Cronobiologia das indolaminas no dinoflagelado Gonyaulax polyedra: metabolismo e efeitos relacionados à ritmicidade circadiana e fotoperiodismo

O dinoflagelado marinho bioluminescente Gonyaulax polyedra é capaz de produzir várias indolaminas. A primeira enzima em sua formação, triptofano hidroxilase, exibe um ritmo circadiano de alta amplitude com um máximo durante a fotofase. A hidroxiindol-O-metiltransferase mostra um padrão bifásico com um máximo principal durante a escotofase. As indolaminas 5-metoxiladas, como a melatonina e a 5-metoxitriptamina, atingem o pico no início e na segunda metade da escotofase, respectivamente. Uma queda na temperatura de 20 para 15 graus C leva a aumentos dramáticos da melatonina, de até mais de 50 ng / mg de proteína. Esse efeito pode explicar por que uma temperatura mais baixa sensibiliza esse organismo à indução fotoperiódica de cistos assexuados mediada por indoleamina. A melatonina pode ser catabolizada enzimaticamente ou não enzimaticamente. A via não enzimática envolve radicais livres, por exemplo, radicais catiônicos fotooxidantes, e leva à formação de N1-acetil-N2-formil-5-metoxiquinuramina. O catabolismo enzimático compreende desacetilação em 5-metoxitriptamina e formação de 5-metoxitriptofol. A 5-metoxitriptamina representa uma substância chave atuando como um estimulador da bioluminescência e um mediador da resposta ao encistamento. Ele abre canais de prótons na membrana de um sistema vacúolo ácido intracelular que é carregado pela ação de uma ATPase do tipo V, como mostrado por experimentos usando bafilomicina A1.