Wissenschaftler haben den genetischen Bauplan von Saposhnikovia divaricata, einem traditionellen Heilkraut, entschlüsselt. Ihre Forschung liefert eine detaillierte Genomsequenz, die Aufschluss über die evolutionären Anpassungen der Pflanze und die genetischen Grundlagen ihres therapeutischen Nutzens gibt. Durch die Identifizierung entscheidender genetischer Marker ebnet die Studie den Weg zur Verbesserung der medizinischen Wirksamkeit dieses uralten Kräuterheilmittels durch gezielte genomische Züchtungsstrategien.
Trotz seines hohen Ansehens in der traditionellen chinesischen Medizin wurde Saposhnikovia divaricata genetisch noch nicht gründlich untersucht. Dieses Kraut, das zur Behandlung von Rheuma und Hautkrankheiten verwendet wird, birgt aufgrund unbekannter genetischer und metabolischer Profile ungenutztes Potenzial. Die aktuelle Studie zielt darauf ab, diese Lücke zu schließen, indem sie sein Genom entschlüsselt und Erkenntnisse liefert, die seine medizinischen Eigenschaften durch fortschrittliche Züchtungs- und biotechnologische Methoden verbessern und möglicherweise zu besseren therapeutischen Anwendungen führen könnten.
Veröffentlicht im April 2024 in GartenbauforschungAn dieser gemeinsamen Forschung waren die Jilin Agricultural University und verschiedene andere Institutionen beteiligt, darunter internationale Partner von der University of British Columbia. Die Studie nutzt modernste Sequenzierungstechnologien und liefert eine Genomzusammenstellung auf Chromosomenebene, die ein tieferes Verständnis der komplexen genetischen Struktur der Pflanze und ihrer Anpassungsstrategien ermöglicht.
Die Genomanalyse von Saposhnikovia divaricata ergab eine Genomgröße von 2,07 Gb, die reich an repetitiven Sequenzen ist und durch eine bemerkenswerte Duplikation des gesamten Genoms gekennzeichnet ist. Diese Eigenschaften weisen auf eine enorme genetische Vielfalt und Anpassungsfähigkeit hin, die für das Überleben und die medizinische Wirksamkeit der Pflanze unerlässlich sind.
Die Studie identifizierte mehrere Genfamilien, die für die Synthese wichtiger pharmakologischer Wirkstoffe wie Flavonoide und Pflanzenhormone von entscheidender Bedeutung sind. Darüber hinaus beleuchten vergleichende Genomstudien mit verwandten Arten einzigartige Evolutionspfade und Generweiterungen, die die besonderen pharmakologischen Eigenschaften der Pflanze verbessern, was für zukünftige Bemühungen zur Steigerung des medizinischen Werts der Pflanze von entscheidender Bedeutung ist.
Dr. Zhong-Ming Han, einer der Hauptautoren der Studie, erklärte: „Diese Genomzusammenstellung eröffnet neue Wege für die biotechnologische Nutzung von Saposhnikovia divaricata. Das Verständnis seiner genetischen und metabolischen Wege ist grundlegend für die Entwicklung verbesserter Sorten mit größerem therapeutischen Potenzial.“
Die Forschung hat weitreichende Auswirkungen, die über traditionelle Anwendungen hinausgehen und Türen für pharmazeutische Innovationen öffnen. Mit einem besseren Verständnis der genetischen Elemente, die die pharmakologischen Wirkungen steuern, besteht das Potenzial, wirksamere medizinische Derivate aus Saposhnikovia divaricata zu entwickeln und so alte Heilmittel mit moderner Medizintechnik zu verbinden.
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Zhen-Hui Wang et al., Genomische, transkriptomische und metabolomische Analysen geben Einblicke in die Evolution und Entwicklung der Heilpflanze Saposhnikovia divaricata (Apiaceae), Gartenbauforschung (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae105