Ценные химические свойства растения, которые использовались в течение нескольких тысяч лет в китайской традиционной медицине, были изучены в проекте, который открывает перспективу быстрого доступа к широкому спектру терапевтических лекарств.
Осуществленный Академией наук Китая и Центром Джона Иннеса - проект позволил получить геном растения из семейства мяты Scutellaria baicalensis Georgi.
Растение, широко известное как китайский тюбетейка, широко используются в традиционной китайской медицине (TCM) и культивируются во всем мире благодаря своим терапевтическим свойствам.
Препараты из корней этого растения, «Хуан Цинь», показывают фармакологическую активность, присущую новым соединениям, называемым флавоноидами, включая антибактериальные, антивирусные, антиоксидантные, противораковые, гепатопротекторные и нейропротекторные свойства.
Несмотря растущий спрос и коммерческий интерес к Scutellaria, улучшения в результате селекции были ограничены отсутствием информации о геноме.
Команда ученых выделила ДНК из определенного растения в Шанхайском ботаническом саду Чэньшань и с помощью комбинаций методик секвенирования смогли получить 93% генома.
Развитие означает, что исследователи теперь могут идентифицировать гены, которые производят множество ценных соединений, а затем превратить их в лечебные препараты, используя методы метаболической инженерии в лаборатории.
Проект секвенирования, описанный в журнале Molecular Plant, предоставляет эталонные методы генетического исследования других растений из семейства Lamiaceae.
«Когда я начал анализировать последовательность генома, это было как откровение: на фундаментальном уровне он показал, как развивался путь к ценным соединениям». говорит профессор Кэти Мартин из Центра Джона Иннеса и один из авторов исследования.
«Последовательность настолько четкая, что это может позволить лучше расшифровать геном других растений из семейства мяты, которое широко используется в китайской традиционной медицине и в создании ароматических веществ».
Это исследование подчеркивает возрождение китайской медицины после присуждения Нобелевской премии по физиологии и медицине в 2015 году профессору Ю Ту за открытие артемизинина в качестве противомалярийного средства широкого спектра действия из растения Artemesia annua (полынь).
С тех пор в фармакологии начали изучать целебные свойства препаратов из растений, перечисленных в традиционных текстах, таких как Shennong Bencaojing, написанных между 200 и 250 г. н.э. Недавно сообщалось, что такие препараты эффективны против множества патологий в том числе в качестве дополнительного лечения рака.
Работа над эталонным геномом и последовательностями от членов одного и того же семейства уже началась с предоставления ценной информации, которую можно было бы использовать для разработки более широкого спектра лекарств.
«Это конкретное растение вырабатывает биологически активные соединения в корне, а это значит, что нужно ждать три года, пока растение станет достаточно большим, и, конечно же, взяв корень, вы уничтожите растение», - сказала профессор Мартин.
«Мы провели скрининг некоторых членов одного и того же семейства, которые производят сходные соединения в листьях, что означает, что можно получить более устойчивую терапию по-другому», - добавила она.
