Исследование метаболических нарушений у мутантного штамма Artemisia annua

Исследователи из Шанхайского университета Цзяо Тун изучили метаболические нарушения у мутантного штамма полыни однолетней (Artemisia annua) — TRICHOME DEVELOPMENTAL DEFECTS 1 (tdd1). Результаты опубликованы в Horticulture Research.

Ключевые выводы:

• У мутанта tdd1 нарушена функция железистых секреторных трихом (GST), что критически снижает выработку артемизинина — мощного противомалярийного средства.
• В молодых и зрелых листьях мутанта артемизинин и его предшественники оказались практически необнаружимы.
• Интегрированный мульти-омиксный анализ (LC–MS и GC–MS) выявил 836 метаболитов, включая флавоноиды и терпеноиды, многие из которых отсутствовали у мутанта.
• Обнаружены ключевые различия в мевалонатном (MVA) и метилэритритолфосфатном (MEP) путях биосинтеза. Экспрессия специфичных для GST генов, связанных с синтезом артемизинина, была минимальной.

Значение исследования:

Работа раскрывает комплексное влияние дефектов трихом на вторичный метаболизм в целом, а не только на путь артемизинина. По словам одного из авторов, доктора Лин Ли, идентификация генов, ответственных за дефицит артемизинина, закладывает основу для будущих исследований по увеличению производства противомалярийных препаратов.

Перспективы:

Полученные данные могут помочь в разработке методов культивирования и генетической модификации для повышения урожайности артемизинина. Кроме того, исследование открывает пути для поиска других ценных вторичных метаболитов в A. annua с потенциальным медицинским применением.