O tomilho e o oranãgano possuem um composto anticâncer que suprime o desenvolvimento do tumor, mas adicionar mais ao molho de tomate não ésuficiente para obter um benefa­cio significativo. A chave para desbloquear o poder dessas plantas éamplificar a quantidade do composto criado ou sintetizar o composto para o desenvolvimento de drogas.

Pesquisadores da Purdue University deram o primeiro passo para usar o composto em produtos farmacaªuticos mapeando sua via biossintanãtica, uma espanãcie de receita molecular dos ingredientes e etapas necessa¡rias.

"Essas plantas contem compostos importantes, mas a quantidade émuito baixa e a extração não serásuficiente", disse Natalia Dudareva, distinta professora de bioquímica da Faculdade de Agricultura de Purdue, que coliderou o projeto. "Ao compreender como esses compostos são formados, abrimos um caminho para a engenharia de plantas com na­veis mais elevados deles ou para a sa­ntese dos compostos em microrganismos para uso médico .

"a‰ um momento incra­vel para a ciência das plantas agora. Temos ferramentas que são mais rápidas, baratas e fornecem muito mais informações. a‰ como olhar dentro de uma canãlula; équase inacredita¡vel."

O timol, o carvacrol e a timo-hidroquinona são compostos aroma¡ticos do tomilho, oranãgano e outras plantas da familia Lamiaceae. Tambanãm possuem propriedades antibacterianas, antiinflamata³rias, antioxidantes e outras propriedades benanãficas a  saúde humana. A timo-hidroquinona demonstrou ter propriedades anticâncer e éparticularmente interessante, disse Dudareva, que também édiretor do Centro de Biologia Vegetal da Purdue.

Em colaboração com cientistas da Martin Luther University Halle-Wittenberg na Alemanha e da Michigan State University, a equipe descobriu toda a via biossintanãtica da timoidroquinona, incluindo a formação de seus precursores timol e carvacrol, e os compostos intermediários de vida curta ao longo do caminho.

As descobertas alteram visaµes anteriores da formação desta classe de compostos, chamados monoterpenos fena³licos ou aroma¡ticos, para os quais apenas algumas vias biossintanãticas foram descobertas em outras plantas, disse ela. O trabalho édetalhado em um artigo publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences .

"Essas descobertas fornecem novos alvos para a engenharia de compostos de alto valor em plantas e outros organismos", disse Pan Liao, coautor do artigo e pesquisador de pa³s-doutorado no laboratório de Dudareva. "Nãoapenas muitas plantas contem propriedades medicinais, mas os compostos dentro delas são usados ​​como aditivos alimentares e para perfumes, cosmanãticos e outros produtos."

Agora que esse caminho éconhecido, os cientistas de plantas podem desenvolver cultivares que produzem muito mais dos compostos benéficos ou podem ser incorporados a microorganismos, como o fermento, para a produção. O último manãtodo envolve um processo de fermentação para obter os compostos valiosos , como éverdade para muitos produtos a  base de plantas, disse ele.

O processo de fermentação étão importante para a produção de alimentos e bebidas, produtos farmacaªuticos e biocombusta­veis que Purdue agora oferece especialização em ciência de fermentação.

Usando sequenciamento de RNA e análise de correlação, a equipe rastreou mais de 80.000 genes de amostras de tecido vegetal e identificou os genes necessa¡rios para a produção de timo-hidroquinona. Com base no que era conhecido sobre a estrutura do composto e por meio de perfis de metaba³litos e testes bioquí­micos, a equipe identificou a via biossintanãtica.

"O intermediário formado no caminho não era o que havia sido previsto", disse Liao. "Descobrimos que o esqueleto aroma¡tico de timol e carvacrol éformado a partir de γ-terpineno por uma P450 monooxigenase em combinação com uma desidrogenase por meio de dois intermediários insta¡veis, mas não p- quimeno, como foi proposto."

Mais caminhos estãosendo descobertos agora por causa da capacidade de usar o sequenciamento de RNA para realizar análises de expressão gaªnica de alto rendimento, disse Dudareva.

Os resultados desta pesquisa também sera£o aºteis para pesquisas em bioquímica e ciências vegetais de outras espanãcies de plantas, disse ela.

"Na³s, como cientistas, estamos sempre comparando caminhos em diferentes sistemas e plantas", disse Dudareva. "Estamos sempre em busca de novas possibilidades. Quanto mais aprendemos, mais somos capazes de reconhecer as semelhanças e diferenças que podem ser a chave para o pra³ximo avanço."