Alguns cogumelos produzem ácidos carboxílicos insaturados de cadeia longa como sua defesa química contra as larvas de insetos. A biossíntese desses polienos depende de apenas uma enzima, como os cientistas alemães descobriram agora. No jornal Angewandte Chemie , eles relatam a atividade de deslocamento de ligação dupla múltipla sem precedentes pela enzima, que é representativo de um clado filogenético ainda não caracterizado de policetídeo sintases.

Os cogumelos se alimentam de plantas mortas e, portanto, desempenham um papel essencial no ciclo do carbono. Mas eles próprios são alimentados, por exemplo, por larvas de insetos e muitos outros habitantes da floresta. Para se defender, cogumelos e fungos desenvolveram um vasto arsenal de armas químicas. Se, por exemplo, o micélio de um falso cogumelo de cauda de peru é ferido pela picada de uma larva, compostos de polieno são produzidos que afetam as larvas, inibindo a pupação. A biossíntese desses polienos segue um caminho muito único e até então desconhecido, como Dirk Hoffmeister e sua equipe na Friedrich-Schiller-Universität Jena, Alemanha, descobriram.

O cogumelo, que foi nomeado BY1, produz dois ácidos carboxílicos insaturados de cadeia ramificada distintos após lesão. Ao contrário da maioria dos polienos conhecidos, os polienos de defesa BY1 não são compostos dos blocos de construção de isopreno bem conhecidos, que, por exemplo, formam o esqueleto molecular da borracha natural. Em vez de, eles têm um corpo de policetídeo, uma classe comum de produtos naturais secundários, com uma matriz de ligações duplas conjugadas. Essas ligações duplas são deslocadas por um átomo de carbono em relação às unidades de acetato, os blocos de construção da molécula. Não se sabia como a biossíntese gerencia um número tão grande de mudanças em uma molécula.

Em BY1, a enzima responsável por essas mudanças é uma única policetídeo sintase (PKS), os cientistas descobriram. Essas enzimas geram uma grande diversidade de produtos naturais em plantas e fungos, mas o mecanismo observado aqui é incomum. Hoffmeister e seus colegas argumentam que foi "a primeira observação da expressão do gene PKS induzida por lesão e a mudança sem precedentes de ligações duplas múltiplas, catalisado por um único PKS. "Assim, uma única enzima parece atuar como um mestre da arma.

Os cientistas identificaram esta enzima como parte de um clado filogenético ainda inexplorado entre as enzimas PKS fúngicas. Para provar esta classificação, eles reconstituíram o gene BY1 PKS no fungo modelo Aspergillus niger. Em consequência, este molde modificado produziu ambos os ácidos polieno carboxílicos BY1. Os autores propõem que esta estratégia de defesa para construir o polieno incomum é um mecanismo comum de cogumelos.