Sua atividade máxima ocorre perto dos 15 °C. A descoberta foi divulgada pela Agência FAPESP em 4 de setembro de 2026 e detalhada cientificamente na revista Biochemical and Biophysical Research Communications. Segundo os pesquisadores, trata-se da primeira caracterização molecular e funcional de uma luciferase de um antozoário de mar profundo.
Tudo começou com uma expedição no oceano brasileiro
Para encontrar a AnmLuc, é preciso voltar a setembro de 2019. Naquele ano, pesquisadores participaram da expedição DEEP-OCEAN, realizada a bordo do navio oceanográfico Alpha Crucis, da Universidade de São Paulo (USP). As coletas ocorreram no talude continental brasileiro, ao largo de São Paulo, em profundidades que variavam de aproximadamente 200 a 1.500 metros.
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Entre os organismos trazidos à superfície estava a Anthoptilum murrayi, coletada a cerca de 1.100 metros. Encontrá-la teve uma boa dose de acaso. Segundo o professor Anderson Garbuglio de Oliveira, citado pela Agência FAPESP, uma rede de cerca de 20 metros era utilizada nas coletas. Os cientistas esperavam encontrar organismos bioluminescentes, mas não tinham como saber antecipadamente exatamente quais espécies seriam capturadas. Por isso, os exemplares recolhidos eram submetidos a um teste bastante simples ainda dentro do navio.
Animal começou a brilhar dentro de uma sala escura
Os organismos coletados eram levados para uma sala escura para que os pesquisadores verificassem quais conseguiam emitir luz. Foi então que a pena-do-mar chamou atenção. Ao ser estimulada, a Anthoptilum murrayi produziu um brilho verde. A observação levantou uma pergunta: qual mecanismo molecular estava permitindo que aquele animal produzisse luz em um ambiente tão frio?
Responder a essa questão exigiria anos de trabalho.Os pesquisadores analisaram o transcriptoma do organismo e encontraram uma sequência candidata a codificar a luciferase. Posteriormente, o gene foi clonado para que a proteína pudesse ser produzida e estudada em laboratório.
Cientistas passaram mais de um ano tentando produzir a enzima
Identificar o possível gene não significou obter imediatamente a enzima funcional. A equipe utilizou a bactéria Escherichia coli para produzir a proteína recombinante, uma estratégia bastante utilizada em biotecnologia. Mas apareceu um problema. Inicialmente, a proteína era produzida de forma insolúvel e não podia ser adequadamente utilizada nos experimentos.
Segundo Gabriela Amancio Galeazzo, pesquisadora responsável pelo trabalho de doutorado que levou à descoberta, foram necessários mais de 12 meses testando diferentes condições até encontrar uma solução. A resposta, curiosamente, estava novamente no frio. Uma linhagem bacteriana modificada para funcionar em temperaturas mais baixas conseguiu fabricar a luciferase corretamente. Finalmente, os cientistas puderam estudar a AnmLuc isoladamente.
Uma molécula faz a enzima “acender”
A produção de luz ocorre quando a luciferase encontra seu substrato, uma molécula chamada luciferina. No caso da AnmLuc, o sistema utiliza a coelenterazina. Durante a reação química, a luciferase catalisa a oxidação dessa molécula, e parte da energia resultante é liberada na forma de luz.
Os pesquisadores confirmaram que o sistema da A. murrayi depende da coelenterazina. Em laboratório, a adição dessa molécula à enzima purificada provocou uma intensa emissão luminosa. E foi nesse momento que surgiu outra surpresa.
O animal brilha verde, mas a enzima isolada produz luz azul
Quando os cientistas observaram a pena-do-mar viva no navio, o brilho era verde, com pico registrado próximo de 515 nanômetros. A luciferase isolada, entretanto, apresentou comportamento diferente. Em contato com a coelenterazina, a AnmLuc produziu uma intensa luz azul, com pico próximo de 495 nanômetros.
A diferença sugere que existe mais uma peça envolvida no mecanismo natural do animal. Uma das hipóteses dos pesquisadores é a presença de uma proteína fluorescente acessória. Ela poderia absorver a luz azul inicialmente produzida pela reação e reemiti-la em verde. Agora, encontrar essa possível proteína faz parte dos próximos desafios da equipe.
Enzima continua funcionando perto dos 2 °C
A característica que mais diferencia a nova luciferase apareceu quando os pesquisadores testaram diferentes temperaturas. A AnmLuc atingiu sua maior atividade perto dos 15 °C. Mesmo quando a temperatura caiu para apenas 2 °C a 5 °C, porém, a enzima continuou apresentando cerca de 30% a 40% de sua atividade máxima.
A comparação com outra luciferase conhecida ajuda a mostrar a diferença. A luciferase da Renilla reniformis, espécie de águas mais rasas bastante estudada pela ciência, apresenta atividade máxima próxima dos 25 °C. A AnmLuc parece, portanto, carregar uma adaptação compatível com a vida nas águas geladas do oceano profundo.
Descoberta pode ganhar aplicações fora do oceano
Encontrar uma enzima luminosa pode parecer apenas uma curiosidade da biologia marinha, mas luciferases já possuem enorme importância científica. Essas enzimas podem funcionar como marcadores biológicos. Como produzem luz quando determinadas reações acontecem, pesquisadores conseguem utilizá-las para acompanhar fenômenos celulares e moleculares com grande sensibilidade.
A característica da AnmLuc abre uma possibilidade adicional: desenvolver no futuro biossensores e sistemas biotecnológicos que precisem funcionar em baixas temperaturas. Isso ainda representa um potencial de aplicação apontado pelos pesquisadores, e não uma tecnologia comercial pronta. Primeiro será necessário estudar melhor a enzima, compreender suas propriedades e determinar em quais sistemas ela realmente oferece vantagens.
Pesquisa reuniu cientistas de diferentes universidades
O trabalho tem como primeira autora Gabriela A. Galeazzo e reuniu pesquisadores ligados a instituições brasileiras como USP, Unesp, UFABC e Unifesp, além da Yeshiva University, nos Estados Unidos. O estudo recebeu financiamento de projetos da FAPESP, além de apoio do CNPq e da Capes.
A descoberta também reforça outro ponto destacado pelos próprios pesquisadores: a quantidade de fenômenos biológicos que ainda pode estar escondida nas grandes profundidades do Atlântico.
Uma coleta de 2019 ainda está produzindo descobertas em 2026
Existe um detalhe que ajuda a dimensionar o trabalho científico por trás da descoberta. O animal foi retirado do oceano em 2019. A caracterização da AnmLuc chegou à literatura científica anos depois, com o artigo publicado no volume de 3 de setembro de 2026 da Biochemical and Biophysical Research Communications.
Entre esses dois momentos houve coleta, identificação do organismo, testes de bioluminescência, análises moleculares, produção de proteína recombinante e inúmeros experimentos. Uma pequena pena-do-mar retirada de aproximadamente 1.100 metros de profundidade acabou revelando uma enzima que consegue continuar produzindo luz quando a temperatura se aproxima dos 2 °C.
E o trabalho ainda não terminou. Os pesquisadores querem descobrir por que o animal vivo brilha verde enquanto sua luciferase isolada produz azul e explorar melhor as possíveis aplicações da enzima. Mais do que revelar um novo mecanismo luminoso, a descoberta mostra que o mar profundo brasileiro continua funcionando como uma enorme fronteira científica — um ambiente onde organismos adaptados à escuridão, pressão e frio podem esconder moléculas que a ciência ainda nem conhece.
