Nieoczekiwane odkrycie genetyczne pszenicy otworzyło możliwości inżynierii metabolicznej wszechstronnych związków, które mogą poprawić jej właściwości odżywcze i odporność na choroby.

Naukowcy z grupy Osbourna w John Innes Center badali biosyntetyczne klastry genów w pszenicy — grupy genów, które są zlokalizowane w genomie i współdziałają w celu wytworzenia określonych cząsteczek.

W badaniu, które pojawia się w Komunikacja przyrodniczazidentyfikowali klaster genów aktywowany przez infekcję patogenem, który, jak stwierdzono, wytwarza związek, który nazwali triticeiną.

Eksperymenty mające na celu określenie struktury triticeiny nieoczekiwanie zidentyfikowały ten związek jako izoflawon, a nie flawon, zgodnie z oczekiwaniami zespołu.

Izoflawony to klasa związków fitoestrogenowych, dobrze zbadana pod kątem ich korzyści dla zdrowia człowieka, w tym zapobiegania chorobom układu krążenia i niektórym nowotworom. Występują głównie w rodzinie roślin strączkowych, których głównym źródłem w diecie człowieka jest soja.

Odkrycie alternatywnej drogi biosyntezy izoflawonoidów, tym razem w pszenicy, oraz wyjaśnienie szlaku biosyntezy triceiny w tym badaniu zapewnia ekscytujące możliwości dla przyszłych badań i toruje drogę wysiłkom w zakresie inżynierii metabolicznej. Na przykład zwiększenie produkcji triticeiny w pszenicy może pomóc w opracowaniu odmian o wyższej tolerancji na choroby.

Inną możliwością jest to, że geny tworzące triticeinę pszenicy mogą ulegać ekspresji w innych roślinach lub drobnoustrojach, z których można wytworzyć cząsteczkę, a jej właściwości przeciwdrobnoustrojowe będą dalej badane. A ponieważ triticeina jest izoflawonem, istnieje możliwość, że może mieć korzyści zdrowotne takie jak inne substancje z tej klasy, chociaż pozostaje wiele dalszych badań w tej kwestii.

Dr Rajesh Chandra Misra, naukowiec ze stopniem doktora w John Innes Center i jeden z głównych autorów, wyjaśnił: „Nie wiemy nic konkretnie na temat potencjalnych korzyści zdrowotnych triticeiny, a jedynie na temat innych izoflawonów. Również stężenia triticeiny ( i inne izoflawony), które znaleźliśmy w ziarnach pszenicy, były bardzo niskie, dlatego też pszenicy nie można obecnie uważać za źródło izoflawonów w diecie.”

Wspólny główny autor, dr Guy Polturak, poprzednio pracujący w John Innes Center, a obecnie na Uniwersytecie Hebrajskim w Jerozolimie, stwierdził: „To badanie jest dobrym przykładem tego, jak badania naukowe czasami schodzą naukowców na niezamierzone ścieżki, ostatecznie prowadząc do nieoczekiwanych odkryć. głównym celem tych badań było poznanie mechanizmów obrony chemicznej pszenicy, ale doprowadziło to do nowych, interesujących odkryć z zakresu biochemii roślin, w tym przypadku odkrycia unikalnej syntazy izoflawonów”.