Léčiva nebo insekticidy. Vědci testují nadějné látky zvané limonoidy

Výzkumníci z americké Stanfordovy univerzity a rovněž renomovaného britského institutu pro rostlinné vědy Centra Johna Innese využili k pokusům hojný keř zvaný melie šeříková nebo také indický šeřík. Úspěch studie spočívá v odhalení drah, jimiž v přírodě limonoidy vznikají. Článek o tom vyšel v časopise Science.

„Otevírá to cestu k tomu, jak biotechnologicky upravit zdrojovou rostlinu, což nemusí být jen melie šeříková, ale třeba i mírně geneticky upravený, šlechtěný citrus,“ popisuje přínos studie rostlinná bioložka Fatima Cvrčková.

Modelový tabák

Odhalit způsob výroby limonoidů nebyla triviální záležitost. Potřebovali totiž pochopit kaskádu nejméně 20 chemických reakcí, na nichž se podílí 22 různých katalyzátorů, z nichž 20 výzkumný tým popsal jako první.

Čtěte také

Urbanizace má zásadní vliv na rostliny. Jetel ve městech ztrácí chemickou obranu

Vědecká obec vyzdvihuje, že autoři studie úspěšně zkombinovali sekvenování genomu, biochemické metody a testování na modelovém druhu australského tabáku Nicotiana benthamiana. 

„Některé z těchto reakcí je možné modifikovat, což otevírá cestu k úpravě zmíněných látek,“ vysvětluje molekulární biolog Aleš Pečinka.

Otázkou zůstává, zda bude možné využít takto získané poznatky ve větším měřítku. „Rostlinu můžeme nařízkovat a pak z toho mít plný záhon nebo skleník,“ říká Fatima Cvrčková.

Vypínání genů

Čtěte také

Outsider pomáhá outsiderovi. Vzácný králík udržuje při životě cizopasnou bylinu

Autoři studie využili data z citrusů, přečetli genom indického šeříku a podle toho, jak se v něm geny zapínaly nebo vypínaly, vytipovali ty, o nichž se domnívali, že by za výrobu limonoidů mohly být zodpovědné.

„Přenesli geny do tabáku, tam je zapínali a zjišťovali, zda se tvoří předpokládané molekuly,“ líčí cestu k úspěchu kolegů Aleš Pečinka. Právě v tabáku tedy příslušné enzymy vyráběli.

Podle Pečinky při výrobě lidstvu prospěšných látek často bývá jednodušší využít to, co už vymyslela příroda než něco nově syntetizovat v laboratoři.

Protinádorová léčba

Limonoidy se zájmem sledují výrobci insekticidů, ale už i farmaceutičtí experti kvůli možnosti šetrnější onkologické léčby pro děti. U těchto látek se už totiž také prokázal protinádorový účinek.

Protinádorové účinky některých přírodních látek přitom nejsou úplně ojedinělé. Dobře se zavedl například taxol, který pochází z tisu.

Čtěte také

Vědci umí odebrat DNA z ovzduší. Můžou tím přispět k ochraně druhů

„Tabák je uměle infikován upraveným virem nebo bakterií, která do něj vnese geny pro to, co chceme vyrábět,“ popisuje metodu vědců Fatima Cvrčková. „Přesvědčujeme ho, aby vyráběl cizí proteiny,“ doplňuje v mírné nadsázce Aleš Pečinka.

Výhodou přitom je, že tento druh tabáku je na infekce citlivý a snadno se nakazí.

„Některé geny, které se podílely na chemické syntéze, se namnoží a tak můžou rozrůznit funkci,“ popisuje další z výhod zvoleného postupu vědec.

Širšího pěstování rostlin s limonoidy se podle jeho odhadu můžeme dočkat do pěti až deseti let.

Jak můžou lidstvu posloužit látky z citrusů zvané limonoidy? Čím prospívá rostlinám ohrožený králík japonský? Proč nesmí vyhynout pralesní sloni? Poslechněte si celou Laboratoř. Debatují v ní biologové Fatima Cvrčková a Aleš Pečinka, spoluúčinkuje herec a režisér Arnošt Goldflam. Moderuje Martina Mašková. Pořad jsme vysílali v premiéře 4. února 2023.