14.07.2012

Ученые отследили систему, по которой растение коки производит кокаин

Пресс-служба Немецкого Института имени Макса Планка сообщает, что учёными впервые отслежена реакция биосинтеза, в результате которой в растениях коки формируется кокаин.

Специалисты из Германии определили, что кокаин в листьях растений коки формируется "по своим законам", отличимым от реакций биосинтеза алкалоидов в иных растениях. Примерно четверть всех известных разновидностей высших растений способны производить алкалоиды, тем не менее, лишь некоторые семейства могут производить и запасать в листьях данные вещества в больших количествах - к ним в частности относятся лютиковые, бобовые, пасленовые и маковые растения.

Ученые попытались провести параллели между реакциями биосинтеза атропина кокаина в коке и в белладонне. Реакция, вследствие которой получается атропин, ученым известна: ее запускает белок, который относится к семейству SDR, и в корнях образуется атропин, попадающий потом в листья. Как обнаружили ученые, кокаин в растениях коки образуется в листьях, а за реакцию отвечает белок MecgoR, относящийся к семейству - AKR.

Директор Института химической экологии Джонатан Гершензон сказал - "Нами получено два интересных результата. Первый – открыл для нас MecgoR (новый белок), а во втором мы установили, что способность коки производить кокаин, судя по всему, абсолютно индивидуальна, данная схема не похожа на известные аналогичные в природе, и была сформирована в ходе эволюции".

Ученые доказали, что растения, производящие алкалоиды в значительных концентрациях, научились делать это в результате эволюционных независимых процессов. К примеру, растения коки и белладонны генетически уже примерно 120 миллионов лет развиваются разными путями.

Растения, которые содержат алкалоиды, с древних времён применялись человеком в лечебных целях - к таким относятся хинное дерево, опийный мак, белладонна, кока и другие растения. Они производят алкалоиды в целях защиты от паразитов и травоядных животных, так как чаще всего эти вещества очень ядовиты и имеют горький вкус.

В группе химических алкалоидов находятся природные вещества, которые содержат азот; на человеческий организм они способны влиять как стимуляторы или яды. Многие алкалоиды естественного происхождения применяются в фармацевтике в виде наркотических или лекарственных веществ, наиболее популярные из них - кокаин, атропин, стрихнин, хини, морфин, никотин и кофеин.

Исследовав химическую реакцию, производящую кокаин, исследователи задались целью отследить дальнейшие его пути в организме растения. Первостепенная задача, которую ученые планируют решить - выяснить, что позволяет коке сохранять кокаин в феноменально больших количествах в своих листьях – ведь его содержание достигает 10% сухой массы листа.

Источники:

1. globalscience.ru