Центр Джона Иннеса и Стэнфордский университет объединили усилия, чтобы сформировать исследовательскую группу и использовать новаторские методы для раскрытия путей биосинтеза этих ценных молекул. Лимоноиды производятся определенными семействами растений, включая красное дерево и цитрусовые. Результаты исследований публикует SciTechDaily.
Исследовательская группа Центра Джона Иннеса использовала геномные инструменты для картирования генома кипрея ( Melia azedarach ), вида красного дерева , и объединила это с молекулярным анализом, чтобы выявить ферменты в пути биосинтеза.
“Обнаружив ферменты, необходимые для производства лимоноидов, мы открыли дверь к альтернативному источнику производства этих ценных химических веществ”, — объяснила доктор Ханна Ходжсон, соавтор статьи и научный сотрудник Центра Джона Иннеса.
До сих пор лимоноиды можно было получить только путем экстракции из растительного сырья.
Доктор Ходжсон объясняет: “Их структуры слишком сложны, чтобы их можно было эффективно создать с помощью химического синтеза. Раскрыв технологию биосинтеза, можно будет использовать растения-доноры для производства этих соединений”.
Исследователи теперь могут производить химические вещества из часто используемых растений-доноров, таких как Nicotiana benthamiana . Этот метод может производить большее количество лимоноидов более устойчивым способом.
Увеличение поставок лимоноидов может позволить более широкое использование азадирахтина, лимоноида против насекомых, получаемого из дерева нима и используемого в коммерческих и традиционных средствах защиты растений. Азадирахтин является эффективным, быстро разлагающимся и безопасным для пчел средством защиты растений, но не получил широкого распространения из-за ограниченных запасов.
Команда ученых сделала два относительно простых лимоноида, азадирон из китайской ягоды и кихадалактон А из цитрусовых, и считает, что используемые здесь методы теперь можно применять в качестве шаблона для создания более сложных тритерпенов.
Профессор Энн Осборн, руководитель группы в Центре Джона Иннеса и соавтор исследования: “Растения производят широкий спектр специализированных метаболитов, которые могут быть полезны для человека. Мы только начинаем понимать, как растения производят сложные химические вещества, такие как лимоноиды. До этого проекта их биосинтез и задействованные ферменты были совершенно неизвестны, теперь же открылась перспектива для будущих исследований, основанных на этих знаниях, которые могут принести пользу людям во многих отношениях”.
Другим примером ценного лимоноида, который команда надеется произвести, является кандидат в противораковые препараты нимболид. Эта работа может облегчить доступ к лимоноидам, таким как нимболид, для дальнейшего изучения.
Исследовательская группа говорит, что помимо производства известных продуктов, таких как нимболид, может открыться возможность для понимания новых действий лимоноидов, которые еще не исследованы.
