Ядовитые цветы могут стать источником новых лекарств: учёные раскрыли секрет их химии

Учёные нашли способ воспроизводить сложные природные соединения из двух ядовитых растений, которые могут стать основой для новых лекарств. Исследователи из Мичиганского государственного университета и Академии наук Чехии изучили генетический механизм аконита и живокости и выделили шесть ферментов, отвечающих за производство редкого вещества атизиума.

Аконит и живокость известны высокой токсичностью: содержащиеся в них соединения способны вызывать повреждение нервной системы и паралич даже в небольших дозах. Однако именно эти сложные молекулы давно привлекают внимание науки из-за потенциального применения в медицине, включая разработку средств против боли, инфекций и других заболеваний.

Основная цель учёных заключалась в том, чтобы выяснить, как растения синтезируют столь сложные химические соединения. Для этого исследователи проанализировали тысячи генов различных растений и установили последовательность биохимических процессов, приводящих к образованию дитерпеноидных алкалоидов — группы соединений с высокой биологической активностью.

После этого учёные перенесли найденные генетические инструкции в растения табака. Модифицированные растения смогли воспроизвести нужный химический путь и начали вырабатывать атизиум с помощью шести ферментов. Такой подход превращает растения в своеобразные биологические производственные системы, которые в будущем могут использоваться для получения редких молекул в больших количествах.

Специалисты считают, что открытие поможет не только изучать ядовитые природные вещества, но и создавать новые препараты на их основе. Многие современные лекарства уже появились благодаря соединениям из растений, однако производство подобных молекул часто остаётся сложной задачей из-за их сложной структуры.

Работа открывает новый путь к использованию природной химии: вместо извлечения редких веществ из растений учёные смогут программировать живые системы на их производство.

Источник: sciencedaily