Badacze chcą ustalić, które geny i enzymy odpowiadają za powstawanie alkaloidów w roślinach z rodzaju Daphniphyllum. To rodzaj wiecznie zielonych krzewów i małych drzew. Projekt połączy badania prowadzone przez Uniwersytet Maastricht w Holandii i University of York w Wielkiej Brytanii.

Alkaloidy to wytwarzane przez rośliny związki chemiczne, z których wywodzi się wiele znanych substancji wykorzystywanych w medycynie – od środków przeciwbólowych po leki przeciwmalaryczne. Szczególne zainteresowanie badaczy budzą alkaloidy Daphniphyllum ze względu na ich złożoną budowę oraz potencjalne zastosowanie w badaniach nad nowotworami, HIV i innymi chorobami.

Problem polega na tym, że naukowcy nadal nie wiedzą dokładnie, w jaki sposób rośliny te produkują poszczególne substancje. Wcześniejsze badania wykazały, że różne typy alkaloidów Daphniphyllum występują w różnych tkankach rośliny. Część związków gromadzi się m.in. w łyku, a inne w skórce liści.

Nowym projektem kierują Kumar Saurabh Singh z Brightlands Future Farming Institute Uniwersytetu Maastricht oraz Benjamin Lichman z University of York. Zespół wykorzysta spektrometrię mas, biologię przestrzenną, analizę wielu rodzajów danych biologicznych oraz modelowanie komputerowe. Badacze chcą dzięki nim powiązać konkretne alkaloidy z genami i enzymami odpowiedzialnymi za ich powstawanie.

„Rośliny produkują ogromną różnorodność substancji chemicznych, ale powiązanie poszczególnych związków z odpowiedzialnymi za nie genami i enzymami pozostaje niezwykle trudne” – wyjaśnił Singh, cytowany przez Uniwersytet Maastricht.

Badania obejmą m.in. Daphniphyllum macropodum, wiecznie zielony krzew spotykany również w holenderskich ogrodach. Wytwarzane przez niego alkaloidy należą do najbardziej złożonych naturalnych produktów chemicznych powstających w roślinach.

Projekt potrwa rok i jest finansowany z funduszu współpracy uniwersytetów Maastricht i Yorku. Ma charakter proof of concept, czyli ma przede wszystkim wykazać skuteczność opracowywanej metody i stworzyć podstawę do dalszych badań.

Naukowcy chcą, aby opracowana metoda mogła być później wykorzystywana także do badania innych gatunków roślin i upraw. W dłuższej perspektywie lepsze poznanie roślinnych szlaków biosyntezy może pomóc w rozwijaniu bardziej zrównoważonych metod biotechnologicznego wytwarzania cennych substancji.

Badacze podkreślają, że projekt nie oznacza odkrycia nowego leku na raka czy HIV. Jego celem jest poznanie mechanizmów powstawania naturalnych związków, które mogą mieć znaczenie dla przyszłych badań farmaceutycznych.

Patryk Kulpok (PAP)

pmk/ agt/