Выявлен ген, определяющий последний этап биохимического преобразования сахара в морфин у опийного мака - Гранит науки - 2015-08-04

Ученые пытались выяснить реакции превращения глюкозы и прочих простых соединений в кодеин, морфин и им подобные алкалоиды опия, на протяжении десятилетий. Среди важных вех, пройденных на этом пути, работа немецких биохимиков 1992 года, в которой был открыт 1,2- дегидроретикулин, промежуточный продукт трансформации предшественника морфина S-ретикулина в R-ретикулин, изомером которого является самый известный опиат. Но те исследователи работали с экстрактами мака, и ни генов, ни ферментов, ответственных за проведение двухэтапного процесса в растении, они не выделяли. Чуть позже британский биохимик-генетик Иэн Грэхем (Ian Graham) из Университета Йорка (University of York) обнаружил молекулу интерферирующей РНК, которая подавляла активность некого гена, результатом чего было накопление в растении предшественника опиата без образования конечного продукта. Продолжив изучение роли этой же РНК, Грэхем выделил ген под названием STORR, который, как выяснилось, кодирует белок, участвующий в обеих стадиях превращения S-ретикулина в R-ретикулин. Вместе с коллегами он также проанализировал мутантные растения, накапливающие S-ретикулин, и обнаружил, что мутация, препятствующая его превращению в конечный продукт, находится именно в гене STORR. Внеся нормальный ген STORR в геном дрожжей, ученые увидели, что последние приобрели способность конвертировать S-ретикулин в R-ретикулин. Эта работа опубликована в последнем июньском номере Science (25 June, 2015).

Месяц назад в журнале Nature Chemical Biology группа синтетических биологов из Калифорнийского университета в Беркли (University of California, Berkeley) во главе с Джоном Дюбером (John Dueber) сообщила о создании штамма дрожжей, который содержит все гены первой половины биохимического пути превращения простых сахаров в морфин. Это частично воспроизводит реакции, проходящие в маковых растениях при синтезе опиатов. Авторы тогда заявили, что создание генно-инженерного штамма дрожжей, который осуществлял бы процесс полностью, дело нескольких лет или даже месяцев. По словам Дюбера, которые сейчас приводит Science NOW, работа его британских коллег «солидна», в ней не только выявлена недостающая стадия, но показано, что ответственный за нее ген нормально работает при переносе в дрожжи и даже бактерии. Несмотря на перспективу производства ценного препарата в дрожжах безопасным и недорогим способом, достижения ученых вызвали у некоторых экспертов опасения относительно доступности производящего опиаты штамма для наркодилеров, «которые будут варить героин так же просто, как варится пиво в домашних пивоварнях». Дюбер считает, что бактерии в качестве производителей синтетического морфина предпочтительней, хотя и будут производить его в меньших количествах. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».