• Наука
    Пятница, 31 августа 2018

    Природа дурмана: ученые расшифровали геном мака

    Международной группе генетиков удалось выяснить, как и когда мак научился производить сильные алкалоиды.

    Снотворный мак содержит сильнодействующие алкалоиды — морфин, кодеин, папаверин и другие — которые делают его опасной пищей для вредителей. А человек веками использует его наркотические свойства. Сегодня морфин, его производные и аналоги широко используются в медицине как сильнейшие обезболивающие средства. Недавно группе ученых из Великобритании, Австралии и Китая удалось секвенировать полный геном мака, а заодно показать, как именно растение получило гены, необходимые для синтеза морфина и других алкалоидов.

    Йен Грэм из Университета Йорка и его соавторы сообщают, что геном Papaver somniferum состоит из 2,72 миллиарда оснований — всего на 400 миллионов меньше, чем у человека — и разделен между 11 парами хромосом. Значительную его часть (почти 71%) составляют длинные повторы, что сделало работу по анализу ДНК технически довольно непростой. Однако теперь геном мака расшифрован — он дважды переживал полную дупликацию.

    Экспресс-инфо по стране

    Земля находится на третьем месте по удаленности от Солнца и на пятом среди всех планет Солнечной системы по размеру.

    World_map_2004_CIA_large_2m (1)

    Возраст – 4,54 млрд лет

    Средний радиус – 6 378,2 км

    Средняя окружность – 40 030,2 км

    Площадь – 510 072 млн км² (29,1% суши и 70,9% воды)

    Количество материков – 6: Евразия, Африка, Северная Америка, Южная Америка, Австралия и Антарктида

    Количество океанов – 4: Атлантический, Тихий, Индийский, Северный Ледовитый

    Население – 7,3 млрд чел. (50,4% мужчин и 49,6% женщин)

    Самые густо населенные государства: Монако (18 678 чел./км2), Сингапур (7607 чел./км2) и Ватикан (1914 чел./км2)

    Количество стран: всего 252, независимых 195

    Количество языков в мире – около 6 000

    Количество официальных языков – 95; самые распространенные: английский (56 стран), французский (29 стран) и арабский (24 страны)

    Количество национальностей – около 2 000

    Климатические пояса: экваториальный, тропический, умеренный и арктический (основные) + субэкваториальный, субтропический и субарктический (переходные)

    Первое удвоение произошло около 110 миллионов лет назад, еще до отделения современного семейства маковых от лютиковых. Второе случилось около 7,8 миллиона лет назад, когда мак уже имел некоторые гены, участвующие в метаболическом синтезе алкалоидов. Дупликация позволила одной из получившихся копий генов выполнять свои обычные функции, а второй — относительно свободно меняться, приобретая новые способности. Сегодня в ДНК мака выделяется группа из 15 генов, которые синтезируют ферменты, необходимые на разных этапах синтеза изохинолиновых алкалоидов и их предшественников.

    Ключевым из них, участвующим в самом первом шаге синтеза, оказался ген STORR, который образовался из слившихся вместе фрагментов генов оксидоредуктазы и цитохрома P450. Это произошло десятки миллионов лет назад, между древним и сравнительно недавним событиями дупликации, — и мак получил способность производить алкалоиды. Ну а ферменты, участвующие в более поздних этапах синтеза морфина, появились позже — уже после дупликации 7,8 миллиона лет назад.

    Как писал портал «Вокруг света. Украина», дельфины научились добывать наркотики из ядовитых рыб.

    По материалам Science

    Читайте также:

    Ученые расшифровали геном розы, чтобы управлять ее запахом и цветом

    Ученые воссоздали геном птицы, вымершей 700 лет назад

    «Мясо есть не вредно. Вредно не есть»: канадские ученые составили здоровую диету