Przełomowe badanie z powodzeniem odkodowało cały genom żeń-szenia, ujawniając mechanizmy genetyczne, które rządzą biosyntezą saponin. Ta szczegółowa mapa genetyczna oświetla ewolucyjne i metaboliczne ścieżki Panax ginseng, podstawowego składnika tradycyjnej medycyny. To przełomowe odkrycie obiecuje napędzać inicjatywy hodowlane i zwiększać właściwości lecznicze rośliny, otwierając nowe możliwości zastosowań terapeutycznych.

Rola żeń-szenia w medycynie tradycyjnej jest podkreślona jego złożoną strukturą genetyczną ze względu na jego allotetraploidalną naturę. Badanie zagłębia się w tę złożoność, ujawniając kluczowe ewolucyjne spostrzeżenia dotyczące jego subgenomów, które regulują biosyntezę saponin – głównych związków aktywnych w żeń-szeniu. Wymaga to głębszych badań genetycznych, aby w pełni wykorzystać potencjał leczniczy żeń-szenia.

Badanie to (DOI: 10.1093/hr/uhae107) przeprowadzone pod kierownictwem Uniwersytetu Rolniczego w Nankinie zostało opublikowane w wydaniu czasopisma z kwietnia 2024 r. Badania ogrodniczeSkrupulatnie skonstruowano kompletny genom Panax ginseng o wielkości 3,45 Gb, identyfikując 77 266 genów kodujących białka i skupiając się na ścieżkach i biosyntezie ginsenozydów — kluczowych dla właściwości leczniczych rośliny. Praca ta znacznie zwiększa naszą wiedzę na temat złożoności biologicznej żeń-szenia i jego potencjału terapeutycznego.

Naukowcy w tym badaniu dokładnie zmapowali genom żeń-szenia, identyfikując asymetryczną utratę genów i stronniczą ekspresję genów w jego podgenomach, datując ich rozbieżność na około 6,07 miliona lat temu. Analiza podkreśla rozległe ekspansje rodzin genów powiązane z biosyntezą saponin i podkreśla znaczenie specyficznych duplikacji genów w ulepszaniu tych ścieżek. Porównawcza analiza genomiczna z gatunkami pokrewnymi zapewnia dalszy wgląd w taktyki ewolucyjne, które żeń-szeń wykorzystuje w celu optymalizacji swoich korzyści leczniczych. Badania te nie tylko pogłębiają nasze zrozumienie genomu żeń-szenia, ale także ustanawiają kluczowe źródło dla przyszłych badań genetycznych i rozwoju ulepszonych programów hodowlanych.

To kompletne zestawienie genomu żeń-szenia jest monumentalnym osiągnięciem w badaniach botanicznych. Nie tylko poszerza naszą wiedzę na temat zawiłości genetycznych roślin leczniczych, ale także wprowadza udoskonalone metody uprawy odmian żeń-szenia o doskonałych właściwościach zdrowotnych.

Dr Wei Li, Uniwersytet Rolniczy w Nankinie, Akademia Nauk

Kompleksowe odkodowanie genomu żeń-szenia przygotowuje grunt pod precyzyjne techniki hodowlane mające na celu zwiększenie jego skuteczności leczniczej. Badania te nie tylko mają natychmiastowe zastosowanie w celu zwiększenia uprawy żeń-szenia, ale także służą jako model do badania innych roślin leczniczych, potencjalnie rewolucjonizując farmakologię i strategie ulepszania upraw za pomocą produktów naturalnych.