St John’s Wort (Hypericum perforatum) eski bir tıbbi bitkidir. Bitkinin karanlık bezlerinde üretilen biyoaktif bileşik hiperisin’in hafif antidepresan özellikleri ile bilinir. Araştırmacılar, St. John’s Wort’un çiçeklerini araştırarak karanlık bez gelişimi ve hiperisin biyosentezi ile ilgili genleri belirledi. Bulgular, Plant Biotechnology Journal da yayınlandı.
St John’s Wort şifalı bir bitki olarak uzun bir geçmişe sahiptir. Hipokrat ve Pliny gibi birinci yüzyılın Yunan doktorları, diğer kullanımların yanı sıra diüretik ve yılan ısırıkları için bir tedavi olarak önerdiler. Ortaçağ’da, sihirli iksirlerde kötü ruhları engellemek için kullanılmışken, 16. yüzyılda Paracelsus ağrıyı hafifletmek ve melankolinin tedavisi için faydalı bulundu. Daha yakın zamanlarda, St. John’s Wort, bitkinin biyoaktif bileşiği hiperisin nedeniyle kanser terapisindeki uygulamaları ile tanındı. Medikal uygulamalarda yoğun talep görmesine rağmen, hiperisin biyosentetik yolları henüz tam olarak araştırılmamıştır. St. John’s Wort’un çiçeklerinde hiperisin üreten karanlık bezlere odaklanan son araştırmalar, hiperisin biyosentezi için kilit düzenleyici aday genleri ortaya çıkardı.
Hypericum perforatum özellikleri
Hypericum perforatum veya St. John’s Wort, parlak sarı çiçekleri ve yarı saydam yağ bezleri ile otsu bir bitkidir ve yapraklarına delikli bir görünüm kazandırır. Aslen Avrupa ve Batı Asya’ya özgü olan bitki, günümüzde dünya çapında ılıman bölgelerde bulunur. Hayvancılık için zehirli bir yabani ot olarak kabul edilirken, St John’s Wort tıbbi özellikleriyle daha iyi bilinmektedir. Bu bitki, hiperisin en çok çalışılanlardan biri olarak sayılan birçok sekonder metabolit üretir. Bu bileşik, kanser fotodinamik terapisindeki potansiyel kullanımı ve Alzheimer hastalığının tedavisi nedeniyle bilimsel spot ışığında önemli bir yer edinmiştir. Alman ve Kanadalı araştırma enstitülerinden gelen bilim adamlarının işbirliğiyle, çiçeklerde, özellikle plasental dokudaki St. John’s Wort’taki karanlık bez gelişimine odaklanarak, yakın zamanda, karanlık bezlerin gelişiminde potansiyel olarak rol oynayan kilit genlerin bazılarını keşfetti. Hiperisin biyosentezi gibi.
Önceki araştırmalar, hiperisin çalışmasının örnek organı olan St. John’s Wort’un yapraklarına sıkça odaklanmıştı. Bununla birlikte, 93 Hypericum üyeliğinin fenotiplenmesiyle, Leibniz Bitki Genetiği ve Bitki Araştırma Enstitüsü’nden (IPK) Gatersleben’deki Dr. Paride Rizzo liderliğindeki araştırmacılar, plasental dokudaki bez ve bezsiz fenotipleri açıklayan bir polimorfizmle karşılaştı. Odağı çiçeklerin plasental dokusuna kaydırarak, araştırmacılar karanlık bezlerin farklılaşmasında rol oynayan iki transkripsiyon faktörünü belirledi. Ayrıca, farklı mikroskopi teknikleri kullanılarak plasental doku içindeki koyu bezlerin gelişimini karakterize etmişlerdir. Bu sonuçlar, H. perforatum da koyu renkli bez gelişimi sırasında gen ekspresyonu ve metabolit seviyelerinde benzeri görülmemiş bir kalite görünümü sağlayan bir transkriptomik ve metabolomik kombinasyonuyla elde edildi.
Credit: P. Rizzo / IPK
İlk olarak Nisan ayında Bitki Biyoteknoloji Dergisi tarafından çevrimiçi olarak yayınlanan bulgular şimdi derginin Aralık ayı baskısında görünecektir. Hiperisin biyosentezinde hangi genlerin yer aldığını anlamak, tıbbi uygulama için yeni Hypericum özütlerinin geliştirilmesi için hayati bir adımdır. Artık plasenta dokusunun karanlık bezlerin ve ilişkili biyosentetik yolların incelenmesi için yeni bir model organ olarak potansiyelini göstermiş olması durumunda, bu bilgi üzerine daha fazla araştırma yapabileceksiniz. Yakın gelecekte bu aday genlerin karanlık bezlerin oluşumunu hiperaktivize etmek veya inhibe etmek için kullanılmasını bekleyebiliriz. Bu, ilaç endüstrisinde H. perforatumun yeni uygulamalarına yol açacaktır.
İleri Okuma: Paride Rizzo et al, Discovery of key regulators of dark gland development and hypericin biosynthesis in St. John’s Wort ( Hypericum perforatum ), Plant Biotechnology Journal (2019). DOI: 10.1111/pbi.13141
