Eine bahnbrechende Studie hat die genetischen Grundlagen der Biosynthese von Schaftosid offengelegt, einer wichtigen Verbindung der Traditionellen Chinesischen Medizin (TCM) mit erheblichem antiviralen Potenzial als Therapeutikum gegen COVID-19. Die Forschung entschlüsselt den Biosyntheseweg und deckt Genexpansionen im Genom von Grona styracifolia auf, was wichtige Erkenntnisse zur Optimierung der Produktion dieses vielversprechenden Arzneimittels liefert. Dieser Durchbruch könnte den Anbau und die Nutzung bioaktiver Pflanzen verändern und den Weg für eine verbesserte Arzneimittelentwicklung gegen COVID-19 und andere Krankheiten ebnen. Die
Traditionelle Chinesische Medizin (TCM) hat sich bei der Behandlung verschiedener Krankheiten, darunter COVID-19, als wirksam erwiesen.
Schaftosid, eine bioaktive Verbindung aus Grona styracifolia , hemmt SARS-CoV-2-Enzyme und verstärkt die Immunantwort. Trotz seines Potenzials bleibt der Biosyntheseweg von Schaftosid unklar. Angesichts dieser Herausforderungen ist ein tieferes Verständnis der genetischen Mechanismen hinter der Schaftosidproduktion unerlässlich. Diese Studie zielt darauf ab, diese Wege aufzudecken und zur Entwicklung neuer antiviraler Behandlungen auf Basis der TCM beizutragen.
In einer aktuellen Studie (DOI: 10.1093/hr/uhae089), die am 30. März 2024 in Horticulture Research veröffentlicht wurde , hat ein Team des South China Botanical Garden und anderer Institutionen das Genom von Grona styracifolia erfolgreich sequenziert und zusammengesetzt . Diese Studie deckt die genetische Grundlage der Biosynthese von Schaftosid auf und liefert damit eine Basis für dessen möglichen Einsatz bei der Behandlung von COVID-19.
Im Rahmen
der Studie wurde das Genom von Grona styracifolia sequenziert und zusammengesetzt und es wurde deutlich, dass es sich nicht um eine kürzlich erfolgte Vollgenomduplikation handelte, sondern dass es ein ursprüngliches Polyploidieereignis mit anderen Hülsenfrüchten teilt. Dieses Ereignis erweiterte Schlüsselgene, darunter die Chalkonsynthase (CHS) und die Isoflavon-2‘-Hydroxylase (HIDH). Darüber hinaus führte die Grona styracifolia (Osbeck) H.Ohashi & K.Ohashi (GSO)-spezifische Tandem-Genduplikation zur Erweiterung von C-Glucosyltransferase (CGT) -Genen, die für die Schaftosid-Biosynthese entscheidend sind. Integrative Analysen identifizierten 13 CGTs und acht HIDHs , die an diesem Stoffwechselweg beteiligt sind. Funktionelle Studien mit transgenen Systemen und In-vitro -Tests bestätigten die Rolle dieser Gene bei der Schaftosid-Produktion. Die Studie hebt die einzigartige genetische Architektur von Grona styracifolia hervor , die eine robuste Schaftosid-Biosynthese unterstützt, und bietet Erkenntnisse, die ihre Verwendung als pharmazeutische Ressource für die Entwicklung von Behandlungen, einschließlich potenzieller COVID-19-Therapien, erleichtern könnten.
Diese Arbeit wurde teilweise durch Zuschüsse des Key Area R&D Project der Provinz Guangdong (2020B020221001), des Key Technologies R&D Program der Provinz Guangdong (2022B1111230001), des Guangdong Provincial Key Laboratory of Applied Botany (AB2018017), der Youth Innovation Promotion Association CAS (2015286) und des Guangdong Provincial Special Fund for Modern Agriculture Industry Technology Innovation Teams, China (2024KJ148) unterstützt.
