Houttuynia cordata, vekovima je bila ključni sastojak tradicionalne medicine, cenjena zbog svojih svojstava sličnih antibioticima i sposobnosti za lečenje različitih bolesti. Uprkos njegovoj dugogodišnjoj upotrebi, genetski mehanizmi koji leže u osnovi njegovih medicinskih jedinjenja ostali su uglavnom neistraženi. Ova praznina u znanju ometa punu eksploataciju njenog terapeutskog potencijala, stvarajući hitnu potrebu da se istraži genomika H. cordata da bi se razumeli biosintetski putevi njenih alkaloida i otkrila evoluciona istorija biljke.
Istraživači sa Poljoprivrednog univerziteta Hunan napravili su napredak u botaničkoj genomici sa sekvenciranjem dekaploidnog genoma Houttuynia cordata. Objavljen u časopisu Horticulture Research, njihov rad ne samo da detaljno opisuje genetski plan biljke, već i prati njeno evoluciono putovanje i složenu sintezu alkaloida, nudeći nove uvide u lekovita svojstva ove jedinstvene biljke.
U ovoj studiji, tim je uspešno konstruisao prvi referentni genom na skali hromozoma dekaploidne Houttuynia cordata, otkrivajući genomsko blago. Genom od 2,63 Gb sastoji se od 1348 kontiga, sa kontigom N50 od 21,94 Mb, organizovanim u 88 pseudohromozoma. Ovo dostignuće je posebno značajno s obzirom na izazove koje postavljaju sklopovi poliploidnog genoma.
Analiza je otkrila dva glavna događaja duplikacije celog genoma (VGD) u istoriji biljke — pre otprilike 17 miliona i 3,3 miliona godina. Veruje se da su ova dupliranja doprinela prilagodljivosti biljke i bogatstvu njenih lekovitih jedinjenja.
Pored toga, sekvenciranje transkriptoma tima u različitim tkivima istaklo je ekspanziju ključnih porodica gena uključenih u biosintezu izohinolinskih i indol alkaloida – jedinjenja poznatih po svojim farmakološkim svojstvima. Ovaj genetski uvid u puteve biosinteze H. cordata nudi dragocenu osnovu za buduća istraživanja koja imaju za cilj da poboljšaju lekovitu efikasnost biljke.
„Ova studija predstavlja prekretnicu u razumevanju genetske složenosti Houttuynia cordata“, rekli su istraživači. „Ona ne samo da otkriva evolucionu istoriju biljke, već i otvara nova vrata za ciljano poboljšanje njenih medicinskih jedinjenja. Sklop genoma je neprocenjiv resurs za buduće strategije uzgoja i genetsko poboljšanje ove dragocene vrste.“
Implikacije ovog istraživanja sežu daleko izvan domena botaničkih studija. Generisani podaci o genomu mogu poslužiti kao kritični resurs za razvoj novih farmaceutskih proizvoda. Poboljšanjem farmakoloških svojstava H. cordata, ovo istraživanje ima potencijal da poboljša njegovu upotrebu u lečenju respiratornih bolesti, infekcija i drugih oboljenja. Štaviše, utire put pristupima genetskog inženjeringa koji imaju za cilj da povećaju koncentraciju bioaktivnih jedinjenja u biljci, čime se pojačava njen značaj u savremenoj medicini.
