Genetici vložili do tabáku výrobu kokainu

Kokain, který lidé již celá tisíciletí využívají jako stimulant a zároveň i anestetikum, vyrábějí mnohé druhy rodu rudodřev (Erythroxylon). Během desítek milionů let koevoluce s hladovým hmyzem se kokain stal součástí obranných mechanismů těchto rostlin.

Odhalení chemického inženýrství rostlin, které vyrábějí takovou zajímavou látku, je v podobných případech zásadním krokem pro farmaceutický průmysl, ale také pro vědce, kteří se zabývají metabolismem rostlin a evolucí takových látek.

Rostliny ale nevydávají svá tajemství snadno. Syntéza komplikovaných molekul, jako je i tropanový alkaloid kokain, patří k „nejstřeženějším“ přírodním technologiím. Jejich výzkum dává odborníkům pořádně zabrat a obvykle trvá dlouho.

Tým čínského Kunming Institute of Botany nedávno odkryl poslední doposud neznámé zásadní kroky biosyntézy kokainu. Kromě toho, že prakticky zmapovali biochemickou dráhu produkce kokainu v rudodřevi, rovněž zrekonstruovali tuto dráhu uvnitř rostlin tabáku.

Tento výzkum nesměřoval k praktickému využití. Podobný postup, který by zahrnoval bakterie nebo kvasinky, by ale mohl vést k průmyslové výrobě cenných přírodních látek s komplikovanou strukturou.

Badatelé přiznávají, že biosyntézu kokainu ještě neobjasnili do všech detailů. Po objevu dvou klíčových enzymů EnCYP81AN15 a EnMT4 už ale známe to hlavní. Dotyčnou biochemickou dráhu, tak jak ji známe, vložili do šesti rostlin tabáku Nicotiana benthamiana, které pak byly schopny produkovat kokain. Vědci rafinovaně ponechali na přírodě, aby vyplnila dosavadní „mezery“ v biosyntéze tím, že rostliny tabáku použijí příslušné vlastní enzymy. Sázka jim vyšla na jedničku.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka, Ph.D.

Zdroj obrázku: Darina / Wikimedia Commons.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Více informací najdete zde: