اكتشاف جديد في عالم الكيمياء النباتية: فهم عملية تكوين المركبات السبيروكسيندولية

لقد شهد عام 2023 تقدمًا كبيرًا في مجال الكيمياء النباتية بفضل اكتشاف جديد يتعلق بكيفية تكون المركبات السبيروكسيندولية في النباتات. هذه المركبات، مثل الميترافيلين، تتميز بخصائصها الكيميائية الفريدة وتأثيراتها البيولوجية القوية التي تتضمن نشاطًا مضادًا للأورام ومضادًا للالتهابات.

فهم التركيب الكيميائي للميترافيلين

الميترافيلين هو جزء من عائلة صغيرة من الجزيئات النباتية المشتقة والمعروفة باسم القلويات السبيروكسيندولية. يتميز تركيبها الكيميائي بوجود حلقات ملتوية فريدة، مما يجعلها ذات تأثيرات بيولوجية قوية. هذه المركبات تعتبر ذات أهمية كبيرة في البحوث الطبية والصيدلانية بسبب قدرتها على محاربة الأورام وتقليل الالتهابات.

حتى وقت قريب، لم يكن العلماء يفهمون العملية الجزيئية الدقيقة التي تستخدمها النباتات لتكوين هذه المركبات. إلا أن فريق بحث بقيادة الدكتورة ثو-ثوي دانغ في جامعة كولومبيا البريطانية تمكن من تحديد أول إنزيم نباتي قادر على تحقيق هذا الالتواء الجزيئي الفريد.

دور الإنزيمات في تشكيل الميترافيلين

تابع طالب الدكتوراه توان-أن نجوين البحث وكشف عن إنزيمين يعملان معًا لتحقيق الشكل النهائي للميترافيلين. أحدهما يحدد الترتيب الثلاثي الأبعاد للجزيء، بينما يقوم الآخر بإكمال الالتواء النهائي الذي يشكل الميترافيلين.

وصفت الدكتورة دانغ هذا الكشف بأنه يشبه العثور على الروابط المفقودة في خط إنتاج، حيث يجيب على سؤال طويل الأمد حول كيفية بناء الطبيعة لهذه الجزيئات المعقدة، ويفتح الطريق لإعادة إنتاجها بطريقة أكثر كفاءة واستدامة.

التحديات والإمكانات في إنتاج المركبات الطبيعية

توجد المركبات الطبيعية غالبًا بكميات ضئيلة في الطبيعة، مما يجعل إنتاجها مختبريًا صعبًا ومكلفًا. الميترافيلين هو مثال على ذلك، حيث يوجد بكميات أثرية في الأشجار الاستوائية مثل الميتراجينا والأنكاريا.

من خلال تحديد الإنزيمات المسؤولة عن تجميع وتشكيل الميترافيلين، تمكن الباحثون من وضع إطار عمل لإنتاج هذه المركبات وما يشابهها بشكل أكثر كفاءة واستدامة.

التعاون الدولي والدعم البحثي

هذا المشروع هو نتيجة للتعاون بين مختبر الدكتورة دانغ في جامعة كولومبيا البريطانية وفريق الدكتور ساتيا ناداكودوتي في جامعة فلوريدا. وقد حظي العمل بدعم من مجلس البحوث الطبيعية والهندسية في كندا، ومؤسسة كندا للابتكار، وبرنامج المنح الصحية في كولومبيا البريطانية، بالإضافة إلى دعم من وزارة الزراعة الأمريكية.

الخاتمة

إن اكتشاف الإنزيمات المسؤولة عن تكوين المركبات السبيروكسيندولية يمثل خطوة كبيرة نحو فهم كيفية بناء الطبيعة لهذه المركبات المعقدة. يوفر هذا الاكتشاف وسيلة جديدة للوصول إلى مركبات ذات قيمة صيدلانية كبيرة ويعزز من إمكانيات البحث المستدام في الكيمياء النباتية. بفضل الدعم والتعاون الدولي، يمكن للباحثين الآن العمل على تطوير أدوات جزيئية نباتية لإنتاج مجموعة أوسع من المركبات العلاجية.