Fungi bioluminescence revisited

Abstract

A review of the research conducted during the past 30 years on the distribution, taxonomy, phylogeny, ecology, physiology and bioluminescence mechanisms of luminescent fungi is presented. We recognize 64 species of bioluminescent fungi belonging to at least three distinct evolutionary lineages, termed Omphalotus, Armillaria and mycenoid. An accounting of their currently accepted names, distributions, citations reporting luminescence and whether their mycelium and/or basidiomes emit light are provided. We address the physiological and ecological aspects of fungal bioluminescence and provide data on the mechanisms responsible for bioluminescence in the fungi.

Crystal Structures of the Lumazine Protein fromPhotobacterium kishitaniiin Complexes with the Authentic Chromophore, 6,7-Dimethyl- 8-(1′-d-Ribityl) Lumazine, and Its Analogues, Riboflavin and Flavin Mononucleotide, at High Resolution

“…Bioluminescent organisms are widely distributed in nature and comprise a remarkably diverse set of species (8,11,40). Among them, luminous bacteria have long been known to exist (15).…”

Evidence that a single bioluminescent system is shared by all known bioluminescent fungal lineages

“…3,5 All known bioluminescent fungi are saprotrophic (or rarely plant pathogenic), mushroom-forming species that belong to the Agaricales lineage of the Basidiomycota. 6 Over 9000 species representing ca. 350 genera in 26 families comprise order Agaricales.…”

Bioluminescência de fungos: distribuição, função e mecanismo de emissão de luz

“…7 No final da década de 1980, Nakamura e colaboradores isolaram um sesquiterpeno do cogumelo Panellus stipticus, denominado panal, e formularam uma nova proposta não enzimática para a bioluminescência fúngica. 40,41 Nesta proposta, o panal é a molécula precursora da luciferina.…”

“…5,6 Apesar dos avanços significativos ocorridos nas últimas décadas, que forneceram ferramentas para a ampliação do conhecimento sobre a ocorrência, taxonomia, filogenia e ecologia de fungos bioluminescentes, pouco se avançou no que se diz respeito ao entendimento da bioquímica envolvida na emissão de luz dos fungos. 7,8 Recentemente, Oliveira e Stevani comprovaram que a bioluminescência fúngica realmente depende de uma redutase e de uma luciferase, como proposto na década de 1960 por Airth e Foerster. 9,10 Os autores confirmaram que o processo de emissão de luz depende de duas enzimas, uma solúvel e dependente de NADPH (fosfato de nicotinamida adenina dinucleotídeo reduzida) ou NADH (nicotinamida adenina dinucleotídeo reduzida ) e outra insolúvel, com função catalítica sobre a emissão de luz (portanto, uma luciferase).…”

“…5,6 Apesar dos avanços significativos ocorridos nas últimas décadas, que forneceram ferramentas para a ampliação do conhecimento sobre a ocorrência, taxonomia, filogenia e ecologia de fungos bioluminescentes, pouco se avançou no que se diz respeito ao entendimento da bioquímica envolvida na emissão de luz dos fungos. 7,8 Recentemente, Oliveira e Stevani comprovaram que a bioluminescência fúngica realmente depende de uma redutase e de uma luciferase, como proposto na década de 1960 por Airth e Foerster.…”