O fungo Aspergillus fumigatus produz um grupo de produtos naturais anteriormente desconhecidos. Pesquisadores de Jena (Alemanha) descobriram novas substâncias, enquanto estudavam o genoma do fungo. A família de alcalóides de isoquinolina contém muitas moléculas farmacologicamente ativas. Este estudo, que foi recentemente publicado na Nature Chemical Biology. Estes resultados fazem Aspergillus um alvo interessante para a descoberta de novos fármacos e sua produção biotecnológica.
Um grande número de fármacos utilizados hoje em dia são provenientes da natureza. A maioria destas moléculas, que podem ser encontrados com ou sem modificações sintéticas e exercem o seu efeito benéfico sobre a saúde humana, são derivados a partir de microorganismos ou plantas, no caso dessa pesquisa o organismo alvo foi o Aspergillus fumigatus. Assim, é de grande interesse para ciência descobrir novos compostos ativos na natureza e utilizá-los para o tratamento de doenças.
Papaver somniferum – Planta produtora de alcalóides de isoquinolinaUm grupo bem conhecido de metabólitos de plantas são os alcalóides de isoquinolina. Hoje, mais de 2.500 tipos diferentes são conhecidos e são encontrados principalmente em plantas de papoula e bérberis. exemplos famosos incluem a morfina analgésico ou a codeína (remédio para tosse).
Junto com colegas de os EUA, os cientistas nos laboratórios de Dirk Hoffmeister e Axel Brakhage da Universidade Friedrich Schiller em Jena descobriram que os fungos sintetizam certos produtos naturais de uma forma muito semelhante às plantas. Eles analisaram o genoma do molde comum Aspergillus fumigatus e descobriu um pequeno conjunto de genes cuja função era até então desconhecida. Comparando estas sequências genéticas com dados conhecidos ficou implícito que eles podem ser responsáveis pela síntese de novos produtos naturais.
Ao manipular as sequências genéticas, caracterizando os metabolitos resultantes e utilizando experiências de marcação radioativa, foi possível elucidar a estrutura das moléculas para desvendar os caminhos biossintéticos detalhados. Os pesquisadores descobriram um novo mecanismo de ligação de átomos de carbono que nunca tinha sido visto antes em fungos. A via biossintética fumisoquin parece ser uma combinação de princípios de biossíntese de plantas e as sintetases de péptidos não ribossômicos comumente encontrados em fungos.
Axel Brakhage, professor universitário e diretor do Instituto Leibniz de Natural pesquisa Produto e Biologia Infecção, explica: “Os fungos e as plantas divergiram cedo durante a evolução da via de síntese fumisoquin e dados recém descobertos mostram que houve um desenvolvimento paralelo para a produção de alcalóide isoquinolina. Composto presente em ambos os grupos de organismos. Isso abre novos caminhos para a biotecnologia combinatória, a fim de avançar na busca de novos compostos ativos e, portanto, para desenvolver urgentemente novos medicamentos necessários”.
Dirk Hoffmeister, professor no Instituto de Farmácia da Universidade Friedrich Schiller, está satisfeito com os esforços conjuntos: “O estudo publicado é um grande exemplo da estreita colaboração entre a universidade eo Instituto Leibniz para Natural pesquisa Produto e Biologia Infecção – Hans Knöll Instituto -. e nossos parceiros americanos Boa pesquisa não conhecem fronteiras “.
Fonte: Nature Chemical Biology