Plantele au dezvoltat o serie de substanțe chimice ca apărare împotriva animalelor și agenților patogeni, cu mulți compuși notabili pentru proprietățile lor medicinale. Un astfel de grup, Withanolides, sunt steroizi găsite în familia de noapte cunoscută pentru beneficiile lor pentru sănătate. În ciuda importanței lor, căile biosintezei și reglementării lor au fost mai puțin studiate până de curând.
O echipă condusă de profesorul Claude Becker, genetician la Facultatea de Biologie, Universitatea Ludwig Maximilian (LMU), a obținut o descoperire. Echipa a identificat un cluster de gene specific în Cherry Ground (Physalis Grisea) Responsabil pentru sinteza Withanolides. Această descoperire, publicată în revista PNAS, a fost realizată în colaborare cu Institutul Max Planck de Fiziologie a Plantelor Moleculare și Universitatea din Hohenheim.
Clusterul de gene, ambalat strâns cu gene care codifică enzime pentru calea biosintetică, asigură că aceste gene sunt reglementate și moștenite colectiv. În mod intrigant, echipa a constatat că acest grup a fost supus duplicării genomului, ceea ce a dus la formarea a două unități distincte funcțional-una activă în rădăcina plantei și cealaltă în țesuturile de la sol.
Profesorul Becker a explicat că separarea și modelul organizațional al acestor unități sunt reglementate epigenetic, ceea ce permite plantei să producă apărări chimice subtil diferite în diferitele țesuturi. Cercetările comparative ale genomicelor echipei au arătat că, deși acest grup de gene cu ananolide este specific Physalis și rudelor apropiate, acesta rămâne extrem de conservat în cadrul familiei mai largi de noapte de noapte, cu excepția genului care include roșii și cartofi.
Aceste descoperiri au implicații semnificative, ceea ce sugerează aplicații potențiale în dezvoltarea pesticidelor alternative și noi agenți terapeutici. Acest studiu stabilește cunoștințe fundamentale pentru explorarea ulterioară a withanolides, deschizând calea pentru utilizări inovatoare în agricultură și medicină.
