Odkrycie genetyczne: roślina może zrewolucjonizować nowe leki!

Odkrycie genetyczne: roślina może zrewolucjonizować nowe leki!

Rodzina psiankowatych, do której należą rośliny takie jak pęcherzyca i śpiączka senna (Withania somnifera), znana jest ze swojej zdolności do wytwarzania bioaktywnych steroidów zwanych witanolidami. Substancje te są coraz częściej stosowane w tradycyjnej medycynie roślinnej, a ich potencjał w opracowywaniu nowych leków, np. stosowanych w leczeniu nowotworów, jest obecnie przedmiotem intensywnych badań. Multidyscyplinarny zespół badawczy kierowany przez prof. dr Jakoba Franke z Uniwersytetu Leibniza w Hanowerze i prof. dr Boasa Puckera z Uniwersytetu w Bonn poczynił znaczne postępy w rozszyfrowaniu biosyntezy tych składników aktywnych. Projekt jest finansowany kwotą około 511 000 euro przez Niemiecką Fundację Badawczą do 2026 r. uni-hannover.de zgłoszone.

W ramach swoich badań naukowcy porównali sekwencje genomu psiankowatych wytwarzających i nieprodukujących witanolidu. Odkryto region genu kluczowy dla powstawania witanolidów. Pierwsze etapy odpowiedniego szlaku metabolicznego można odtworzyć w organizmach modelowych, takich jak drożdże piekarskie i Nicotiana benthamiana. Zdobyta wiedza powinna nie tylko pomóc w całkowitym wyjaśnieniu szlaku metabolicznego witanolidów, ale może również służyć jako podstawa do opracowania nowych pestycydów i aktywnych składników farmaceutycznych.

Znaczenie medyczne witanolidu

Witanolidy posiadają liczne właściwości prozdrowotne, które są coraz częściej rozpoznawane w literaturze naukowej. Badania pokazują, że jagoda snu może zmniejszyć stres i poprawić jakość snu. Dodatkowo podkreśla się działanie przeciwzapalne i uspokajające tych substancji, co przemawia za ich zastosowaniem jako środków leczniczych we współczesnej medycynie. Artykuły badawcze, takie jak te opublikowane w czasopiśmie Komunikacja przyrodnicza opublikowane, zajmują się intensywnie aspektami chemicznymi i oceną farmaceutyczną witanolidów.

Jednak biosynteza witanolidów w roślinach nie jest w pełni poznana, jak zauważa profesor Claude Becker z Uniwersytetu Ludwiga Maximiliana w Monachium. W jego grupie zidentyfikowano klaster genów odpowiedzialny za syntezę składników aktywnych w mielonej wiśni (Physalis grisea). Kompleks zawiera geny enzymów połączone szeregowo na szlaku biosyntezy, które zapewniają wspólną regulację i dziedziczenie zaangażowanych genów. Odkrycie to dostarcza informacji na temat różnych podziałów i regulacji w klastrze genów, na które wpływa epigenetyka i które umożliwiają zróżnicowaną obronę chemiczną w nadziemnych i podziemnych częściach roślin.

Z porównawczych badań genetycznych wynika, że ​​duplikacja klastra genowego nie zachodzi np. u pomidorów i ziemniaków, co czyni ten obszar biosyntezy w obrębie rodziny psiankowatych wyjątkowym. Badania otwierają zatem nowe perspektywy ekstrakcji i wykorzystania witanolidów zarówno w rolnictwie, jak i farmaceutyce.

Ogólnie rzecz biorąc, badania nad roślinami psiankowatymi dostarczają cennych spostrzeżeń, które mogą mieć kluczowe znaczenie dla przyszłego rozwoju innowacyjnych leków i produktów ziołowych. Dziedzina epigenetyki otwiera także nowe perspektywy na potencjał biosyntetyczny tych roślin. Obiecujące wyniki stanowią podstawę do dalszych badań i zastosowań w badaniach nad ziołolecznictwem, takich jak lmu.de zgłoszone.