Грибок производит активное вещество в лекарственном растении
Астра татарская используется в традиционной китайской медицине для лечения ряда заболеваний. Растение содержит активный ингредиент — астин, который сейчас исследуют онкологи. Однако растение само не производит астины, как долго предполагалось; вместо этого их синтезирует грибок, живущий в тканях цветков.
Открытие сделала международная команда, включая доктора Томаса Шафхаузера и профессора Вольфганга Волебена из Тюбингенского университета, а также доктора Линду Ян, профессора Ютту Людвиг-Мюллер и профессора Карла-Хайнца фон Пэ из Дрезденского технического университета.
Ключевые достижения исследования
- Исследователи успешно выделили грибок Cyanodermella asteris и культивировали его независимо от растения-хозяина.
- Они полностью секвенировали геном грибка и нашли гены, ответственные за синтез молекулы астина.
- Это заложило основы для крупномасштабного биотехнологического производства астинов.
- Исследование опубликовано в последнем выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences.
Преимущества биотехнологического подхода
Сбор лекарственных растений в дикой природе может угрожать их выживанию. Культивирование растений также имеет трудности: медленный рост, малое количество целевых веществ и сложный процесс экстракции.
«Целью часто является рентабельное биотехнологическое производство, как в случае с астинами», — говорит Томас Шафхаузер.
Астины связываются с важным человеческим регуляторным белком, что потенциально позволяет использовать их для подавления иммунных реакций и борьбы с ростом опухолей.
Симбиоз и совместный синтез
Эксперименты доказали, что особи Aster tataricus не производили астин без присутствия грибка C. asteris. Функция восстанавливалась при повторном заражении грибком.
«Более того, эти растения содержали вариант астин А, который грибок не мог производить при индивидуальном культивировании», — сообщает Линда Ян.
Учёные предполагают, что грибок и растение работают вместе во взаимовыгодном симбиозе, и растение либо даёт сигнал для производства астина А, либо само перерабатывает астин от грибка.
Такие метаболические пути, требующие симбиоза двух или более биологических партнёров, до сих пор мало изучены.
«Возможно, они очень распространены, но мы знаем о них недостаточно», — говорит Ян.
В случае астры татарской неясно, какую именно пользу даёт сложное вещество астин. Он может играть роль в защите от хищников или патогенов.