Biossíntese e Quimiotaxonomia
Os estudos sobre a Biossíntese de Produtos Naturais buscam compreender como os organismos, em especial plantas, bactérias e fungos, produzem os metabólitos especiais, cujas características químicas dependem das vias metabólicas usadas por esses organismos. Além da análise das reações químicas sequenciais envolvidas, também são alvos dos estudos biossintéticos a determinação de genes e enzimas envolvidas nesses processos. Esta é uma área multidisciplinar que utiliza além dos métodos clássicos de química (incorporação de precursores marcados com isótopos e posterior isolamentos das substâncias), abordagens de biologia molecular (identificação de genes e suas funções), enzimologia (reações enzimáticas in vitro e in vivo e purificação de enzimas), biotecnologia (expressão heteróloga e uso de culturas de células e tecidos), modelagem molecular (análisedas interações moleculares), dentre outras. O conhecimento global e integrado das vias metabólicas amplia significantemente as possibilidades do progresso em melhoramento vegetal e na biotecnologia de plantas e microrganismos, visando principalmente a obtenção de produtos naturais de interesse comercial, farmacológico (fitofármacos e nutracêuticos) e alimentício (aditivos e suplementos). Conhecer as semelhanças e diferenças dessas vias metabólicas e do perfil químico desses organismos permite também definir as micromoléculas como marcadores quimiotaxonômicos. A Quimiotaxonomia auxilia na compreensão de tendências evolutivas em plantas superiores, refletindo no sistema de classificação vegetal. Uma aplicação importante da Quimiotaxonomia é auxiliar na prospecção de substâncias de importância farmacológica já que possibilita prever quais compostos químicos poderiam ser produzidos por determinada espécie e/ou família.