Estudo revela adaptação de corais ao dia e à noite

Pesquisadores italianos do Centro Científico de Mônaco e do Departamento de Química da Universidade de Florença publicaram, no Journal of Biological Chemistry, os resultados de um estudo sobre a clonagem molecular, o seqüenciamento e a imunolocalização de uma anidrase carbônica. Essa enzima, conhecida como Percursos do Sinal de Transdução (STPCA, Signal Transduction Pathways Carbonic Anhydrases), foi isolada do coral Stylophora pistillata (ordem: scleractinia).

Os sinais de transdução medeiam o sentido e o processamento de estímulos. Os circuitos moleculares detectam, amplificam e integram os sinais externos, gerando diversos tipos de respostas, como alterações na atividade enzimática e na expressão gênica. Os percursos dos sinais de transdução seguem um curso muito parecido, o que permite que sejam observados como um circuito molecular.

As anidrases carbônicas (CA, Carbonic Anhydrases) formam uma família de enzimas que tem um importante papel no transporte do gás carbônico (CO2) e no controle do pH do sangue. Essas enzimas catalisam a rápida conversão do CO2 e da água em ácido carbônico, em prótons e em íons bicarbonato. Além disso, elas são importantes no processo de biomineralização, tanto de vertebrados quanto de invertebrados. É através desse processo que os organismos produzem minerais para fortalecer ou endurecer seus tecidos, a exemplo do que acontece com os silicatos em algas e com os fosfatos de cálcio e carbonatos em vertebrados.

Os pesquisadores descobriram que a STPCA é um tipo de alfa-CA (alfa-Carbonic Anhydrase) com função catalítica semelhante à enzima humana Cavi (Carbonic Anhydrase VI). Ela encontra-se em um local específico da ectoderme do coral, chamado calicoblástico, responsável pela precipitação do seu esqueleto. A localização da enzima deixou claro que ela é responsável pela calcificação, que é estimulada pela presença de luz através do processo de simbiose dos corais com organismos fotossintetizantes. Esse processo é conhecido como “calcificação acentuada pela luz” (em inglês, light-enhanced calcification ou LEC), no entanto, ainda não é totalmente compreendido pelos cientistas.

A hipótese testada pelos pesquisadores foi a de que os genes do coral se expressam com baixa intensidade de luz e em condições de escuridão. Eles utilizaram PCR em tempo real para analisar a expressão diferenciada da STPCA. Essa análise foi feita com o objetivo de determinar o papel da enzima no LEC.

De acordo com os resultados das análises, o gene da STPCA se expressa de forma duas vezes mais ativa em condições de ausência de luz do que na presença dela. Para os pesquisadores, essa constatação sugere que, no escuro, a regulação do gene da STPCA representa um mecanismo que tenta impedir o acúmulo de ácido durante a noite.

A calcificação é um processo que exige grandes quantidades de íons hidrogênio, captados em maior quantidade durante o dia a partir da fotossíntese. Durante a noite, eles são acumulados. Como conseqüência disso, há um aumento da acidez nos tecidos do coral, o que eleva a produção de íons bicarbonato para equilibrar o pH do meio e evitar os danos da acidez.