As plantas são químicos mestres, produzindo uma gama deslumbrante de moléculas valiosas para os humanos, incluindo vitaminas, produtos farmacaªuticos e aromatizantes.

O maior e mais diverso grupo de moléculas são conhecidos como metaba³litos especializados. Alguns metaba³litos atraem insetos benéficos e outros repelem ou matam insetos herba­voros que se alimentam de plantas ou micróbios patogaªnicos. Alguns desses metaba³litos estãoprontos para ação nasuperfÍcie da planta, sendo formados em tricomas, que são pequenos fios de cabelo em caules, folhas e flores. Infelizmente, essas defesas naturais muitas vezes faltam nas plantas de cultivo , tendo sido perdidas durante a domesticação ou reprodução avana§ada.

Por exemplo, as plantas da familia da erva-moura (Solanaceae) sintetizam anãsteres de açúcar (acylsugars), que tem atividades antifúngicas e anti-herbivoria. Em espanãcies que se acumulam e secretam grandes quantidades, sua natureza pegajosa fornece defesas físicas como 'cola' aderente a  boca de insetos-praga e 'papel mosca' aprisionamento de insetos de corpo pequeno.

No entanto, o tomate cultivado (Solanum lycopersicum) acumula uma quantidade relativamente pequena desses acylsugars e são indetecta¡veis ​​em algumas outras culturas de Solanaceous economicamente importantes, como o pimentão. Compreender como esses metaba³litos ausentes são produzidos em parentes selvagens pode sugerir abordagens de melhoramento para tornar as safras mais resistentes a pragas sem o uso de pesticidas qua­micos.

Em um artigo publicado na Science Advances , uma equipe de cientistas do MSU da Faculdade de Ciências Naturais da Universidade Estadual de Michigan acompanhou sua observação de que a beladona negra comum (Solanum nigrum) produz um número incomumente grande de diferentes compostos protetores de acila acila em seus cabelos tricomas . O estudo foi realizado nos laboratórios de Bioquímica e Biologia Molecular (BMB) University Distinguished Professor e Barnett Rosenberg Professor Rob Last, e MSU Mass Spectrometry Facility Director e BMB Professor Dan Jones.

"Como a erva-moura faz tantos acylsugars, desenvolvemos um pipeline de elucidação da estrutura de acylsugar acelerado para acelerar nosso estudo", disse Yann-Ru Lou, pesquisador de pa³s-doutorado do BMB no último laboratório e primeiro autor do estudo. "Obtivemos informações estruturais cra­ticas para a enzimologia sem a etapa de purificação de metaba³litos demorada e demorada, combinando manãtodos de química anala­tica de ponta disponí­veis na MSU."

Uma surpresa deste estudo éque os acylsugars da beladona tem tipos distintos de compostos não encontrados juntos em outras plantas: acilglucoses e acilinosita³is. Estes são baseados no açúcar, glicose e inositol, uma substância semelhante a  vitamina. Entender como as espanãcies selvagens produzem essas duas classes de moléculas protetoras pode levar a  criação de safras que podem crescer sem pesticidas sintanãticos.

"Um resultado empolgante deste trabalho éa descoberta de um novo tipo de invertase, a enzima que normalmente pensamos ser feita pelas abelhas para produzir mel e pela levedura para fermentação", disse Last. Essa invertase evoluiu para ser feita nos cabelos dos tricomas e sintetizar a acilglicose, ao invanãs da doce glicose encontrada no mel. Os resultados ilustram a nota¡vel diversidade metaba³lica encontrada em plantas com flores. "