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Fungos: descoberto novo mecanismo de produção de substâncias ativas

Fonte

BOKU | Universidade de Recursos Naturais e Ciências da Vida Aplicadas de Viena

Data

quinta-feira, 13 outubro 2022 16:35

Áreas

Biologia. Bioquímica. Biotecnologia. Desenvolvimento de Fármacos. Farmacologia. Genética. Indústria Farmacêutica. Microbiologia. Química Medicinal.

Os fungos produzem milhares de ingredientes ativos e substâncias bioativas, como antibióticos ou citotocinas. Pesquisadores estão tentando decifrar como isso funciona em detalhes, porque esse conhecimento pode ser inovador para o desenvolvimento de produtos farmacêuticos ou para melhorar a segurança alimentar. Uma importante cooperação internacional do Instituto de Genética Microbiana (IMiG) do Departamento de Genética Aplicada e Biologia Celular (DAGZ) da Universidade de Recursos Naturais e Ciências da Vida Aplicadas (BOKU) em Viena, na Áustria, descobriu recentemente um novo mecanismo que controla a produção de substâncias bioativas.

Muitas substâncias ativas que os fungos produzem por diferentes razões têm sido utilizadas pelos seres humanos. Um exemplo famoso é a penicilina – uma substância ativa que os fungos produzem para combater as bactérias. “No entanto, ainda não sabemos exatamente quando, por quais razões e como os fungos produzem essas substâncias bioativas”, explicou o Dr. Joseph Strauss, pesquisador do (IMiG) da BOKU.

O custa energético para os fungos produzirem substâncias bioativas é alto. Um sofisticado sistema de regulação genética garante, portanto, que elas sejam produzidas apenas quando o fungo realmente precisa delas. Compreender como os fungos traduzem sinais ambientais, como a falta de nutrientes, para os circuitos genéticos corretos na célula e começam a produzir substâncias de defesa, por exemplo, é foco de pesquisa do Instituto de Genética Microbiana de BOKU há muitos anos. O professor Joseph Strauss e sua equipe, juntamente com parceiros de pesquisa internacionais, descobriram agora um novo mecanismo que controla essa produção.

O caminho entre a membrana e o núcleo era uma caixa preta

“Já sabíamos muito sobre o que acontece do lado de fora da membrana e também sobre o que acontece no núcleo da célula, mas a via de sinalização entre eles não era clara”, explicou o professor Strauss. Quatro parceiros proteicos, o chamado complexo de cromatina KERS (complexo de cromatina KdmB-EcoA-RpdA-SntB), são essenciais para a transmissão do sinal da membrana para o núcleo.

“Até agora, esse caminho era como uma caixa preta, que conseguimos abrir e agora entender melhor como essa cascata de sinalização funciona”, ressaltou o pesquisador. A equipe conseguiu provar que a célula fúngica usa as proteínas que realmente controlam a estrutura em larga escala dos cromossomos muito especificamente para direcionar e ativar genes de biossíntese necessários para as substâncias bioativas. “Além disso, esses chamados ‘reguladores de cromatina’ também controlam diferentes estágios de desenvolvimento dos fungos, o que por sua vez influencia sua ecologia e se espalha como patógenos”, explicou o Dr. Joseph Strauss.

Essas novas descobertas, portanto, ajudam a entender melhor a função dessas moléculas na natureza, bem como a melhorar a produção de biofármacos. Até mesmo os alimentos e rações são afetados, porque a contaminação com toxinas é baseada nos mesmos princípios de regulação genética. Além disso, os resultados alimentarão diretamente os programas de triagem em andamento da plataforma de pesquisa BiMM, que visa encontrar novos compostos bioativos para aplicações medicinais e agroflorestais.

O estudo foi publicado na revista científica Nucleic Acids Research.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Recursos Naturais e Ciências da Vida Aplicadas de Viena (em inglês).

Fonte: BOKU Viena. Imagem: Instituto de Genética Microbiana (IMiG), BOKU, Áustria.

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