Ученые модифицировали растение табака: теперь оно может производить кокаин

Кокаин естественным образом производится из листьев растения коки Erythroxylum. Родственник табачного растения под названием Nicotiana benthamiana был генетически модифицирован для образования кокаина и в его листьях, сообщает DailyMail.

Фото: IStock

Команда из Куньминского института ботаники в Китае изменила N. benthamiana, чтобы он производил два фермента, которые выделяют кокаин при сушке листьев.

Прорыв может привести к созданию способа производства кокаина или химически подобных соединений для медицинских целей.

По теме: Не-вечная мерзлота: ученые опасаются древнего ‘зомби-вируса’, который может освободиться из тающих ледников

«Это возможно разработать различные аналоги кокаина для медицинских целей. Однако мы не знаем, можем ли мы получить стимуляторы с пониженными психоактивными свойствами, — сказал ведущий автор доктор Шэн-Сюн Хуанг. — Моей самой важной мотивацией для решения вопроса о биосинтезе кокаина является научное любопытство».

Кокаин известен как «тропановый алкалоид», обладающий сильным психоактивным действием в кристаллической форме.

«Кокаин (гидрохлорид) — это наркотик, вызывающий сильное привыкание, который действует как кратковременный стимулятор центральной нервной системы и местный анестетик, — поясняет Национальная служба здравоохранения Великобритании (NHS). — Его добывают из листьев растения коки и обычно нюхают».

Алкалоид, вызывающий привыкание, естественным образом вырабатывается растением E. coca, и его можно извлечь, высушив его листья.

Хотя кокаин печально известен как незаконный наркотик, он также использовался в медицинской практике в качестве местного анестетика или для сужения кровеносных сосудов, чтобы остановить кровотечение.

Однако фармацевтические компании ограничены в возможностях производства препарата, поскольку ключевые этапы его биосинтеза остаются загадкой.

Исследователи десятилетиями пытались определить, как растение коки — флора, из которой получают наркотик кокаин — производит соединение, благоприятное для вечеринок. Это сложное биохимическое явление, и, хотя исследователи в последнее время смогли наметить большую часть процессов, происходящих в растениях, один ключевой элемент продолжает ускользать от них: как именно химический предшественник, получивший название MPOA, превращается в часть молекулы кокаина — метилэкгонона.

В своей статье, опубликованной в Журнале Американского химического общества, ученые наконец обнаружили то, чего не хватало.

Два фермента, EnCYP81AN15 и EnMT4, необходимы для этой реакции превращения с образованием метилэкгонона.
Обладая этими знаниями, исследователи обратились к табачному растению, листья которого содержат вещество под названием омитин, которое химически похоже на MPOA и также преобразуется двумя ферментами.

Используя генетическую модификацию, исследователи смогли изменить растение N. benthamiana так, чтобы оно само производило ферменты.

Эта модификация означала, что табачное растение могло производить метилэкгонон — основу кокаина — в своих листьях.

Эксперименты показали, что модифицированное растение могло производить около 400 нанограммов кокаина на миллиграмм высушенного листа — значительно меньше, чем растение коки.

Вам может быть интересно: главные новости Нью-Йорка, истории наших иммигрантов и полезные советы о жизни в Большом Яблоке – читайте все это на ForumDaily New York.

Шэн-Сюн Хуан, соавтор исследования, пояснил: «В настоящее время доступного производства кокаина в табаке недостаточно для удовлетворения спроса в массовом масштабе».

Тем не менее, команда надеется, что их исследование может привести к модификации других организмов, таких как бактерии, которые могли бы производить его в больших масштабах.

Читайте также на ForumDaily:

Поиски длиной в полвека: семья из Техаса нашла свою дочь, которую похитили 50 лет назад

Популярный американский словарь выбрал слово года: победитель удивил даже создателей рейтинга

Настоящий Happy Meal: женщина из Джорджии родила девочку прямо в туалете McDonald’s

Хотите больше важных и интересных новостей о жизни в США и иммиграции в Америку? — Поддержите нас донатом! А еще подписывайтесь на нашу страницу в Facebook. Выбирайте опцию «Приоритет в показе» —  и читайте нас первыми. Кроме того, не забудьте оформить подписку на наш канал в Telegram  и в Instagram— там много интересного. И присоединяйтесь к тысячам читателей ForumDaily New York — там вас ждет масса интересной и позитивной информации о жизни в мегаполисе.