生物通報導：罌粟在我們的印象中就是毒品鴉片的主要原料，但這種植物也並非一無是處，最起碼在醫藥中應用廣泛，而且它的種子是重要的食品產物，其中含有對健康有益的油脂。近期的一項研究更是證明這種植物具有迄今為止發現的植物界最複雜的基因簇，有助於藥用化合物那可汀(Narcotine）的研發。
這篇題為「A Papaver somniferum 10-Gene Cluster for Synthesis of the Anticancer Alkaloid Noscapine」的文章由來自約克大學和葛蘭素史克GSK的研究人員完成，發表在Science雜誌上。
文章的通訊作者，約克大學新型農產品中心主任Ian Graham教授表示，「我們驚訝的發現這種基因簇幾乎能編碼noscapine整個生物合成途徑，因此利用這項研究，我們就能獲得合成途徑的大綱，以及定義其中涉及的多個步驟，而這通常需要花費幾年的時間。」
罌粟是一種原產於地中海東部山區的植物，其乳汁也就是鴉片中含有多種多種生物鹼、嗎啡(Morphine)、可待因(Codeine)與蒂巴因(Thebaine)，對中樞神經有興奮、鎮痛、鎮咳和催眠作用。
在這項研究中，研究人員最初發現能產生那可汀(Narcotine）的罌粟品種能表達許多其它不產生那可汀罌粟品種沒有的基因，因此他們分析了能產生那可汀和不能產生那可汀罌粟品種雜交上百代後，這些基因的遺傳模式。
結果他們發現所有的這些基因在遺傳過程中都被放在一起，由此研究人員認識到他們找到了一個複雜度令人難以置信的基因簇，然後他們通過克隆和DNA測序，確定了這個基因簇中基因的組成和分布。
幾十年來，那可汀作為一種適用於刺激性乾咳病人服用的化學成分，具有咳嗽水中的抑制作用。近年來有研究報導這種成分具有抗癌活性，目前正在早期臨床進行試驗。那可汀也是兩百年前首個被發現化學特性的天然產物之一，但是至今，科學家們仍然不清楚這種化學成分合成過程中涉及的途徑和基因。
GSK澳大利亞鴉片組研發主任Tim Bowser說，「這些基因被分成一個基因簇，說明植物育種變得越來越快，越來越容易，GSK正利用這一發現研發高產量商業用途那可汀罌粟，希望能建立一條可靠的生產線。」
在2010年，加拿大研究人員破解了生成可待因和嗎啡的兩種罌粟基因，可待因和嗎啡均為臨床常用鎮痛藥。嗎啡久用容易產生依賴性，可待因不易產生這種副作用。人體注射可待因後，肝臟的一種酶能將可待因自然轉化成嗎啡。
研究發現了生成可待因和嗎啡的兩種罌粟基因，將使利用微生物生產麻醉藥等重要藥物成為可能，有望利用經過基因工程改造的植物生產可待因。
同樣最新這項有關罌粟那可汀生物合成途徑基因簇的發現，也將為相關藥物的生產帶來新的希望，也將有助於科學家們早日找到藥物成癮相關的分子機制。
(文章來源：生物通)
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