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发现与抗抑郁药生物合成有关的基因

圣约翰草(Hypericum perforatum)是一种古老的药用植物。众所周知,它的生物活性化合物金丝桃素具有温和的抗抑郁作用,这种植物在植物的黑暗腺体中产生。通过研究圣约翰草的花,研究人员确定了涉及暗腺发育和金丝桃素生物合成的基因。研究结果发表在《植物生物技术杂志》上。

圣约翰草是作为药用植物的悠久历史。一世纪的希腊医生,例如希波克拉底和普林尼,建议将其作为利尿剂和治疗蛇咬的方法,以及其他用途。在中世纪,它被用于魔药中以抵御邪灵,而16世纪的Paracelsus发现它可用于缓解疼痛和治疗忧郁症。最近,圣约翰草被公认为其在癌症治疗中的应用,由于植物的生物活性化合物金丝桃素。尽管在医学上有很高的需求,但金丝桃素的生物合成途径尚未得到充分探索。最近针对圣约翰草花中产生金丝桃素的深色腺体的最新研究现已发现金丝桃素生物合成的关键调控候选基因。

金丝桃属植物贯叶连翘或圣约翰草是一种草本植物,有鲜艳的黄色花朵和半透明的油腺,叶子呈多孔状。该植物最初原产于欧洲和西亚,如今在全球温带地区发现。虽然被认为是一种对牲畜有毒的杂草,但圣约翰草却因其药用特性而闻名。这种草药会产生几种次生代谢产物,其中金丝桃素是研究最多的一种。由于该化合物在癌症光动力疗法和阿尔茨海默氏病治疗中的潜在用途,因此在科学界备受关注。通过专注于黑暗的腺体来自德国和加拿大研究机构的科学家合作,在圣约翰草的花朵,特别是胎盘组织中进行发育,最近发现了一些可能与暗腺发育以及金丝桃素的生物合成有关的关键基因。 。

先前的研究通常集中在圣约翰草的叶子作为金丝桃素研究的模型器官。然而,通过对93个金丝桃属植物表型进行分型,盖特斯雷本市莱布尼茨植物遗传与作物植物研究所(IPK)的Paride Rizzo博士领导的研究人员发现了一种多态性,该多态性说明了胎盘组织中的腺体和非腺体表型。通过将焦点转移到花朵的胎盘组织上,研究人员确定了两个转录因子参与了黑暗腺体的分化。他们通过利用不同的显微镜技术进一步表征了胎盘组织内暗腺的发育。

首次在线发表于四月的植物生物技术杂志,这些发现现在将出现在该杂志的12月印刷版中。当开发用于医学用途的新金丝桃提取物时,了解金丝桃素生物合成中涉及哪些基因是至关重要的一步。现在已经证明了胎盘组织作为研究暗腺及其相关生物合成途径的新模型器官的潜力,进一步的研究将能够在这一知识的基础上进行。在不久的将来,我们可以预期这些候选基因将被用于过度激活或抑制暗腺的形成。这将导致贯叶连翘在制药工业中的新应用。

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