Обнаружены гены, участвующие в биосинтезе антидепрессанта зверобоя

Зверобой продырявленный (Hypericum perforatum) — древнее лекарственное растение, известное мягкими антидепрессивными свойствами своего биологически активного соединения гиперицина, который производится в тёмных желёзках растения. Исследуя цветки зверобоя, учёные идентифицировали гены, вовлечённые в развитие тёмных желёзок и биосинтез гиперицина. Результаты опубликованы в Plant Biotechnology Journal.

Несмотря на высокий спрос в медицине, пути биосинтеза гиперицина до конца не изучены. Новое исследование, сфокусированное на продуцирующих гиперицин тёмных желёзках в цветках зверобоя, выявило ключевые гены-кандидаты, регулирующие этот процесс.

• Новая модель для изучения: Ранее исследования часто фокусировались на листьях зверобоя. Однако, проанализировав 93 образца (accessions) рода Hypericum, группа под руководством доктора Париде Риццо из Института генетики растений и исследований культурных растений им. Лейбница (IPK) обнаружила полиморфизм, объясняющий наличие или отсутствие желёзок в плацентарной ткани цветка. Сместив фокус на эту ткань, учёные выявили два фактора транскрипции, участвующих в дифференцировке тёмных желёзок.
• Комплексный подход: Развитие желёзок в плацентарной ткани было детально охарактеризовано с помощью различных методов микроскопии. Эти результаты были достигнуты благодаря комбинации транскриптомики и метаболомики, что дало беспрецедентно детальную картину экспрессии генов и уровня метаболитов во время развития тёмных желёзок у H. perforatum.

Понимание того, какие гены участвуют в биосинтезе гиперицина, — важный шаг для разработки новых экстрактов зверобоя для медицинского применения. Плацентарная ткань теперь показала свой потенциал в качестве новой модели для изучения тёмных желёзок и связанных с ними биосинтетических путей. В будущем эти гены-кандидаты могут быть использованы для гипер-активации или подавления формирования желёзок, что откроет новые возможности применения H. perforatum в фармацевтической промышленности.