Po 200 letech záhad: Vědci odhalili, jak tabák vyrábí nikotin, a to otevírá cestu k lepším lékům

Lidstvo pěstuje tabák už od doby, kdy se po Zemi procházeli mamuti. O několik tisíciletí později ho evropští kolonisté v Americe proměnili v tak masivní komoditu, že tabákové listy sloužily jako platidlo.

Lidstvo pěstuje tabák už od doby, kdy se po Zemi procházeli mamuti. O několik tisíciletí později ho evropští kolonisté v Americe proměnili v tak masivní komoditu, že tabákové listy sloužily jako platidlo. V nedávné době se tabák stal neocenitelným modelovým organismem pro studium genetiky a patogenů – první objevený virus byl tabákový mozaikový virus.

Navzdory dlouhé a spletité historii s tabákem však jedna klíčová věc zůstávala nepochopena: jak rostlina produkuje nikotin. Nový výzkum publikovaný v časopise Nature Communications tuto záhadu vyřešil, a tento objev by mohl výrazně zlepšit naše zdraví.

„Hádanka, jak tabákové rostliny produkují nikotin, existuje od konce 20. let 19. století, kdy byl nikotin poprvé extrahován z rostlin,“ uvedl v prohlášení autor studie Benjamin Lichman z University of York. „Od té doby nikdo tuto záhadu nerozluštil. Je to velký moment v rostlinné vědě a biochemii, že nyní máme odpověď, kterou jsme hledali více než 200 let.“

Mezinárodní výzkumný tým zjistil, že klíčovou roli v biosyntéze nikotinu hraje cukr. Molekula glukózy se váže na jeden ze dvou alkaloidních kruhů, které tvoří větší strukturu, což umožňuje sloučenině se spojit. Jakmile je nikotin kompletní, molekula glukózy je odhozena, což vysvětluje, proč tento krok zůstával tak dlouho skrytý. Tým také odhalil dva enzymy, které tuto skrytou glykosylaci usnadňují.

„Tabákové rostliny lze v biotechnologiích využívat jako platformy pro výrobu vakcín nebo jiných farmaceutických produktů, ale jejich použití je ztíženo přítomností nikotinu, který kontaminuje produkty a vyžaduje následné zpracování k jeho odstranění,“ řekl Lichman. „S těmito novými poznatky můžeme nikotin, který rostlina přirozeně produkuje, odstranit nebo ho účelně využít a vytvořit tak lepší biotechnologické nástroje.“

Tým uvedl, že odhalení posledních kroků v biosyntéze nikotinu umožní výzkumníkům vyrábět život zachraňující léky a vakcíny. Možná, že tabák, navzdory své pověsti, nakonec může být pro lidstvo prospěšný.