Sinir hasarına ve felce neden olabilen iki bitki, aslında ağrı, sıtma, kanser ve hatta haşere kontrolü için yararlı bileşiklerden oluşan bir hazineyi gizliyor olabilir. Araştırmacılar nihayet bu bitkilerin güçlü kimyasının bir kısmını laboratuvarda yeniden oluşturmayı başardılar; bu da doğal ürünlere dayalı daha sürdürülebilir tedavilere yol açabilir.

Molecular Plant dergisinde yayınlanan çalışma, kurtboğan ve hezaren bitkilerine odaklandı ve Michigan Eyalet Üniversitesi ile Çek Bilimler Akademisi'nden bilim insanları güçlerini birleştirdi. Bu bitkiler binlerce yıldır tıpta kullanılıyor, diyor ortak ilk yazar ve şu anda Michigan-Flint Üniversitesi'nde yardımcı doçent olan Garret Miller. "Vücudumuzla birçok şekilde etkileşime girdiklerini biliyoruz ve bunların nasıl oluşturulacağını anlamak, tamamen yeni test yolları sağlamaya yardımcı olabilir." dedi.

Bitkiler en iyi kimyagerlerdir, diyor MSU'da James K. Billman Endowed Profesörü olan Björn Hamberger. "Bitkiler en iyi kimyagerlerdir; milyonlarca yıl boyunca hayatta kalmalarına yardımcı olmak için doğal bileşik cephaneliklerini geliştirdiler." Onların işçiliği kafein, kapsaisin, mentol ve vanilini içerir; ayrıca doğrudan bitkilerden elde edilen veya onlardan ilham alan birçok modern ilacı da saymıyoruz.

Hamberger Laboratuvarı bu özel metabolitlere odaklanıyor ve son zamanlarda dikkatini hezaren bitkisine (yunus şeklindeki çiçekleri nedeniyle delphinium olarak da adlandırılır) çevirdi. Amaç, bitkinin diterpenoid alkaloidleri - oldukça toksik olan ancak tıbbi faydaları olabilecek bir kimyasal grup - nasıl ürettiğini anlamaktı. Bu, onlarca yıldır bilim insanları için bir baş ağrısı olmuştur çünkü bu bileşikler inanılmaz derecede karmaşıktır ve bitki kimyasallarının en eski ve en büyük iki grubunun özelliklerini birleştirir. Bu ailenin iyi bilinen bir üyesi olan akonitin, yaklaşık 200 yıl önce izole edildi, ancak henüz kimse laboratuvarda başarıyla sentezleyemedi.

İlerleme, Barselona'daki bir konferansta beklenmedik bir karşılaşmayla geldi. Hamberger, aynı alkaloidleri kurtboğan (monkshood olarak da bilinir) üzerinde inceleyen Çek Bilimler Akademisi'nden Tomáš Pluskal'ın laboratuvarındaki araştırmacılarla tanıştı. Hamberger'in dediği gibi, "Bu olduğunda, ya kendi yollarımıza gidebiliriz ya da bir araya gelebiliriz ve en iyi bilime her zaman bir araya gelmek yol açar."

Ekip daha sonra moleküler bir çöpçü avına çıktı, her iki bitkinin birkaç türünü inceledi ve doğru dokularda doğru zamanda aktive olanları bulmak için binlerce geni izledi. Bu bir montaj hattı gibidir, diye açıkladı Miller: "Bitmiş bir ürünü inşa etmek için arka arkaya on adımınız varsa ve aniden biri durursa, sonraki adımlar gerçekleşemez." Yol çözüldüğünde, genetik talimatları maya gibi bir konakçıya aktarabilir ve onu biyolojik bir üretim sistemine dönüştürebilirler.

Umut verici genleri belirledikten sonra, araştırmacılar onları canlı biyofabrikalar olarak hizmet veren tütün bitkilerine aktardılar. Değiştirilmiş tütün, yolu başarıyla birleştirdi: altı enzim, beklenmedik bir nitrojen eklenmesiyle bir diterpenoid alkaloid olan atisinium üretmek için birlikte çalıştı. Bu, ekibe daha geniş alkaloid ailesini ve tıbbi potansiyelini incelemek için bir başlangıç noktası sağlıyor.

"Vizyonumuz, bu bitkilerin doğal gücünden yararlanmamızı sağlayacak yeşil, sürdürülebilir araçlar sağlamak" dedi Hamberger.

Materyal Michigan Eyalet Üniversitesi tarafından sağlandı. Not: İçerik stil ve uzunluk için düzenlenebilir.