Вчені відстежили систему, за якою рослина коки виробляє кокаїн

Пресс-служба Німецького Інституту імені Макса Планка повідомляє, що вченими вперше відстежено реакція біосинтезу, в результаті якої в рослинах коки формується кокаїн.

Спеціалісти з Німеччини визначили, що кокаїн у листі рослин коки формується "за своїми законами", відмітним від реакцій біосинтезу алкалоїдів в інших рослинах. Приблизно чверть всіх відомих різновидів вищих рослин здатні виробляти алкалоїди, тим не менш, лише деякі сімейства можуть виробляти і запасати в листках дані речовини у великих кількостях - до них зокрема відносяться жовтецеві, бобові, пасльонові і макові растенія.

Учение спробували провести паралелі між реакціями біосинтезу атропіну кокаїну в коку і в беладони. Реакція, внаслідок якої виходить атропін, вченим відома: її запускає білок, який відноситься до сімейства SDR, і в корінні утворюється атропін, потрапляє потім в листя. Як виявили вчені, кокаїн в рослинах коки утворюється в листках, а за реакцію відповідає білок MecgoR, що відноситься до сімейства - AKR.

Діректор Інституту хімічної екології Джонатан Гершензон сказав - "Нами отримано два цікавих результату. Перший - відкрив для нас MecgoR (новий білок), а в другому ми встановили, що здатність коки виробляти кокаїн, судячи з усього, абсолютно індивідуальна, дана схема не схожа на відомі аналогічні в природі, і була сформована в ході еволюції ".

Учение довели, що рослини, що виробляють алкалоїди в значних концентраціях, навчилися робити це в результаті еволюційних незалежних процесів. Наприклад, рослини коки і беладони генетично вже приблизно 120 мільйонів років розвиваються різними шляхами.

Растенія, які містять алкалоїди, з давніх часів застосовувалися людиною в лікувальних цілях - до таких відносяться хінне дерево, опійний мак, беладона, кока та інші рослини. Вони виробляють алкалоїди з метою захисту від паразитів і травоїдних тварин, так як найчастіше ці речовини дуже отруйні і мають гіркий смак.

В групі хімічних алкалоїдів знаходяться природні речовини, які містять азот; на людський організм вони здатні впливати як стимулятори або отрути. Багато алкалоїди природного походження застосовуються у фармацевтиці у вигляді наркотичних чи лекарственних веществ, найбільш популярні з них - кокаїн, атропін, стрихнін, Хіні, морфін, нікотин і кофеїн.

Ісследовав хімічну реакцію, що виробляє кокаїн, дослідники задалися метою відстежити подальші його шляху в організмі рослини. Першорядне завдання, яку вчені планують вирішити - з'ясувати, що дозволяє коку зберігати кокаїн у феноменально великих кількостях у своїх листах - адже його вміст сягає 10% сухої маси ліста.

• Умные часы завышают расход калорий: учёные проверили четыре популярные модели
• Учёные обнаружили, что сверхтонкие алмазные мембраны способны вырабатывать электричество
• Учёные разработали жевательную резинку, которая может снижать уровень HPV и опасных бактерий во рту
• Ученые расплавили алмаз при давлении выше, чем в недрах Нептуна
• Учёные превратили спутники Starlink в гигантский сканер верхних слоёв атмосферы
• Новый катализатор позволит сократить расход платины в водородных топливных элементах на 75%
• Управляемые микротрещины помогли создать сверхмалые пиксели из квантовых точек
• Сверхбыстрые рентгеновские импульсы позволили увидеть химические реакции на уровне отдельных атомов