Metabolitfluss-Phänotypisierung des Sekundärstoffwechsels
Manish L. Raorane, Reza Chamansara
Das Pflanzenreich produziert eine Vielzahl von Naturprodukten, darunter Terpene, die verschiedene medizinische Vorteile haben.
Zu den vielen verschiedenen pflanzlichen Naturstoffen zählt auch die Stoffgruppe der Terpene, die für unterschiedlichste medizinsche Zwecke eingesetzt werden. Diese Terpene werden über zwei primäre Stoffwechselwege synthetisiert: den plastidären Methylerythritol-4-Phosphat-Weg (MEP) und den cytosolischen Mevalonat-Weg (MVA).
Obwohl bisher angenommen wurde, dass durch die jeweiligen Terpen-Biosynthesewege unterschiedliche Terpene gebildet werden, haben neuere Studien eine Interaktion zwischen diesen beiden Biosynthesewegen gezeigt. Licht spielt auch eine signifikante Rolle bei der Regulierung der Terpenbiosynthese und beeinflusst die Genexpression und die Aktivität der Stoffwechselwege.
Unsere Forschung fokussiert sich auf die Pflanzenfamilie der Lamiaceen, insbesondere Pfefferminze, Oregano und Basilikum, um so die an der Terpenproduktion beteiligten Stoffwechselwege zu untersuchen. Wir verwenden Isotopen-Tracer-Analyse, stationäre 13C-Stoffflussanalyse (13C-MFA) und Stoffwechselweg-Inhibitoren, um die metabolischen Flüsse des Primär- und Isoprenoidstoffwechsels unter verschiedenen Lichtintensitäten zu messen. Unsere Ergebnisse liefern neue Erkenntnisse zum Metabolismus von Drüsenschuppen, indem sie die Interaktion zwischen den beiden Isoprenoidwegen der Terpenbiosynthese bestätigen und quantifizieren.
Diese Studie unterstreicht die Bedeutung des Verständnisses der komplexen Stoffwechselnetzwerke, die an der Terpenbiosynthese beteiligt sind, und in wiefern Umweltsignale diese Prozesse beeinflussen.
Metabolische Flussanalyse für Terpene (zum Vergrößern anklicken).