Chemiczna broń roślin

Rośliny, choć pozornie bezbronne, posiadają własne mechanizmy obronne. Jednym z nich jest produkcja alkaloidów, naturalnych substancji chemicznych, które chronią je przed szkodnikami. Człowiek od dawna korzysta z tych związków, wykorzystując je m.in. w lekach przeciwbólowych, terapiach chorób, a nawet w codziennych używkach, takich jak kofeina czy nikotyna.

Reklama

Zrozumienie, jak dokładnie powstają te substancje, otwiera przed nauką nowe możliwości. Badacze liczą, że dzięki tej wiedzy będą w stanie wytwarzać nowe leki szybciej i bez konieczności stosowania agresywnych metod przemysłowych.

Zaskakujące odkrycie naukowców

Zespół naukowców z University of York skupił się na roślinie Flueggea suffruticosa, która produkuje wyjątkowo silny alkaloid - sekuryninę. Podczas analizy procesu jego powstawania odkryto coś zupełnie nieoczekiwanego: kluczową rolę odgrywa gen, który bardziej przypomina gen bakteryjny niż typowy gen roślinny.

To sugeruje, że rośliny w toku ewolucji „pożyczyły” pewne rozwiązania od mikroorganizmów, wykorzystując je do własnej obrony. Taki biologiczny „recykling” okazał się niezwykle skuteczny.

Reklama

Jak wyjaśnia Benjamin Lichman, odkrycie to było ogromnym zaskoczeniem: Rośliny i bakterie to zupełnie różne formy życia, dlatego znalezienie bakteryjnego mechanizmu w roślinie było czymś naprawdę nieoczekiwanym.

Nowe możliwości dla medycyny i środowiska

Identyfikacja tego procesu pozwoliła naukowcom odnaleźć podobne geny w DNA wielu innych roślin. Oznacza to, że potencjalnych źródeł cennych związków chemicznych jest znacznie więcej, niż wcześniej sądzono.

Co ważne, takie geny można wykorzystać w laboratoriach do produkcji substancji leczniczych, bez konieczności pozyskiwania ich z rzadkich roślin czy stosowania szkodliwych chemikaliów. To dobra wiadomość zarówno dla środowiska, jak i dla pacjentów.

Wiedza, która procentuje

Alkaloidy bywają toksyczne, dlatego ich zastosowanie w medycynie wymaga dużej precyzji. Lepsze poznanie mechanizmów ich powstawania pozwala nie tylko bezpieczniej je wykorzystywać, ale także modyfikować, a nawet ograniczać ich produkcję w roślinach, które mogą być niebezpieczne.

Wyniki badań, opublikowane w czasopiśmie New Phytologist, mogą również przyczynić się do rozwoju bardziej odpornych upraw oraz pogłębić naszą wiedzę o tym, jak rośliny przystosowują się do środowiska.

Nauka inspirowana naturą

To odkrycie przypomina, jak wiele wciąż możemy nauczyć się od natury. Niekiedy to właśnie podstawowe badania nad roślinami prowadzą do przełomów, które mają znaczenie dla medycyny, rolnictwa i ochrony środowiska. A przyszłe leki? Być może ich receptura od dawna zapisana jest w zielonych liściach.

Źródło: Uniwersytet w Yorku