Μια νέα επιστημονική ανακάλυψη αποκαλύπτει ότι τα φυτά ενδέχεται να «δανείζονται» μοριακά εργαλεία από τα βακτήρια για να παράγουν ισχυρές χημικές ουσίες, μια γνώση που θα μπορούσε να μεταμορφώσει τον τρόπο με τον οποίο ανακαλύπτονται και παρασκευάζονται φάρμακα.
Σύμφωνα με μελέτη ερευνητών του Πανεπιστημίου του Γιορκ της Αγγλίας, τα φυτά παράγουν φυσικά αλκαλοειδή, δηλαδή χημικές ενώσεις που λειτουργούν ως «αναχώματα» απέναντι σε έντομα και ασθένειες. Πολλά από αυτά τα μόρια αποτελούν εδώ και δεκαετίες θεμέλιο της σύγχρονης ιατρικής, από τα παυσίπονα έως την καφεΐνη και τη νικοτίνη.
Οι επιστήμονες επιδιώκουν να κατανοήσουν βαθύτερα πώς τα φυτά συνθέτουν αυτά τα αλκαλοειδή, ώστε να μπορούν να αναπτύσσουν νέα φάρμακα ταχύτερα, φθηνότερα και με μικρότερο περιβαλλοντικό αποτύπωμα.
Φυτά: Πού εστίασαν οι ερευνητές
Η ερευνητική ομάδα εστίασε στο φυτό Flueggea suffruticosa, το οποίο παράγει ένα ισχυρό αλκαλοειδές με την ονομασία σεκουρινίνη. Κατά τη μελέτη του τρόπου βιοσύνθεσής του, οι ερευνητές διαπίστωσαν το εξής: το βασικό γονίδιο που οδηγεί στην παραγωγή της σεκουρινίνης μοιάζει περισσότερο με γονίδια που συναντώνται σε βακτήρια παρά σε φυτά.
Το εύρημα υποδηλώνει ότι τα φυτά ενδέχεται να έχουν υιοθετήσει μια ασυνήθιστη εξελικτική στρατηγική, χρησιμοποιώντας ξανά «μικροβιακά» εργαλεία για τη δημιουργία νέας χημείας. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι αυτή η πρακτική μπορεί να είναι πολύ πιο διαδεδομένη στο φυτικό βασίλειο απ’ ό,τι πιστευόταν μέχρι σήμερα.
Ο επικεφαλής της μελέτης, Benjamin Lichman από το Τμήμα Βιολογίας του University of York, εξηγεί γιατί η ανακάλυψη προκάλεσε έκπληξη: «Τα φυτά και τα βακτήρια είναι πολύ διαφορετικές μορφές ζωής. Το να βλέπουμε ότι ένα τόσο σημαντικό φυτικό μόριο παράγεται μέσω ενός γονιδίου “βακτηριακού τύπου” ήταν πραγματικά απροσδόκητο».
Φυτά: Τι αλλάζει στην παραγωγή φαρμάκων
Όπως σημειώνει, τα φυτά φαίνεται να «ανακυκλώνουν» βιολογικά εργαλεία που συναντώνται συνήθως σε μικρόβια, όταν αυτά τους είναι χρήσιμα. Ακόμη πιο εντυπωσιακό είναι ότι το συγκεκριμένο γονίδιο παράγει τη σεκουρινίνη με εντελώς διαφορετικό μηχανισμό από άλλες γνωστές φυτικές χημικές ουσίες.
Αφού εντοπίστηκε αυτή η νέα βιοσυνθετική οδός, οι επιστήμονες άρχισαν να ανακαλύπτουν παρόμοια γονίδια «κρυμμένα» στο DNA πολλών άλλων φυτών, προσφέροντας ένα ισχυρό νέο εργαλείο για την ανίχνευση και κατανόηση φυσικών φαρμακευτικών ενώσεων.
Τα γονίδια αυτά θα μπορούσαν στο μέλλον να αξιοποιηθούν για την παραγωγή πολύτιμων χημικών ουσιών σε εργαστηριακές συνθήκες, μειώνοντας την ανάγκη συγκομιδής σπάνιων φυτών ή τη χρήση περιβαλλοντικά επιβαρυντικών βιομηχανικών διαδικασιών.
«Τα αλκαλοειδή συχνά είναι τοξικά και απαιτούν αυστηρό έλεγχο όταν χρησιμοποιούνται στην ιατρική», εξηγεί ο Lichman. «Η κατανόηση του τρόπου παραγωγής τους μπορεί να μας βοηθήσει να τα συνθέτουμε με ασφάλεια στο εργαστήριο ή ακόμη και να τα αφαιρούμε από φυτά που είναι επικίνδυνα».
Φυτά: Πώς επηρεάζεται ο πρωτογενής τομέας
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό New Phytologist, μπορεί επίσης να ενισχύσει την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα φυτά αναπτύσσονται και επιβιώνουν. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι τα ευρήματα θα μπορούσαν μελλοντικά να συμβάλλουν στη δημιουργία πιο ανθεκτικών καλλιεργειών.
Όπως τονίζουν, η έρευνα υπογραμμίζει πόσα ακόμη έχουμε να μάθουμε από τη φύση. και πώς απροσδόκητες ανακαλύψεις στη βασική φυτική βιολογία μπορούν να οδηγήσουν σε σημαντικές εξελίξεις στην ιατρική, τη γεωργία και τη βιωσιμότητα.
Με πληροφορίες από University of York, Science Daily
