Novos agentes com exploração de genomas e mutagénese
Um grupo de investigação germano-holandês alargou o conjunto de ferramentas para potenciais medicamentos
Os microrganismos geram todo o tipo de materiais que podem servir como potenciais agentes de combate a bactérias e fungos. Uma equipa de investigação internacional identificou e optimizou enzimas que podem gerar especificamente um determinado grupo funcional destas substâncias naturais, alargando assim o conjunto de ferramentas de potenciais agentes. Os investigadores, liderados pelo Professor Sandy Schmidt (Universidade de Groningen, Países Baixos) e pelo Professor Dirk Tischler (Universidade Ruhr de Bochum, Alemanha), relataram as suas descobertas na revista ACS Catalysis de 11 de maio de 2025.
As bactérias e outros microrganismos produzem uma série de substâncias que não são necessárias para a sua sobrevivência. No entanto, estes "metabolitos secundários" proporcionam-lhes benefícios ambientais. Por exemplo, ajudam na comunicação ou na defesa contra outros organismos. "A amplitude destes compostos está longe de ser totalmente compreendida", afirma Dirk Tischler. Os investigadores esperam poder utilizar estas substâncias naturais como compostos bioactivos em medicamentos ou como modelo para a síntese de novos agentes. "A penicilina é um desses metabolitos secundários", esclarece Tischler.
Eficaz contra fungos e certas bactérias
Os kutznerídeos são particularmente interessantes, pois são eficazes contra alguns fungos e bactérias Gram-positivas. A sua eficácia é determinada por grupos funcionais. A equipa de investigação está atualmente a concentrar-se nas kutzneridas cujo grupo funcional contém uma ligação entre dois átomos de azoto. Os especialistas designam este grupo funcional por hidrazina.
"Estes compostos ocorrem de facto na natureza", diz Tischler. "Mas nós conseguimos influenciá-los e ao seu ambiente de uma forma direcionada". Os investigadores identificaram enzimas anteriormente desconhecidas que iniciam a ligação azoto-nitrogénio e ligam os átomos. Além disso, optimizaram as enzimas através de mutagénese, para que pudessem converter diferentes substratos. Depois disso, as várias enzimas foram consolidadas numa cascata. "Conseguimos mostrar que os substratos não naturais podem ser convertidos em estruturas de anéis cíclicos de 5 e 6 anéis, incluindo uma ligação azoto-nitrogénio", relata Tischler. Nalguns casos, foi inserido um centro quiral que é crucial para a síntese posterior de substâncias farmacêuticas.
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