In silico reconstruction of sesquiterpenes metabolic network of Copaifera multijuga Hayne

Abstract

Comumente chamada de “copaíba”, a Copaifera multijuga Hayne (CmH) é uma planta do gênero Copaifera (Leguminosae-Caesalpinoideae) que ocorre na Amazônia brasileira. Extraído do tronco das árvores, o óleo-resina de Copaifera spp. é amplamente utilizado por povos indígenas da região amazônica na medicina popular e tem alto potencial associado a aplicações biotecnológicas como agente antimicrobiano, anti-inflamatório, antitumoral, antinociceptivo, antileishmanial e cicatrizante. O óleo-resina de Copaifera spp. é composto por ácidos resinosos e compostos voláteis, principalmente sesquiterpenos e diterpenos Neste trabalho, sesquiterpenos do óleo-resina da CmH, cenários biológicos para sua biossíntese e seus mecanismos químicos foram coletados de vários estudos. Com base nessa coleta de dados, em dados de um transcritoma da CmH e em métodos e ferramentas computacionais, foi reconstruída in silico uma rede metabólica de sesquiterpenos de Copaifera multijuga Hayne (CmH). Esta rede metabólica é uma compilação de reações enzimáticas cobrindo mecanismos de ciclização, compostos preditos e cenários biológicos para a biossíntese. Os resultados foram convenientemente armazenados em um banco de dados em grafos projetado especificamente para esta finalidade, tornando-se localizáveis, acessíveis, interoperáveis e reutilizáveis. O workflow utilizado para a reconstrução in silico funciona para múltiplos organismos, bem como pode ser adaptado para diferentes tipos de mecanismos químicos alterando o conjunto de regras de gramática de grafos.