Os cientistas do Instituto Max Planck de Ecologia Química fizeram progressos significativos na compreensão da via biossintética responsável pela formação de cardenolídeos em plantas. Em um estudo recente publicado na revista Nature Plants, eles identificaram duas enzimas-chave, CYP87A, que catalisam a produção de pregnenolona, um precursor para a biossíntese de esteroides vegetais.
Os cardenolídeos são uma classe de esteroides medicamente valiosos obtidos de plantas. Eles têm sido usados no tratamento da insuficiência cardíaca e arritmia, e também mostraram promessa no tratamento de diversos tipos de câncer. No entanto, as vias biossintéticas para esses compostos têm permanecido amplamente desconhecidas. Os pesquisadores tinham como objetivo descobrir como as plantas sintetizam essas moléculas complexas.
O estudo se concentrou em duas espécies de plantas: dedaleira (Digitalis purpurea) e a árvore-da-borracha (Calotropis procera). Apesar de pertencerem a famílias de plantas diferentes, ambas produzem altos níveis de cardenolídeos. Os pesquisadores utilizaram análise comparativa de dados genômicos, transcriptômicos e metabolômicos para identificar as enzimas responsáveis pela formação de pregnenolona.
A descoberta dessas enzimas tem implicações significativas para a produção de compostos esteroides de alta qualidade para uso médico. Os pesquisadores acreditam que compreender a via biossintética permitirá o desenvolvimento de plataformas para produção barata e sustentável.
O estudo também envolveu a modificação de plantas para produzir mais enzimas CYP87A. As plantas geneticamente modificadas acumularam níveis anormalmente altos de pregnenolona, confirmando ainda mais o papel dessas enzimas na via biossintética.
A equipe de pesquisa planeja continuar estudando as etapas subsequentes da biossíntese de cardenolídeos e espera resolver esse quebra-cabeça em breve. Ao aplicar as mais recentes técnicas de sequenciamento, bioinformática e metabolômica, eles têm como objetivo descobrir a via completa.
O Departamento de Biossíntese de Produtos Naturais do Instituto Max Planck de Ecologia Química, liderado por Sarah O’Connor, dedica-se à exploração da produção de compostos farmacêuticos em plantas. Sua pesquisa visa encontrar formas mais sustentáveis e eficientes de extrair esses produtos naturais.
Fontes:
– Angela Overmeyer, Instituto Max Planck de Ecologia Química
– Maritta Kunert, Instituto Max Planck de Ecologia Química
– Prashant Sonawane, Instituto Max Planck de Ecologia Química
