Planter er kendt for deres evne til at producere kemiske stoffer, der beskytter dem mod trusler fra omgivelserne. Disse stoffer, kaldet alkaloider, har også haft stor betydning for mennesker, da de bruges i alt fra smertestillende midler til almindelige stimulanser som koffein og nikotin.Forskere ønsker i stigende grad at forstå, hvordan planter producerer alkaloider, ikke blot af nysgerrighed, men for at finde metoder til at fremstille lægemidler billigere, hurtigere og på mere bæredygtige måder. Det gælder både i forhold til miljøpåvirkning og adgang til sjældne planter.Et nyt forskningsprojekt fra University of York har bragt fornyet opmærksomhed på dette felt. I centrum står planten Flueggea suffruticosa, som producerer et kraftigt alkaloid ved navn securinin. Da forskerne undersøgte, hvordan planten skaber dette stof, opdagede de noget uventet: genet, der står bag produktionen, minder mere om bakterielle gener end om typiske plantegener.

Fundet tyder på, at planter muligvis har udviklet en form for molekylær genbrug. I stedet for udelukkende at bruge deres egne genetiske mekanismer, ser det ud til, at de benytter sig af værktøjer, som ellers er karakteristiske for mikroorganismer. Ifølge forskerne er denne strategi sandsynligvis mere udbredt blandt planter, end man hidtil har troet.

Dr. Benjamin Lichman fra University of York udtaler: “Plants and bacteria are really different forms of life, and so it really was a surprise to see that this significant plant chemical was being driven from a bacterial-like gene.”

Han tilføjer, at det interessante ikke blot er, at planten bruger et mikrobielt gen, men også at det producerer stoffet securinin på en helt anden måde end tidligere kendte plantebaserede mekanismer. Det betyder, at man har opdaget en ny kemisk vej til dannelsen af alkaloider, som potentielt kan identificeres i andre planter.

Ved at identificere lignende gener i andre planter håber forskerne at åbne nye veje til at finde og fremstille naturlige stoffer. Det kan give muligheder for at producere alkaloider i laboratorier uden at skulle høste sjældne eller truede plantearter.

Alkaloider kan i mange tilfælde være giftige og kræver derfor præcis håndtering. Ved at forstå de genetiske og biokemiske veje bag deres produktion, kan man potentielt ændre eller fjerne disse stoffer i planter, der anvendes i landbrug eller medicin.

”Now that we know how to look for this chemical production, and that we can find it in more plants than we originally thought, we have new avenues to explore for the production and discovery of safe drugs,” siger Dr. Lichman.

Undersøgelsen, som blev offentliggjort i New Phytologist den 15. januar 2024, har ikke kun betydning for lægemiddelindustrien. Den kan også være med til at forklare, hvordan planter udvikler modstandsdygtighed og tilpasser sig ændringer i deres miljø. Det kan i sidste ende føre til udviklingen af mere robuste afgrøder.

Opdagelsen viser, hvordan grundforskning i planters genetiske sammensætning stadig kan føre til uforudsete erkendelser. Den mikrobiologiske tilgang til plantebiokemi kan ikke alene revolutionere medicinsk produktion, men også understøtte bæredygtige løsninger i landbruget og beskytte biodiversitet ved at mindske afhængigheden af naturlige ressourcer.

Kilde: University of York