Przełom w badaniach nad pektynami

Kasia Kuleszewicz | 2006-03-23

Pektyny kojarzone są najczęściej ze składnikiem dżemów i galaretek, jednakże możliwość ich zastosowań jest ogromna. Pektyny mają właściwości przeciwnowotworowe, odgrywają istotne biologiczne funkcje we wzroście i rozwoju roślin, a także w ich obronie przeciwko patogenami. Odkrycie genu kodującego jedno z białek odpowiedzialnych za syntezę pektyn dokonane przez grupę naukowców z Uniwersytetu w Georgia nazwano "przełomem w biosyntezie pektyn". Odkrycie może posłużyć w manipulacjach pektynami i ich szerszemu wykorzystaniu.

Poza istotną rolą pektyn w budowie ścian komórkowych roślin, naukowcy mieli stosunkowo ograniczoną wiedzę na temat pektyn. Nadal szukano odpowiedzi w jaki sposób ta rodzina złożonych polisacharydów jest tworzona oraz jaki udział mają poszczególne klasy polisacharydów pektynowych w koordynowaniu produkcją matrix ściany komórkowej.

Wiele badań udowadniało, że pektyny odgrywają znaczącą rolę w fizycznych i biochemicznych właściwościach ściany komórkowej roślin. Wiadomo było, że są one niezbędne do normalnego wzrostu i rozwoju rośliny. Jednak aby w pełni określić funkcje pełnione przez pektyny wskazanym była identyfikacja genów kodujących enzymy biorące udział w ich biosyntezie i poprzez manipulacje nimi określić inne funkcje pektyn.

Przełom w badaniach nastąpił gdy odkryto sekwencję genu kodującego enzym biorący udział w biosyntezie pektyn, który został nazwany galakturonozyltransferazą-1 czyli GAUT1. Naukowcy odkryli gen i kodowane przez niego białko podczas rutynowego przeszukiwania mapy genetycznej Arabidopsis thaliana. Identyfikacja tego genu oznaczała, że możliwym będzie manipulowanie syntezą pektyn przez manipulowanie owym genem.

Sekwencja genu została odkryta dzięki powiązaniu metod używanych w biochemii i bioinformatyce. Może być ona użyteczna w zmianie genetycznej pektyn, co może z kolei polepszyć zdolność niektórych gatunków roślin w walce z chorobami. Możliwym będzie także zaprojektowanie nowych rodzajów zmodyfikowanych pektyn, takich które byłyby pomocne w walce z rakiem u ludzi i obniżaniem poziomu cholesterolu w osoczu krwi.

Odkryta sekwencja genu może posłużyć także w poszukaniu i identyfikacji wielokrotnych genów kodujących inne enzymy biorące udział w biosyntezie pektyn.
Naukowcy liczą głównie na możliwość szerokiej manipulacji syntezą pektyn i możliwością zastosowania zmodyfikowanych produktów w medycynie, rolnictwie i innych dziedzinach.

Źródło: www.uga.edu