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Científicos modifican genéticamente una planta de tabaco para producir COCAÍNA en sus hojas

La cocaína (en la foto) es lo que se conoce como un

Científicos modifican genéticamente una planta de tabaco para producir COCAÍNA en sus hojas

  • La cocaína se produce naturalmente en las hojas de la Erythroxylum coca planta
  • Los científicos han descubierto los procesos químicos implicados en su síntesis
  • Modificaron un pariente de una planta de tabaco para producir dos enzimas esenciales
  • Estos convirtieron una molécula precursora en sus hojas en la columna vertebral de la cocaína.

Un pariente de la planta del tabaco llamado Nicotiana benthamiana ha sido modificado genéticamente para producir cocaína en sus hojas.

La cocaína se produce naturalmente en las hojas de la Erythroxylum coca planta, y los científicos se dispusieron a recrear este proceso en N. benthamiana.

Un equipo del Instituto de Botánica de Kunming en China modificó N. benthamiana para producir dos enzimas que generan cocaína cuando se secan sus hojas.

El avance podría conducir a una forma de fabricar cocaína o producir compuestos químicamente similares con fines medicinales.

La cocaína (en la foto) es lo que se conoce como un «alcaloide de tropano», que se produce de forma natural y tiene fuertes efectos psicoactivos. Si bien es notorio como una droga ilegal, también se ha utilizado en prácticas médicas como anestésico local o para estrechar los vasos sanguíneos para detener el sangrado.

El equipo del Instituto de Botánica de Kunming en China alteró N. benthamiana (en la foto) para producir dos enzimas que generan cocaína cuando se secan sus hojas.

El equipo del Instituto de Botánica de Kunming en China alteró N. benthamiana (en la foto) para producir dos enzimas que generan cocaína cuando se secan sus hojas.

¿CÓMO LO HICIERON?

Los científicos descubrieron que dos enzimas son esenciales para convertir un químico precursor, MPOA, en una sección de la molécula de cocaína, metilecgonona.

Sabiendo esto, pudieron recrear la biosíntesis de la cocaína a partir de las hojas de N. benthamiana.

Las hojas de tabaco contienen una sustancia llamada omitina, que es químicamente similar a MPOA y también es convertida por las dos enzimas.

Se modificaron geneticamente N. benthamiana para producir las dos enzimas en sí, y sintetizar la cocaína.

La cocaína es lo que se conoce como un ‘alcaloide tropano’, que tiene fuertes efectos psicoactivos en su forma cristalina.

«La cocaína (clorhidrato) es una droga altamente adictiva que actúa como un estimulante del sistema nervioso central y un anestésico local de corta duración», explica el NHS.

‘Se extrae de las hojas de las plantas de coca y generalmente se inhala.’

El alcaloide adictivo es producido naturalmente por el E coca planta, y se puede extraer secando sus hojas.

Si bien la cocaína es notoria como una droga ilegal, también se ha utilizado en prácticas médicas como anestésico local o para estrechar los vasos sanguíneos y detener el sangrado.

Sin embargo, las compañías farmacéuticas están limitadas en la forma en que pueden producir el fármaco, ya que los pasos clave en su biosíntesis siguen siendo un misterio.

Hasta ahora, los científicos no sabían cómo se convierte el precursor químico MPOA en una sección de la molécula de cocaína, la metilecgonona.

En su artículo, publicado en el Revista de la Sociedad Química Estadounidenselos científicos finalmente descubrieron lo que faltaba.

Dos enzimas, EnCYP81AN15 y EnMT4, son esenciales para esta reacción de conversión para formar metilecgonona.

Los científicos descubrieron que dos enzimas, EnCYP81AN15 y EnMT4, son esenciales para convertir un químico precursor, MPOA, en una sección de la molécula de cocaína, metilecgonona.

Los científicos descubrieron que dos enzimas, EnCYP81AN15 y EnMT4, son esenciales para convertir un químico precursor, MPOA, en una sección de la molécula de cocaína, metilecgonona.

El alcaloide adictivo de la cocaína es producido naturalmente por la planta E. coca (en la foto) y se puede extraer secando sus hojas.

El adictivo alcaloide de la cocaína es producido naturalmente por la E coca planta (en la foto), y se puede extraer secando sus hojas

Con este conocimiento, los investigadores recurrieron a la planta del tabaco, cuyas hojas contienen una sustancia llamada ornitina, que es químicamente similar a la MPOA y también es convertida por las dos enzimas.

Utilizando la modificación genética, los investigadores pudieron alterar la N. benthamiana planta para producir las propias enzimas.

Esta modificación significó que la planta del tabaco podría producir metilecgonona – la columna vertebral de la cocaína – en sus hojas.

Los experimentos mostraron que la planta modificada podía producir alrededor de 400 nanogramos de cocaína por miligramo de hoja seca, considerablemente menos que una planta de coca.

En declaraciones a New Scientist, Sheng-Xiong Huang, coautor del estudio, explicó: «En la actualidad, la producción disponible de cocaína en el tabaco no es suficiente para satisfacer la demanda a gran escala».

Sin embargo, el equipo espera que su investigación pueda conducir a la modificación de otros organismos que podrían producirlo a mayor escala, como las bacterias.

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El descubrimiento de cuatro semillas carbonizadas en una antigua chimenea en Utah, EE. UU., ha revelado que los humanos consumían tabaco hace 12.300 años.

Los expertos del Grupo de Investigación Antropológica del Lejano Oeste encontraron las semillas mientras excavaban un campamento de cazadores-recolectores, ‘Wishbone’, en el desierto del Gran Lago Salado.

En otros sitios arqueológicos antiguos, se ha argumentado que la presencia de semillas de tabaco fue un subproducto del tabaco de mascar.

Los hallazgos indican que el tabaco estaba siendo utilizado por algunos de los primeros grupos humanos en llegar a las Américas, miles de años antes de su domesticación.

Esto, explicó el equipo, podría ayudarnos a comprender las fuerzas impulsoras culturales que llevaron al uso, cultivo y eventual domesticación de las plantas de tabaco.

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Fuente

Written by notimundo

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