راز ۲۰۰ ساله فاش شد؛ دانشمندان قفل پنهان گیاه تنباکو را شکستند
body { font-family: Tahoma, Arial, sans-serif; line-height: 1.8; color: #333; max-width: 800px; margin: 0 auto; padding: 20px; } h1 { color: #b32d2e; font-size: 24px; border-bottom: 2px solid #b32d2e; padding-bottom: 10px; } h2 { color: #2c3e50; font-size: 20px; margin-top: 30px; } h3 { color: #16a085; font-size: 18px; } .lead { font-size: 16px; font-weight: bold; background-color: […]
- 11 خرداد 1405
- کد خبر 5995
- بدون دیدگاه
body {
font-family: Tahoma, Arial, sans-serif;
line-height: 1.8;
color: #333;
max-width: 800px;
margin: 0 auto;
padding: 20px;
}
h1 {
color: #b32d2e;
font-size: 24px;
border-bottom: 2px solid #b32d2e;
padding-bottom: 10px;
}
h2 {
color: #2c3e50;
font-size: 20px;
margin-top: 30px;
}
h3 {
color: #16a085;
font-size: 18px;
}
.lead {
font-size: 16px;
font-weight: bold;
background-color: #f9f9f9;
border-right: 5px solid #b32d2e;
padding: 15px;
margin-bottom: 25px;
border-radius: 0 4px 4px 0;
}
p {
text-align: justify;
margin-bottom: 15px;
}
.highlight {
background-color: #fff3cd;
font-weight: bold;
padding: 2px 5px;
}
راز ۲۰۰ ساله فاش شد؛ دانشمندان قفل پنهان گیاه تنباکو را شکستند
معمای ۱۹۸ سالهای که حل شد
از زمانی که شیمیدانان آلمانی در قرن نوزدهم برای نخستین بار مولکول نیکوتین را از گیاه تنباکو (Nicotiana tabacum) جداسازی کردند، ساختار نهایی این ماده کاملاً مشخص بود. با این حال، فرآیند دقیق بیوشیمیایی که گیاه برای متصل کردن اجزای اولیه و ساخت این آلکالوئید پیچیده استفاده میکرد، به عنوان یک راز بزرگ باقی مانده بود.
به تازگی تیمی از پژوهشگران بینالمللی در دانشگاه یورک (University of York) انگلستان و دانشگاه کپنهاگ، با انتشار مقالهای در ژورنال معتبر علمی Nature Communications، اعلام کردند که بالاخره موفق به ردیابی نقشه ژنتیکی و آنزیمی این فرآیند شدهاند.
شعبدهبازی شیمیایی با یک دستیار پنهان
یافتههای این دانشمندان نشان میدهد که گیاه تنباکو برای تولید نیکوتین از یک استراتژی بیوشیمیایی بسیار زیرکانه به نام «گلیکوزیلاسیون فعالکننده پنهان» استفاده میکند.
تا پیش از این، دانشمندان تلاش میکردند با بررسی مستقیم اجزای نهایی نیکوتین، مسیر ساخت آن را مهندسی معکوس کنند، اما همیشه به بنبست میرسیدند. کشف جدید فاش کرد که گیاه در مراحل میانی واکنش، بهطور موقت یک مولکول قند ساده (گلوکز) را به ساختار اولیه تزریق میکند. این مولکول قند مانند یک کاتالیزور و منبع انرژی عمل کرده و شرایط را برای اتصال دو بخش اصلی تشکیلدهنده نیکوتین فراهم میسازد.
نکته شگفتانگیز اینجاست: به محض اینکه پیوند اصلی برقرار و نیکوتین شکل میگیرد، گیاه این مولکول قند را کاملاً جدا کرده و از بین میبرد. از آنجا که در محصول نهایی (نیکوتین موجود در برگ تنباکو) هیچ اثری از این قند وجود نداشت، دانشمندان در طول ۲۰۰ سال گذشته هرگز متوجه این واسطه کلیدی نشده بودند.
چرا این کشف فراتر از دنیای سیگار و تنباکو است؟
شاید در نگاه اول تصور شود این کشف تنها اهمیت آزمایشگاهی دارد یا به صنعت دخانیات مربوط میشود، اما واقعیت بسیار فراتر از این است. این دستاورد، یک انقلاب در حوزه زیستفناوری (بیوتکنولوژی) و داروسازی به شمار میرود.
گیاه تنباکو به دلیل نرخ رشد بسیار سریع، حجم انبوه برگ و سیستم ژنتیکی انعطافپذیر، یکی از بهترین «کارخانههای زیستی» جهان برای تولید انبوه واکسنها، آنتیبادیها و داروهای خاص است. با این حال، یک مانع بزرگ وجود داشت: وجود نیکوتین سمی در این گیاه، فرآیند استخراج و خالصسازی داروهای پزشکی را بسیار سخت، هزینهبر و گاهی آلوده میکرد.
اکنون با کشف این زنجیره آنزیمی پنهان، دانشمندان میتوانند با استفاده از تکنیکهای ویرایش ژنتیکی (مانند کریسپر)، مسیر تولید نیکوتین را در گیاه تنباکو بهطور کامل مسدود کنند. با حذف نیکوتین، میتوان از این گیاه به عنوان یک بستر کاملاً پاک، ارزانقیمت و پربازده برای تولید داروهای نجاتبخش و واکسنهای نسل جدید استفاده کرد.
این کشف نشان میدهد که چگونه یک گیاه بدنام مانند تنباکو، با کمک علم مدرن میتواند از یک عامل تهدیدکننده سلامت، به ابزاری برای نجات جان انسانها تبدیل شود.