基因发现:植物可以彻底改变新药!
汉诺威莱布尼茨大学正在研究茄属植物中的茄内酯,以便在 2026 年之前开发出新药。

基因发现:植物可以彻底改变新药!
茄科植物包括酸浆和睡莓(Withania somnifera)等植物,以其产生称为睡茄内酯的生物活性类固醇的能力而闻名。这些物质越来越多地用于传统植物医学,它们开发新药物(例如治疗癌症)的潜力是目前深入研究的焦点。由汉诺威莱布尼茨大学的 Jakob Franke 教授和波恩大学的 Boas Pucker 教授领导的多学科研究小组在破译这些活性成分的生物合成方面取得了重大进展。该项目由德国研究基金会资助约 511,000 欧元,直至 2026 年 汉诺威大学网站 报道称。
作为研究的一部分,科学家们比较了产生茄内酯和不产生茄内酯的茄属植物的基因组序列。发现了一个对于茄内酯形成至关重要的基因区域。相应代谢途径的第一步可以在面包酵母和本塞姆塞姆氏烟草等模型生物体中重建。所获得的知识不仅应该支持对茄内酯代谢途径的完整阐明,而且还可以作为开发新农药和活性药物成分的基础。
茄内酯的医学相关性
睡茄内酯具有许多与健康相关的特性,这些特性越来越多地在科学文献中得到认可。研究表明,睡眠浆果可以减轻压力并提高睡眠质量。此外,这些物质的抗炎和镇静作用也得到了强调,这支持了它们在现代医学中作为治疗剂的用途。研究论文,如发表在期刊上的论文 自然通讯 发表,集中讨论了茄内酯的化学方面和药物评价。
然而,正如慕尼黑路德维希马克西米利安大学的克劳德·贝克尔教授指出的那样,植物中茄内酯的生物合成尚未完全了解。在他的团队中,确定了一个基因簇,该基因簇负责合成地面樱桃(酸浆)中的活性成分。该复合物包含在生物合成途径中串联连接的酶基因,这确保了所涉及基因的共同调节和遗传。这一发现提供了有关基因簇中不同划分和调节的信息,这些划分和调节受到表观遗传的影响,并使地上和地下植物部分能够实现差异化的化学防御。
比较遗传学研究表明,基因簇的重复不会发生在西红柿和土豆中,这使得茄科植物的这一生物合成领域变得特殊。因此,这项研究为茄内酯在农业和制药中的提取和使用开辟了新的前景。
总体而言,对茄属植物的研究提供了宝贵的见解,对于创新药物和草药产品的未来开发至关重要。表观遗传学领域也为这些植物的生物合成潜力开辟了新的视角。这些有希望的结果为草药研究的进一步研究和应用奠定了基础,例如 卢穆德 报道称。