https://frosthead.com

Genom razkrije, ko je opij mak postal protibolečinsko sredstvo

Opij, morfij, heroin, kodein in sintetične droge, kot je hidrokodon, imajo skupno eno veliko: vsi izvirajo iz opijumskega maka, Papaver somniferum, lepega cvetja, gojenega v suhem podnebju. Leslie Nemo iz LiveScience poroča, da so raziskovalci analizirali genom maka in ugotovili, da je niz mutacij znotraj rastline pred več kot 7 milijoni let dal cvetu svojo bolečinsko velesilo.

Da bi raziskali, je mednarodna skupina raziskovalcev sekvencirala 2, 72 milijarde baznih parov v 11 kromosomih, ki sestavljajo večino genoma opijumskega maka, je pokazala njihova nova študija, objavljena v reviji Science. Nato so identificirali in izvrtali 15 genov, ki proizvajajo morfij in druge sorodne spojine. S tehniko, imenovano "molekularna ura", so lahko povedali, kako daleč v preteklosti so se dogajale nekatere mutacije.

Prvi večji razvoj se je zgodil pred 110 milijoni let, ko je mak naredil dodatno kopijo skoraj celotnega svojega genoma. To pri nekaterih vrstah rastlin ni nič nenavadnega. Medtem ko ena kopija ostane relativno stabilna, druga kopija pogosto razvije zanimive mutacije, ki rastlini dajejo nove značilnosti. Kot piše v sporočilu za javnost, je ta podvojeni genom maku omogočil, da proizvaja različne spojine, ki pomagajo preprečevati mikrobe in škodljivce, hkrati pa pritegnejo več opraševalcev.

Pred več kot 7, 8 milijona let sta se dva gena za sintezo teh kemikalij združila v "megagen", imenovan STORR, ki je odgovoren za prve stopnje sinteze morfija in kodeina. Nemo poroča, da bi brez velikega gena mak transformiral molekule predhodnika v noskapin, spojino brez kakršnih koli lastnosti proti bolečinam.

Toda gen STORR ne deluje sam, da bi proizvedel morfij - zdi se, da pri tem pomaga skupina genov. Kdaj, zakaj in kako se je gen STORR povezal z drugimi, da bi ustvaril močno protibolečinsko zdravilo, je skrivnost, za katero si raziskovalci upajo, da bodo v prihodnjih raziskavah še raziskali.

Za zdaj pa je to, da imajo mak v rokah velik za proizvajalce zdravil. Ryan Mandelbaum iz Gizmoda poroča, da čeprav se zaradi opioidne epidemije zdi, da je svet prepojen z drogami, to ni tako. Mnoge regije, zlasti države, ki niso zahodne, se pri zdravljenju bolnikov v medicinskih ambulantah srečujejo s pomanjkanjem morfija in narkotikov, zato je iskanje cenejših in hitrejših načinov za proizvodnjo drog ključnega pomena.

Trenutno je gojenje opijskih makov še vedno najboljši način za pridobivanje teh spojin, kar se dogaja na kmetijah v 4.500 kilometrskem loku od Turčije do Burme. Priročnost zaporedja genoma maka lahko raziskovalcem omogoči vzrejo novih vrst makov, ki bolje rastejo na kmetijskih poljih. "Kot vsaka druga vrsta rastlin je tudi pri makah bolezen zaradi plesni, " je Graham povedala Katherine Gammon iz podjetja Inside Science. "V prihodnosti bi lahko nadzorovali večje pridelke zdravil s pridelki, odpornimi na bolezni."

Genom razkrije, ko je opij mak postal protibolečinsko sredstvo