Ученые раскрыли секрет табака

Спустя почти 200 лет после первых попыток выделения никотина из табачных растений исследователи наконец выяснили, как именно растение синтезирует это соединение, сообщает Nature Communications.

Открытие стало результатом совместной работы ученых из Великобритании и Дании. В ходе исследования они определили гены и ферменты, отвечающие за формирование никотина в табаке (Nicotiana tabacum), и установили последовательность биохимических реакций, лежащих в основе процесса.

По словам биолога Бенджамина Личмана из Йоркского университета, речь идет о значимом прорыве в растительной биохимии: теперь ученые понимают механизм, который оставался неизвестным более двух веков.

Исследователи выяснили, что в процессе участвует сложная цепочка ферментов, включая NaGR и NicGS. Они работают с исходными молекулами — аминокислотой и витаминоподобным соединением — формируя никотин через многоступенчатую реакцию. Важную роль играет также временное присоединение молекулы глюкозы, которая активирует процесс синтеза и затем исчезает из цепочки реакций.

Эксперименты показали, что ферменты способны образовывать никотин как в лабораторных условиях, так и в живых растениях. По мнению ученых, именно сложность и скрытая структура этого механизма объясняют, почему он оставался нераскрытым так долго.

Открытие может повлиять на развитие «молекулярного сельского хозяйства» — направления, в котором растения используются для производства фармацевтических соединений, вакцин и других биотехнологических продуктов. Понимание механизма синтеза никотина также открывает возможность создания модифицированных сортов табака с пониженным содержанием этого вещества, говорится в материале.