鸦片罂粟如何获得他们的止痛属性？

数千年来，人类一直在转向罂粟植物以获得高温或缓解疼痛。尽管我们在制药方面取得了令人瞩目的进步，但我们对工厂的依赖并没有太大变化; 罂粟花被用来制造两种世界上使用最广泛的止痛药，吗啡和可待因，以及咳嗽抑制剂诺斯卡品。

但是，罂粟植物(罂粟)是如何在开始时获得缓解疼痛的特性的呢?

在过去的几年里，英国，中国和澳大利亚的一个研究小组一直在研究这个问题，研究罂粟基因组，以确定这种植物如何发展其异常有效和有用的治疗特性。现在，今天(8月30日)发表在“ 科学 ”杂志上的一项新研究详细介绍了大部分罂粟基因组。该研究强调了关键的药物生产基因何时以及如何发挥作用。

由于植物含有丰富的遗传物质，包含几个重复的部分，因此任务很艰巨。然而，拼凑基因组有助于追踪罂粟的发展。

研究人员发现，第一个重要的罂粟遗传事件发生在大约1.1亿年前。那是整个基因组，或至少非常大的基因组重复。对于被子植物而言，这种情况并不少见，包括罂粟在内的开花植物类别。但重复可能是重要的。研究报告的共同作者，英国约克大学的生物医学遗传学教授伊恩格雷厄姆说，当生物体的遗传物质增加一倍时，基因组的一半可以自由进化，而另一半则保持稳定。

在罂粟的情况下，这种额外的遗传物质以一种非常重要的方式进化，研究人员发现：超过780万年前，两个基因融合并成为负责罂粟吗啡和可待因生产的单一基因。这种“megagene”编码一种酶，将前体罂粟分子转化为最终成为可待因和吗啡的化合物。没有它，罂粟花只会将同一种前体分子转化为化合物诺斯卡品，而植物则不会成为止痛药。

对格雷厄姆来说，这是他们研究中最重要的发现之一。“知道基因是如何产生的，真的很令人满意，”他告诉Live Science。

研究发现，在基因融合后，罂粟基因组再次复制并丢失了一些碎片。但是megagene对形成opiatestuck至关重要。与大多数有用的基因一样，可能的是，这个基因是随机突变，因为它对植物有用而不断传递。格雷厄姆说，对于生物学家来说，为什么鸦片罂粟可以保持其产生吗啡和可待因的技能并不完全清楚，但可能是因为这些化学物质可以抵御饥饿的食草动物。

其他一些罂粟秘密也有待解决。例如，参与生产吗啡和可待因的其他酶可能早于700-8百万年前megagene的到来，尽管研究小组并不确切知道何时。(换句话说，megagene并不是唯一参与罂粟花止痛药生产的人。)格雷厄姆说，他也希望研究相关植物物种的基因组，看看为什么有些人会做或不做麻醉剂。

格雷厄姆说，目前，推断罂粟如何获得其药用品质以及基因组的样子，足以帮助止痛药行业。(尽管滥用阿片类药物，仍然需要高质量的止痛药和姑息治疗药物，他补充说。)尽管园艺学家已经开发出主要产生阿片类药物或诺斯卡品的超特异性菌株，但罂粟种植者一直在寻找生产方法。他说，更具可持续性和成本效益。

和任何其他作物一样，可能存在遗传修饰的空间，使罂粟花产生更多的药剂，生长更快或抵抗感染。“基因组分析为我们提供了一个更有效地完成所有这些工作的平台，”格雷厄姆说。

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