Обнаружение скрытых растительных лекарств у порога дома

Институт Эрлхэма (EI) участвует в глобальной инициативе по секвенированию ДНК всех известных видов животных, растений и грибов на Земле — проекте Earth BioGenome. В рамках британского компонента Darwin Tree of Life Project, одна из задач EI — обнаружение полезных новых лекарств, производимых растениями, путем расшифровки их геномных данных.

Растения производят огромное множество биоактивных соединений для защиты от вредителей и болезней, а также для привлечения полезных видов, таких как насекомые и микробы. Некоторые из этих химических веществ могут быть полезны и для человека.

Например:

• Предшественник известного обезболивающего аспирина был первоначально обнаружен в коре ивы.
• Паклитаксел — химиотерапевтический препарат, найденный в некоторых видах тиса.
• Дигоксин, содержащийся в наперстянке, используется для лечения сердечных заболеваний.

Наперстянка и несколько видов ив до сих пор широко распространены в Великобритании, но многие другие виды растений находятся под угрозой из-за быстрого сокращения площади сенокосных лугов, которые после Второй мировой войны в основном были заменены интенсивными пастбищами.

Команда из EI и John Innes Centre под руководством лидера группы синтетической биологии Никола Патрон ставит целью исследовать химическое разнообразие растений Великобритании, идентифицируя гены, которые растения используют для производства молекул, потенциально полезных для здоровья и промышленности.

Поиск начнется с семейства сложноцветных (Asteraceae), для которого в Великобритании зарегистрировано более 900 видов. Некоторые из них использовались в традиционной медицине, и недавно были идентифицированы молекулы, ответственные за их целебные свойства.

Команда будет использовать биохимические методы для идентификации производимых химических веществ и секвенировать геномы, чтобы обнаружить гены, ответственные за производство этих молекул. Это поможет понять, как растения эволюционировали, приобретая способность производить такие сложные химические вещества, а также может позволить в будущем крупномасштабное биопроизводство полезных молекул.

Доктор Никола Патрон: "Понимание того, как виды эволюционируют, приобретая способность создавать новые молекулы, — важная цель эволюционной биологии, и это также может помочь нам идентифицировать и создавать новые молекулы для использования в здравоохранении и промышленности. Связывая данные о производимых химических веществах и экспрессируемых генах, мы сможем выявить неизвестное химическое разнообразие, а также гены, используемые для его биосинтеза".

Директор EI профессор Нил Холл: "Эта работа — отличный пример того, как секвенирование геномов диких видов может привести к совершенно новым способам использования природы на благо общества. Я надеюсь, что в следующие десять лет мы секвенируем подавляющее большинство растительных геномов, открыв сокровищницу путей синтеза соединений, которые можно использовать в медицине и биотехнологии".

Этот пилотный проект финансируется за счет гранта в размере 600 тыс. фунтов стерлингов от BBSRC для проекта Darwin Tree of Life.