Lorsqu'il est menacé, le ver tube de parchemin marin sécrète une bave collante qui émet une lumière bleue unique de longue durée. De nouvelles recherches sur la façon dont le ver crée et entretient cette lumière suggère que le processus est auto-alimenté.

"La lumière, ou bioluminescence, produit par ce ver n'apparaît pas sous forme d'éclairs, comme dans la plupart des organismes lumineux, mais comme un éclat de longue durée, " a déclaré Evelien De Meulenaere, Doctorat., chercheur dans le laboratoire de Dimitri Deheyn à la Scripps Institution of Oceanography. « La compréhension des mécanismes de ce processus de bioluminescence pourrait éclairer la conception d'un bâton lumineux qui fonctionne pendant plusieurs jours ou, avec une optimisation supplémentaire, éclairage de jardin et de rue respectueux de l'environnement."

De Meulenaere devait présenter cette recherche à la réunion annuelle de l'American Society for Biochemistry and Molecular Biology à San Diego ce mois-ci. Bien que la réunion, qui se tiendra en marge de la conférence Biologie expérimentale 2020, a été annulé en réponse à l'épidémie de COVID-19, le résumé de l'équipe de recherche a été publié dans le numéro de ce mois-ci de Le Journal de la FASEB .

Après avoir découvert que la production de lumière n'était liée à aucune des voies métaboliques de l'organisme, les chercheurs ont réalisé que le maintien de la production de lumière pendant plus de quelques millisecondes exigerait que le slime contienne sa propre source d'énergie.

D'autres travaux ont révélé que la bave du ver contient une protéine de stockage du fer appelée ferritine. L'ajout artificiel de fer au mucus a augmenté la production de lumière, ce qui a conduit les chercheurs à croire que la ferritine agit comme une batterie moléculaire qui stocke l'énergie. Plus récemment, ils ont découvert que l'exposition de la ferritine à la lumière bleue rend plus de fer disponible et que l'exposition de la boue à la lumière bleue induit des éclats de lumière durant plusieurs minutes.

"Une source lumineuse basée sur ce mécanisme pourrait être déclenchée à distance en utilisant la lumière bleue pour initier et amplifier le processus, " a déclaré De Meulenaere. " Une fois que nous comprenons exactement comment la production de lumière se produit dans le système naturel, ces informations pourraient potentiellement être utilisées pour développer une lumière durable qui est également biodégradable et rechargeable. »

La bioluminescence du ver tubicole pourrait également être utilisée pour créer des systèmes rapporteurs biomédicaux. Parce qu'il est sensible au fer, un tel système pourrait être utilisé pour tester les carences ou les toxicités en fer. Il pourrait également être utilisé comme un reporter électroluminescent qui fonctionne pendant plusieurs jours. Cela permettrait des expériences où diverses protéines ou cellules sont suivies pendant des périodes beaucoup plus longues que ce qui est possible avec les reporters fluorescents d'aujourd'hui.