Metabolismo de nicotina no gênero NICOTIANA : identificação e análise evolutiva da subfamília CYP82E e seu papel na conversão de nicotina em precursores de nicotisaminas com potencial cancerígeno - Zenkner, Fernanda Fleig (2017)
O tabaco (Nicotiana tabacum) pertence à família Solanaceae, sendo uma cultura de grande importância econômica. O Brasil é o segundo maior produtor e o maior exportador de tabaco em folha do mundo, e os três estados do sul do país são responsáveis por mais de 90% da produção. As plantas do gênero Nicotiana são conhecidas pela sua composição de alcaloides. A nicotina é o principal alcaloide encontrado nas plantas desse gênero, seguida por nornicotina, anabasina e anatabina. Contudo, a composição de alcaloides pode variar muito dependendo da espécie de Nicotiana. Os alcaloides são compostos muito importantes para as plantas, pois atuam na defesa contra herbívoros. A nicotina é sintetizada nas raízes das plantas através de um processo complexo, envolvendo diversas enzimas e transportadores. Após sintetizada, a nicotina é translocada pelo xilema até as folhas, onde é estocada nos vacúolos e/ou metabolizada em outros alcaloides. O primeiro capítulo deste trabalho consistiu em um artigo de revisão sobre a biossíntese, o transporte e o metabolismo da nicotina em Nicotiana. Assim, pode-se identificar as questões ainda não esclarecidas sobre essas vias, e que merecem mais atenção em futuros trabalhos. A nornicotina é o segundo alcaloide mais encontrado em Nicotiana, sendo sintetizada a partir da desmetilação da nicotina. A reação de desmetilação é catalisada por enzimas nicotina N-desmetilases (NND), codificadas por genes da subfamília CYP82E. A nornicotina, por sua vez, pode reagir espontaneamente com óxidos de nitrogênio presentes nas folhas de tabaco, dando origem a N-nitrosonornicotina (NNN), uma substância cancerígena do grupo das Nitrosaminas Específica do Tabaco (TSNA – Tobacco Specific Nitrosamines). Considerando a importância dessa TSNA para a saúde humana, diversos estudos têm sido realizados a fim de reduzir a produção do seu precursor, a nornicotina, pelas plantas de tabaco. No segundo capítulo deste trabalho, apresentamos a identificação de novos genes putativos da subfamília CYP82E em diferentes espécies do gênero Nicotiana, e uma filogenia incluindo os novos genes identificados. Além disso, as sequências encontradas foram caraterizadas utilizando ferramentas in silico, e algumas predições em comum foram observadas para a maioria das sequências. Assim, conhecer todos os genes que codificam enzimas NND, bem como caracterizar essas enzimas e entender a organização da subfamília gênica CYP82E, podem ser fatores essenciais para desenvolver novas soluções com o objetivo de reduzir substâncias cancerígenas em produtos de tabaco, especialmente as TSNA.