Bioluminiscencia de la luciérnaga oriental común o de cazo grande

Tania Núñez

Taller Escolar de Verano Genes y Genomas -

15/01/2021

Luciérnaga oriental común o de cazo grande [Photinus pyralis]

Photinus pyralis es la especie más común de luciérnaga (de entre las 1900) encontrada en América del Norte, es conocida como la luciérnaga oriental común o de cazo grande. Es un tipo de escarabajo volador que puede encontrarse desde los fines de la primavera hasta los inicios del otoño. Tiene 2 pares de alas, y sólo los machos utilizan el segundo par para volar, ya que las hembras suelen tener las alas más cortas y no pueden hacerlo. Se caracterizan por su luz emitida de un color amarillo verdoso brillante.

Proteína Luciferina 4-monooxigenasa

La proteína Luciferina 4-monooxigenasa es la responsable del proceso biológico de bioluminiscencia en las luciérnagas, produciendo en ellas una luz verde con longitud de onda de 562 nm.

¿Qué pasa con la proteína en el proceso de bioluminiscencia?

La proteína es oxidada (ocurre una acción catalizadora) por la enzima luciferasa. El oxígeno oxida el sustrato, la enzima luciferasa acelera la reacción, y el ATP proporciona la energía para esta. El producto final de la reacción enzimática de oxidación de luciferina es su cetoderivado, la oxiluciferina. La temperatura óptima de la reacción es de 25 °C, a mayor temperatura, la enzima se inactiva, y a menor temperatura, disminuye la velocidad de reacción.

Análisis de la proteína Luciferina 4-monooxigenasa que causa bioluminiscencia en la luciérnaga oriental común

# Importa proteína Luciferina_4_monooxigenasa a Rstudio
Luciferina_4_monooxigenasa <- readAAStringSet(file="sequence.fasta")

# Nombres de las secuencias
names(Luciferina_4_monooxigenasa)
## [1] "sp|P08659.1|LUCI_PHOPY RecName: Full=Luciferin 4-monooxygenase; Short=Luciferase"
# Tamaño de las secuencias
width(Luciferina_4_monooxigenasa)
## [1] 550
# Frecuencia de aminoácidos 
alphabetFrequency(Luciferina_4_monooxigenasa)
##       A  R  N  D C  Q  E  G  H  I  L  K  M  F  P  S  T W  Y  V U O B J Z X * -
## [1,] 42 20 19 31 4 16 33 45 14 38 52 40 14 30 29 29 29 2 19 44 0 0 0 0 0 0 0 0
##      + . other
## [1,] 0 0     0

Referencias científicas.

1.- Photinus pyralis (luciérnaga oriental común) Link

2.- Secuencia de proteína Luciferina 4-monooxigenasa Link

3.- Función Luciferina 4-monooxigenasa Link

4.- Bioluminiscencia y reacción enzimática de oxidación de luciferina Link