दो पौधे जो छोटी खुराक में तंत्रिका क्षति और पक्षाघात पैदा कर सकते हैं, वास्तव में दर्द, मलेरिया, कैंसर और यहां तक कि कीट नियंत्रण के लिए उपयोगी यौगिकों का खजाना छिपा सकते हैं। शोधकर्ताओं ने आखिरकार प्रयोगशाला में उनकी शक्तिशाली रसायन विज्ञान के एक हिस्से को फिर से बनाने का तरीका खोज लिया है, जो प्राकृतिक उत्पादों पर आधारित अधिक टिकाऊ उपचारों को जन्म दे सकता है।
मॉलिक्यूलर प्लांट जर्नल में प्रकाशित अध्ययन, वोल्फ्सबेन और लार्क्सपुर पर केंद्रित था, जिसमें मिशिगन स्टेट यूनिवर्सिटी और चेक एकेडमी ऑफ साइंसेज के वैज्ञानिकों ने मिलकर काम किया। इन पौधों का उपयोग हजारों वर्षों से चिकित्सा में किया जाता रहा है, गैरेट मिलर ने कहा, जो सह-प्रथम लेखक और अब मिशिगन-फ्लिंट विश्वविद्यालय में सहायक प्रोफेसर हैं। "हम जानते हैं कि वे हमारे शरीर के साथ कई तरह से बातचीत करते हैं, और यह समझना कि उन्हें कैसे बनाया जाए, परीक्षण के बिल्कुल नए रास्ते प्रदान करने में मदद कर सकता है," उन्होंने कहा।
पौधे सर्वोच्च रसायनज्ञ हैं, ब्योर्न हैमबर्गर कहते हैं, जो एमएसयू में जेम्स के. बिलमैन एंडोव्ड प्रोफेसर हैं। "पौधे सबसे अच्छे रसायनज्ञ हैं, लाखों वर्षों में अपने प्राकृतिक यौगिकों के शस्त्रागार को उन्नत करते हुए उन्हें जीवित रहने में मदद करते हैं।" उनकी कारीगरी में कैफीन, कैप्साइसिन, मेन्थॉल और वैनिलिन शामिल हैं - कई आधुनिक दवाओं का उल्लेख नहीं करने के लिए जो या तो सीधे पौधों से आती हैं या उनसे प्रेरित हैं।
हैमबर्गर लैब इन विशेष मेटाबोलाइट्स पर केंद्रित है, और हाल ही में लार्क्सपुर (जिसे इसके डॉल्फिन के आकार के फूलों के लिए डेल्फीनियम भी कहा जाता है) पर अपना ध्यान केंद्रित किया। लक्ष्य यह समझना था कि पौधा डाइटरपेनॉइड एल्कलॉइड कैसे पैदा करता है - रसायनों का एक समूह जो अत्यधिक विषैला होता है लेकिन औषधीय लाभ हो सकते हैं। यह दशकों से वैज्ञानिकों के लिए सिरदर्द रहा है क्योंकि ये यौगिक अविश्वसनीय रूप से जटिल हैं, जो पौधों के रसायनों के सबसे पुराने और सबसे बड़े समूहों में से दो की विशेषताओं को जोड़ते हैं। एकोनिटाइन, इस परिवार का एक प्रसिद्ध सदस्य, लगभग 200 साल पहले अलग किया गया था, फिर भी किसी ने भी प्रयोगशाला में इसे सफलतापूर्वक संश्लेषित नहीं किया है।
प्रगति बार्सिलोना में एक सम्मेलन में एक अप्रत्याशित मुलाकात के माध्यम से हुई, जहां हैमबर्गर चेक एकेडमी ऑफ साइंसेज के टॉमस प्लस्कल की प्रयोगशाला के शोधकर्ताओं से मिले, जो वोल्फ्सबेन (जिसे मोंकशूड भी कहा जाता है) में समान एल्कलॉइड का अध्ययन कर रहे थे। जैसा कि हैमबर्गर ने कहा, "जब ऐसा होता है, तो हम या तो अपने-अपने रास्ते जा सकते हैं, या एक साथ आ सकते हैं, और यह जुड़ना ही है जो हमेशा सर्वोत्तम विज्ञान की ओर ले जाता है।"
फिर टीम ने एक आणविक खोज यात्रा शुरू की, दोनों पौधों की कई प्रजातियों की जांच की और हजारों जीनों को ट्रैक किया ताकि उन्हें सही समय पर सही ऊतकों में सक्रिय पाया जा सके। यह एक असेंबली लाइन की तरह है, मिलर ने समझाया: "यदि आपके पास एक तैयार उत्पाद बनाने के लिए एक पंक्ति में दस चरण हैं, और अचानक एक छोड़ देता है, तो अगले चरण नहीं हो सकते।" एक बार मार्ग हल हो जाने के बाद, वे आनुवंशिक निर्देशों को खमीर जैसे मेजबान में स्थानांतरित कर सकते हैं, इसे एक जैविक उत्पादन प्रणाली में बदल सकते हैं।
आशाजनक जीन की पहचान करने के बाद, शोधकर्ताओं ने उन्हें तम्बाकू पौधों में स्थानांतरित कर दिया, जो जीवित बायोफैक्ट्री के रूप में कार्य करते थे। संशोधित तम्बाकू ने मार्ग को सफलतापूर्वक इकट्ठा किया: छह एंजाइमों ने एक साथ काम करके एटिसिनियम, एक डाइटरपेनॉइड एल्कलॉइड, एक अप्रत्याशित नाइट्रोजन जोड़ के साथ उत्पादित किया। यह टीम को व्यापक एल्कलॉइड परिवार और इसकी औषधीय क्षमता का अध्ययन करने के लिए एक प्रारंभिक बिंदु देता है।
"हमारा दृष्टिकोण हरित, टिकाऊ उपकरण प्रदान करना है जो हमें इन पौधों की प्राकृतिक शक्ति का उपयोग करने की अनुमति देगा," हैमबर्गर ने कहा।
सामग्री मिशिगन स्टेट यूनिवर्सिटी द्वारा प्रदान की गई। नोट: सामग्री शैली और लंबाई के लिए संपादित की जा सकती है।