Terpeno sintase: a enzima por trás do aroma da cannabis

Em resumo

Uma terpeno sintase é uma enzima que constrói os terpenos, os compostos aromáticos e gustativos de uma planta de cannabis, a partir de poucos precursores simples. A cannabis não possui uma só enzima deste tipo, mas toda uma família de genes. É essa variedade que produz a gama de aromas de uma variedade para outra.

O que a enzima faz

Os terpenos não se montam sozinhos. A planta produz primeiro blocos lineares, os difosfatos de prenilo. Dois contam para a cannabis: o difosfato de geranilo (GPP) com dez átomos de carbono e o difosfato de farnesilo (FPP) com quinze. O GPP é o substrato habitual das monoterpeno sintases, o FPP o das sesquiterpeno sintases.

A partir desses blocos, a enzima produz o terpeno propriamente dito. O percurso é no fundo o mesmo para todas as terpeno sintases: a enzima destaca o grupo difosfato, gerando um intermediário muito reativo, um carbocatião. Este rearranja-se, fecha-se em anéis e é por fim estabilizado. Conforme a enzima orienta esse caminho, resulta um terpeno diferente.

Por que uma enzima produz vários perfumes

As terpeno sintases são de uma imprecisão pouco comum, e aqui não é um defeito mas a razão da variedade aromática. Muitas dessas enzimas produzem uma mistura de vários produtos a partir de um único substrato. A troca de um só aminoácido no sítio ativo pode deslocar o perfil de produtos de uma enzima.

Daí decorre uma consequência prática para a investigação: não se pode prever de forma fiável quais terpenos uma enzima produz apenas pela semelhança de sequência. É preciso caracterizar cada enzima em separado para conhecer os seus produtos.

Onde a cannabis produz os seus terpenos

A biossíntese dos terpenos ocorre nos tricomas, as glândulas resinosas da flor. Aí duas vias metabólicas, a via MEP e a via MVA, fornecem os precursores que as terpeno sintases transformam depois em terpenos acabados. Os genes envolvidos são nitidamente mais ativos no tecido resinoso do que no resto da planta.

Quantas terpeno sintases tem a cannabis?

Não há um número fixo, e é honestamente um ponto em aberto. Uma análise do genoma descreve pelo menos 55 genes de terpeno sintase distribuídos pelos cromossomos. Um estudo bioinformático mais recente chega a 41 elementos. E só uma parte está caracterizada no plano funcional, com produtos conhecidos: nove genes nalguns estudos, cerca de trinta noutros.

A diferença não é uma contradição a resolver: reflete montagens do genoma e métodos de contagem diferentes. Para compreender basta reter que são muitos e longe de todos estudados.

Por que importa para a seleção

Como a família das terpeno sintases fixa o aroma, é sobre ela que se atua para selecionar variedades com um perfil aromático preciso. Os estudos encontram diferenças nítidas entre variedades nos perfis de terpenos e na atividade dos genes envolvidos. Quem quer deslocar um perfil de propósito trabalha nesta família de genes, não num único interruptor.