Hoe Kregen Papavers Met Opium Hun Pijnstillende Eigenschappen?

{h1}

Mensen hebben zich al duizenden jaren tot de papaverplant gewend om high te worden of pijn te verlichten.

Mensen hebben zich al duizenden jaren tot de papaverplant gewend om high te worden of pijn te verlichten. En ondanks al onze andere duizelingwekkende farmaceutische vooruitgang, is onze afhankelijkheid van de plant niet veel veranderd; papavers worden gebruikt om twee van 's werelds meest gebruikte pijnstillers, morfine en codeïne, en de hoestonderdrukkende noscapine te maken.

Maar hoe heeft de papaverplant (Papaver somniferum) zijn pijnverlichtende eigenschappen krijgen om mee te beginnen?

Een team van onderzoekers in het Verenigd Koninkrijk, China en Australië heeft zich de afgelopen jaren op deze vraag verdiept en onderzocht het opium poppy genoom om erachter te komen hoe deze plant zijn ongewoon krachtige en nuttige therapeutische eigenschappen ontwikkelde. Nu beschrijft een nieuwe studie, vandaag gepubliceerd (30 augustus) in het tijdschrift Science, de meerderheid van het maankopgenoom. De studie belicht wanneer en hoe de belangrijkste farmaceutische producerende genen in het spel kwamen. [10 interessante feiten over heroïne]

De taak was moeilijk, dankzij de overvloed aan genetisch materiaal van de plant die verschillende herhaalde secties bevat. Toch was het samenstellen van het genoom nuttig voor het volgen van de ontwikkeling van de papaver.

De eerste belangrijke poppy genetische gebeurtenis, vonden de onderzoekers, vond ongeveer 110 miljoen jaar geleden plaats. Dat was toen het hele genoom, of in ieder geval zeer grote brokken ervan, werden gedupliceerd. Dit is niet ongebruikelijk voor angiospermen, de categorie van bloeiende planten die klaprozen omvat. Maar de duplicatie kan een gevolg zijn. Wanneer organismen het genetisch materiaal dubbel hebben, is de helft van het genoom vrij om te evolueren, terwijl de andere helft stabiel blijft, zei de co-auteur Ian Graham, een professor biomedische genetica aan de Universiteit van York in het Verenigd Koninkrijk.

In het geval van papavers ontwikkelde dat extra genetische materiaal zich op één heel belangrijke manier, vonden de onderzoekers: Meer dan 7,8 miljoen jaar geleden fuseerden twee genen en werd het enige gen verantwoordelijk voor de morfine- en codeïneproductie van papaver. Deze "megagene" codeert voor een enzym dat een precursor-poppy-molecuul omzet in de verbindingen die uiteindelijk codeïne en morfine worden. Zonder het zou papavers gewoon diezelfde precursormolecule omzetten in de samengestelde noscapine en de planten zouden geen pijnstillers zijn.

Voor Graham is dit een van de belangrijkste vondsten in hun onderzoek. "Het is heel bevredigend om te weten hoe dat gen is ontstaan," vertelde hij WordsSideKick.com.

Na die genfusie herhaalde het poppy-genoom zich opnieuw en verloor enkele stukken, ontdekte de studie. Maar de megagene cruciaal voor het vormen van opiatenstucks rond. Zoals met de meeste bruikbare genen is de kans groot dat dit gen een willekeurige mutatie was die werd doorgegeven omdat het nuttig was voor de plant. Het is biologen niet helemaal duidelijk waarom opiumpapavers hun morfine- en codeïneproducerende vaardigheden behouden, maar het is waarschijnlijk dat de chemicaliën hongerige herbivoren afweren, zei Graham.

Sommige andere papavermysteries moeten nog worden opgelost. Bijvoorbeeld, de andere enzymen die betrokken zijn bij het produceren van morfine en codeïne verscheen waarschijnlijk eerder dan de aankomst van de megagene 7,8 miljoen jaar geleden, hoewel het onderzoeksteam niet weet wanneer precies. (Met andere woorden, de megagene is niet de enige speler die betrokken is bij de productie van pijnstillers in klaprozen.) Graham zei dat hij ook hoopt de genomen van verwante plantensoorten te bestuderen om te zien waarom sommigen van hen narcotica wel of niet maken.

Maar voor nu, afleidend hoe papavers hun medicinale kwaliteiten kregen, en hoe het genoom eruit ziet, is genoeg om de industrie voor pijnstillers te helpen, zei Graham. (Ondanks misbruik van opioïden is er nog steeds behoefte aan kwaliteitstherapie met pijnstillers en middelen voor palliatieve zorg, voegde hij eraan toe.) Hoewel horticulturalisten hyperspecifieke stammen hebben ontwikkeld die meestal de opiaten of noscapine produceren, zijn papaverentelers altijd op zoek naar manieren om productie te maken. duurzamer en kosteneffectiever, zei hij.

En net als bij elk ander gewas is er misschien ruimte voor genetische modificaties om de papavers meer van de farmaceutische agentia te laten produceren, sneller te laten groeien of infecties te weerstaan. "Genoomanalyse biedt ons een platform om dat allemaal effectiever te doen", zei Graham.

Oorspronkelijk gepubliceerd op WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




Onderzoek


Hoe Slecht Is Spek Voor Jou, Echt Waar?
Hoe Slecht Is Spek Voor Jou, Echt Waar?

Gelukkigste Staten Van 2011: De Lijst
Gelukkigste Staten Van 2011: De Lijst

Science Nieuws


Wat Veroorzaakte De Aardbeving En Tsunami Op De Salomonseilanden?
Wat Veroorzaakte De Aardbeving En Tsunami Op De Salomonseilanden?

85 Mijlen Van Het Koraalrif Van De Oceaan Bleven Tot Nu Toe Verborgen
85 Mijlen Van Het Koraalrif Van De Oceaan Bleven Tot Nu Toe Verborgen

Nieuw Beeld Van Bats 'Acoustic Sense Emerges
Nieuw Beeld Van Bats 'Acoustic Sense Emerges

Wat Is Het Schadelijkste Type Verlies Van Diversiteit?
Wat Is Het Schadelijkste Type Verlies Van Diversiteit?

Verbluffende Afbeelding: Verborgen Bosjes Van De Florida Keys
Verbluffende Afbeelding: Verborgen Bosjes Van De Florida Keys


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com