Китайские генетики создали растения табака, производящие кокаин
Биологи впервые определили природный путь синтеза кокаина и перенесли соответствующие гены в растения табака, «научив» их производить небольшие количества наркотика.
Кокаин – опасный наркотик, который выделяют из листьев коки. При этом набор химических реакций, с помощью которых растение производит его, до сих пор был полностью неизвестен. Определить последние шаги биосинтеза кокаина удалось команде китайских ученых из Куньминского института ботаники, – и помогли им другие «природные производители» наркотиков, растения табака. Статья об этом опубликована в Journal of the American Chemical Society.
Еще в далеком прошлом жители Южной Америки обнаружили, что растения рода Erythroxylum производят алкалоиды, которые оказывают стимулирующее и наркотическое действие. Ключевое из этих веществ, кокаин был выделен учеными в середине XIX века. Долгое время он широко использовался в качестве медицинского средства и стимулятора, однако из-за привыкания и других негативных последствий для здоровья оказался внесен в перечень запрещенных веществ и стал нелегальным.
Сегодня кокаин законно производится в очень ограниченных количествах и под строжайшим контролем, исключительно в медицинских и научных целях. Существуют методы, позволяющие синтезировать вещество «с нуля» и, конечно, экстрагировать его из листьев кокаинового куста. Однако путь образования кокаина в самих растениях до сих пор был определен не полностью. Ранее его удалось проследить до промежуточного соединения, производного оксибутановой кислоты МРОА, однако финальные шаги превращения МРОА в кокаин оставались неясными. Выяснить их удалось лишь теперь.
На финальных этапах молекулы МРОА должны проходить через реакции метилирования и окислительной циклизации. Поэтому ученые во главе с Шэн-Сюн Хуаном (Sheng-Xiong Huang) исследовали ДНК кокаинового куста, чтобы определить участки, которые кодируют белки, катализирующие соотвествующие реакции: метилазы и оксидазы. Самые переспективные гены они переносили в табак Бентхама (Nicotiana benthamiana) – популярный модельный организм для изучения физиологии растений.
Оценивая производительность различных пар ферментов, авторы заключили, что самым эффективным сочетанием оказалась оксидаза EnCYP81AN15 и метилаза EnMT4. Под действием первого белка МРОА циклизуется, под действием второго присоединяет метильную группу, приводя к появлению кокаина. Листья такого ГМ-табака содержали до 400 нанограммов наркотика на миллиграмм высушенной массы, что составляет менее пяти процентов от содержащегося в листьях кокаинового куста.
Теперь, когда полный путь биосинтеза кокаина установлен, соответствующие гены можно будет перенести в бактерии, чтобы получать вещество в нужных для медицины и науки количествах. При этом ученые подчеркивают, что их работа не принесет никакой пользы нелегальному бизнесу, связанному с наркотиками. По их словам, производство кокаина традиционным путем, из листьев коки, намного проще и дешевле, и ГМ-бактерии вряд ли окажутся привлекательными для наркокартелей.
Telegram 
Дзен 
VK Исследователи из МФТИ и Объединенного института высоких температур РАН определили, при каких условиях квазиклассические модели водородной плазмы начинают давать нефизичные результаты. Ученые показали, что при достаточно сильном взаимодействии частиц такие модели перестают правильно учитывать квантовые эффекты, связанные с принципом Паули. В результате в расчетах возникают нефизичные электрон-ионные кластеры, а моделируемая система теряет устойчивость.
Исследователи из США выяснили, что Луна могла возникнуть практически сразу после гигантского столкновения прото-Земли с планетой Тейя, а не собираться месяцами из диска обломков. Ключевым фактором назвали геологический материал пород, который прошлые модели не учитывали.
Птичьи голоса считаются важной частью природного звукового ландшафта, однако одни из них кажутся людям приятными и успокаивающими, а другие — резкими и тревожными. Эксперимент с записями 123 видов показал, что людям больше нравится негромкое и разнообразное пение без очень низких тонов и широких перепадов высоты.
Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.
Международная группа физиков зафиксировала под землей в США аномальный всплеск энергии, похожий на прямое столкновение невидимой частицы темной материи с обычным веществом. Подземные датчики поймали сигнал, который не удалось списать ни на один из известных науке видов радиации или фоновых помех.
Мумии сохраняют следы не только болезней и травм, но и самих процедур, которым подвергали тела после смерти. Компьютерная томография головы мумии, много десятилетий пролежавшей в музее, раскрыла не совсем привычный способ извлечения мозга и другие детали бальзамирования.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии