Людство палить тютюн понад 10 тисяч років. У 1820-х роках хіміки вперше виділили з нього нікотин. Однак до цього часу наука не знала, як саме ця рослина його синтезує. Два століття біологи вивчали цю рослину, але не могли зрозуміти, як вона створює молекулу, що викликає залежність у мільярдів людей.
Відповідь на це запитання знайшли дослідники з університетів Йорка та Копенгагена. Виявилося, що рослина є досить складним «хіміком».
Суть процесу полягає в тому, що нікотин спочатку зв’язується з молекулою глюкози. Глюкоза діє як джерело енергії, що дозволяє поєднати базові блоки в єдину структуру. На завершальному етапі глюкоза безслідно зникає. Саме цей прихований крок робив процес загадковим протягом тривалого часу.
Сам «конструктор» нікотину є досить простим: він складається з двох кілець. Одне кільце утворене сполукою, подібною до вітаміну, а інше — амінокислотою. Синтез відбувається за допомогою двох ферментів, які мають не дуже поетичні назви: NaGR і NicGS. Гени, відповідальні за цей процес, були знайдені, і в лабораторії вдалося відтворити його.
Навіщо ця інформація пересічній людині, якщо вона не є ботаніком?
Справа полягає в економіці та медицині. Тютюн давно цікавить не лише виробників сигарет. Близького родича цієї рослини, Nicotiana benthamiana, фармацевти використовують як дешеву біофабрику для виробництва вакцин та ліків.
Існувала лише одна проблема: природний нікотин. Він забруднював медичні препарати, що змушувало виробників витрачати значні ресурси на його видалення.
Тепер, коли схема синтезу відома до рівня генів, її можна змінити. Вчені зможуть просто «вимкнути» синтез нікотину на етапі росту рослини або ж переналаштувати цей механізм таким чином, щоб рослина синтезувала корисні фармацевтичні сполуки.
Тютюн, який реально лікує. Це звучить як непоганий фінал для рослини, яка стільки років мала зовсім інше призначення.