Os cogumelos evoluíram psicodélicos duas vezes, cientistas desconcertantes
“Isso diz respeito à biossíntese de uma molécula que tem uma história muito longa com os seres humanos”, explica o Prof. Dirk Hoffmeister, chefe do grupo de pesquisa Microbiologia farmacêutica da Friedrich Schiller University Jena e do Instituto Leibniz para pesquisa de produtos naturais e biologia de infecção (Leibniz-Hki). “Estamos nos referindo à psilocibina, uma substância encontrada nos chamados” cogumelos mágicos “, que nosso corpo converte em psilocina-um composto que pode alterar profundamente a consciência. No entanto, a psilocibina não apenas desencadeia experiências psicodélicas, mas também é considerado um composto ativo no tratamento da terapia.
Dois caminhos, uma molécula
O estudo, realizado dentro do agrupamento de excelência ‘equilíbrio do microverso’, mostra pela primeira vez que os fungos desenvolveram a capacidade de produzir psilocibina pelo menos duas vezes independentemente um do outro. Enquanto Psilocybe As espécies usam um kit de ferramentas de enzima conhecido para esse fim, os cogumelos de tampa de fibra empregam um arsenal bioquímico completamente diferente – e ainda chegam à mesma molécula. Esse achado é considerado um exemplo de evolução convergente: diferentes espécies desenvolveram independentemente uma característica semelhante, mas os ‘cogumelos mágicos’ seguiram seu próprio caminho ao fazê -lo.
Procurando pistas em genomas de fungos
Tim Schäfer, principal autor do estudo e pesquisador de doutorado da equipe de Hoffmeister, explica: “Foi como olhar para dois workshops diferentes, mas ambos oferecem o mesmo produto. Nas capas de fibra, encontramos um conjunto único de enzimas que não têm nada a ver com aqueles encontrados em Psilocybe cogumelos. No entanto, todos catalisam os passos necessários para formar a psilocibina “.
Os pesquisadores analisaram as enzimas em laboratório. Os modelos de proteínas criados pelo químico Innsbruck Bernhard Rupp confirmaram que a sequência de reações difere significativamente daquela conhecida em Psilocybe. “Aqui, a natureza realmente inventou o mesmo complexo ativo duas vezes”, diz Schäfer.
No entanto, por que dois grupos diferentes de fungos produzem o mesmo composto ativo permanece incerto. “A resposta real é: não sabemos”, enfatiza Hoffmeister. “A natureza não faz nada sem razão. Portanto, deve haver uma vantagem para os cogumelos de tampa de fibra na floresta e Psilocybe Espécies em esterco ou cobertura de madeira produzindo essa molécula – nós simplesmente não sabemos o que é ainda “.
“Uma razão possível pode ser que a psilocibina se destina a impedir os predadores. Até as menores lesões causam Psilocybe Cogumelos para ficar azul através de uma reação em cadeia química, revelando os produtos de colapso da psilocibina. Talvez a molécula seja um tipo de mecanismo de defesa química “, diz Hoffmeister.
Mais ferramentas para biotecnologia
Embora ainda não esteja claro por que diferentes fungos produzem a mesma molécula, a descoberta tem implicações práticas: “Agora que conhecemos enzimas adicionais, temos mais ferramentas em nossa caixa de ferramentas para a produção biotecnológica de psilocibina”, explica Hoffmeister.
Schäfer também está olhando para o futuro: “Esperamos que nossos resultados contribuam para a produção futura de psilocibina para produtos farmacêuticos em biorreatores sem a necessidade de sínteses químicas complexas”. No Leibniz-Hki, em Jena, a equipe de Hoffmeister está trabalhando em estreita colaboração com a planta piloto, que está desenvolvendo processos para produzir produtos naturais como a psilocibina em uma escala semelhante à indústria.
Ao mesmo tempo, o estudo fornece informações interessantes sobre a diversidade de estratégias químicas usadas pelos fungos e suas interações com seu ambiente. Assim, aborda as questões centrais do Centro de Pesquisa Colaborativa Chembiosys e o aglomerado de excelência ” Balanço do Microverse ‘na Universidade de Friedrich Schiller Jena, dentro da estrutura da qual o trabalho foi realizado e financiado pela Fundação de Pesquisa Alemã (DFG), entre outros. Enquanto o CRC Chembiosys investiga como os compostos naturais moldam comunidades biológicas, o aglomerado de excelência se concentra na dinâmica complexa dos microorganismos e em seu ambiente.
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