Planten hebben ontgiftingsverdedigingssystemen ontwikkeld als bescherming tegen een reeks milieu- of door pathogenen geproduceerde verontreinigingen.

Vergeleken met enzymen van het primaire metabolisme, ontgiftingssystemen zijn flexibeler en bieden een potentieel rijk repertoire voor landbouwkundige en medische toepassingen.

Maar voorbeelden van het werven van deze systemen voor metabolische engineering van bruikbare verbindingen zijn schaars.

In een nieuwe studie, onderzoekers gebruikten transcriptoomanalyse, virusgeïnduceerde genuitschakeling en biochemische testen, om genen te isoleren die coderen voor een ontgiftingsenzym dat in katoen wordt aangetroffen.

Het enzym SPG is geëvolueerd om verdedigingsverbindingen in het cytosol te synthetiseren, het vloeibare element van de plantencel.

Deze studie toont aan dat SPG het mycotoxine DON kan afbreken dat wordt geproduceerd door de pathogene schimmel Fusarium graminearum.

De wijdverbreide besmetting van tarwe, maïs en andere granen van DON heeft wereldwijd verwoestende gevolgen voor de voedselveiligheid. Enzymen die deze mycotoxinen kunnen afbreken zijn hard nodig om dit probleem aan te pakken.

Het team achter het onderzoek stelt voor dat ontgiftingsenzymen een waardevolle bron zijn van nieuwe katalytische functies en dat SPG, een op zichzelf staand enzym dat complexe reacties katalyseert, heeft het potentieel voor toxineafbraak, gewastechniek en ontwerp van nieuwe aromaten.

Deze studie is uitgevoerd door onderzoekers van de Chinese Academie van Wetenschappen, ShanghaiTech University met input van het John Innes Centre.

Het artikel, "Aromatisering van natuurlijke producten door een gespecialiseerd ontgiftingsenzym, " verschijnt in het journaal Natuur Chemische Biologie .