Учени от САЩ и Чехия възпроизведоха ранни етапи от синтеза на силно активни вещества, които ралицата и самакитката използват като химическа защита. Откритието може да улесни разработването на молекули за изследвания при болка, рак и малария.
Ралицата и самакитката съдържат вещества, които могат да увредят нервната система и да причинят парализа дори в много малки количества. Същите молекули обаче привличат вниманието на учените заради възможното им приложение при създаването на лекарства и средства срещу селскостопански вредители.
Екипи от Университета на Мичиган и Чешката академия на науките са установили как започва биосинтезът на група съединения, известни като дитерпеноидни алкалоиди. Ралицата произвежда тези алкалоиди от рода Делфиниум, а самакитката – от рода Аконитум.
Изследователите са анализирали генната активност в различни части на няколко вида от двете растения. Така са открили шест гена, които кодират ензими с неизвестна досега роля в ранните етапи на синтеза.
Тези ензими изграждат и променят молекулата в поредица от прецизни химични реакции. Те също така позволяват включването на азот в структурата ѝ – ключова особеност за образуването на дитерпеноидните алкалоиди.
За да проверят резултата, учените са прехвърлили подбраните гени в тютюневи растения. Растенията са послужили като биологична платформа и са произвели атизин – дитерпеноиден алкалоид, който стои в началото на по-сложни молекули от тази група.
Анализът е потвърдил, че шестте ензима са достатъчни за получаването на атизин. Това свързва конкретни гени с най-ранните стъпки от пътя, по който ралицата и самакитката синтезират своите токсични защитни вещества.
Сред най-познатите алкалоиди от тази група е аконитинът, изолиран преди близо два века. Сложната му триизмерна структура обаче прави лабораторния химичен синтез изключително труден.
Новият подход не означава, че вече има готово лекарство. Изследваните вещества остават силно токсични. Биологичната платформа обаче може да даде възможност за по-лесни изпитвания на токсичността им, за промяна на химичната им структура и за търсене на полезни терапевтични ефекти.
В бъдеще учените могат да използват други растения или генетично модифицирани организми, за да получават по-постоянни количества от тези съединения. Това би ограничило нуждата от диворастящи и бавнорастящи растителни източници.
Дитерпеноидните алкалоиди са естествени азотсъдържащи съединения с мощна биологична активност. Именно тя обяснява както високата им токсичност, така и интереса към тях като възможна основа за нови лекарства. Изследването е публикувано в списание „Молекюлар Плант“.
MedReport.bg — директно на телефона ви