Estudo revela como plantas de tabaco produzem nicotina

Pesquisadores identificaram os genes e as enzimas responsáveis pela etapa final da biossíntese da nicotina em plantas do gênero Nicotiana sp.
A descoberta revela uma “etapa invisível”: a glicose ligada à molécula desaparece antes da formação definitiva, dificultando a compreensão do processo.
As enzimas-chave destacadas são NaGR e NicGS, essenciais para a montagem da nicotina.
O achado pode permitir o uso de plantas como fábricas de medicamentos e vacinas com menos contaminação por nicotina, aumentando a pureza de fármacos produzidos em plantas.
Cientistas sugerem que é possível geneticamente ajustar plantas como Nicotiana benthamiana para reduzir ou eliminar a nicotina, mantendo a eficiência biotecnológica.

A pesquisa internacional identificou os genes e a etapa final da biossíntese da nicotina em plantas do gênero Nicotiana, encerrando um mistério de mais de 200 anos. O estudo foi publicado na Nature Communications, com participação de pesquisadores da Universidade de York, no Reino Unido, e da Universidade de Copenhagen, na Dinamarca. A descoberta envolve a etapa final da produção do alcaloide conhecido por associar-se ao tabaco.

A equipe mostrou que a nicotina não surge diretamente em sua forma final. Inicialmente, ela é produzida ligada a uma glicose, que atua como fonte de energia e auxílio na montagem. A glicose é removida pouco antes da formação definitiva da molécula, tornando uma fase central praticamente invisível no processo.

Foram identificadas duas enzimas vegetais fundamentais para a montagem da molécula: NaGR e NicGS. A pesquisa também detalha como a molécula é construída em duas vias distintas do metabolismo, com cada parte derivada de compostos próximos a vitaminas e a aminoácidos ligados à síntese de proteínas.

Implicação para vacinas e fármacos

Plantas do gênero Nicotiana vêm ganhando espaço na biotecnologia, especialmente na produção de vacinas e proteínas terapêuticas. A descoberta abre caminho para modificar geneticamente espécies como Nicotiana benthamiana, reduzindo ou eliminando a produção de nicotina sem comprometer a eficiência biotecnológica.

Com a nova compreensão, pesquisadores acreditam ser possível criar plataformas vegetais mais puras para fabricar compostos farmacêuticos, minimizando a contaminação por nicotina e simplificando processos de purificação. O pesquisador Benjamin Lichman destaca que o avanço representa um marco para a biologia vegetal e a bioquímica.