Friedrich Schiller Üniversitesi Jena ve Leibniz-HKI liderliğindeki bir Alman-Avusturya ekibi, ilk kez farklı mantar türlerinin aynı zihin değiştiren aktif madde olan psilosibin’i farklı şekillerde ürettiğini biyokimyasal olarak gösterebildi.
Hem psilosybe mantarları hem de inosybe cinsinin lif kapağı mantarları bu maddeyi üretir, ancak bu işlem için tamamen farklı enzimler ve reaksiyon dizileri kullanır. Sonuçlar şurada yayınlandı Angewandte Chemie International Edition.
“Bu, insanlarla çok uzun bir geçmişi olan bir molekülün biyosenteziyle ilgilidir.” Friedrich Schiller Üniversitesi Jena ve Leibniz Doğal Ürün Araştırma ve Enfeksiyon Biyolojisi Enstitüsü (Leibniz-HKI) araştırma grubu farmasötik mikrobiyoloji başkanı Prof. Dirk Hoffmeister.
“Vücudumuzun psilosine dönüştüğü ‘sihirli mantarlarda’ bulunan bir madde olan psilosibin’den bahsediyoruz-bilinci derinden değiştirebilen bir bileşik. Bununla birlikte, psilosibin sadece psychedelic deneyimleri tetiklemekle kalmaz, aynı zamanda tedaviye dirençli depresyon tedavisinde umut verici bir aktif bileşik olarak da kabul edilir,” diyor Hoffmeister.
İki yol, bir molekül
Mükemmellik kümesinde yapılan çalışma “Mikrovers dengesi,” Fungi’nin ilk kez psilosibin üretme yeteneğini geliştirdiğini gösteriyor. Psilosybe türleri bu amaç için bilinen bir enzim araç seti kullanırken, lif kapağı mantarları tamamen farklı bir biyokimyasal cephanelik kullanır ve yine de aynı moleküle ulaşır.
Bu bulgu yakınsak evrimin bir örneği olarak kabul edilir: farklı türler bağımsız olarak benzer bir özellik geliştirmiştir, ancak sihirli mantarlar bunu yaparken kendi yollarına gitmiştir.
Mantar genomlarında ipuçlarını aramak
Hoffmeister ekibindeki çalışmanın baş yazarı ve doktora araştırmacısı Tim Schäfer açıklıyor. “İki farklı atölyeye bakmak gibiydi, ama her ikisi de aynı ürünü sunmaktı. Fiber kapaklarda, psilosybe mantarlarında bulunanlarla ilgisi olmayan benzersiz bir enzim seti bulduk. Bununla birlikte, hepsi psilosibin oluşturmak için gerekli adımları katalize eder.”
Araştırmacılar laboratuvardaki enzimleri analiz ettiler. Innsbruck kimyager Bernhard Rupp tarafından oluşturulan protein modelleri, reaksiyon dizisinin psilosybe’de bilinenden önemli ölçüde farklı olduğunu doğruladı.
“Burada, doğa aslında aynı aktif bileşiği iki kez icat etti,” Schäfer diyor.
Bununla birlikte, neden bu tür iki farklı mantar grubu aynı aktif bileşiği üretir. “Asıl cevap, bilmediğimiz,” Hoffmeister’ı vurgular. “Doğa sebep olmadan hiçbir şey yapmaz. Bu nedenle, ormanda hem lif kapağı mantarlarının hem de bu molekülü üreten gübre veya ahşap malç üzerinde psilosybe türlerinin bir avantajı olmalı – henüz ne olduğunu bilmiyoruz.”
“Olası bir neden, psilosibinin yırtıcıları caydırmaya yönelik olması olabilir. En küçük yaralanmalar bile psilosybe mantarlarının bir kimyasal zincir reaksiyonu ile maviye dönmesine neden olur ve psilosibinin döküm ürünlerini ortaya çıkarır. Belki de molekül bir tür kimyasal savunma mekanizmasıdır,” diyor Hoffmeister.
Biyoteknoloji için daha fazla araç
Her ne kadar farklı mantarların neden aynı molekülü ürettiği hala belirsiz olsa da, keşfin yine de pratik sonuçları vardır.
“Ek enzimleri bildiğimize göre, Psilosybin’in biyoteknolojik üretimi için araç kutumuzda daha fazla araç var,” Hoffmeister açıklıyor.
Schäfer de ileriye bakıyor, belirtiyor, “Sonuçlarımızın karmaşık kimyasal sentezlere ihtiyaç duymadan biyoreaktörlerde farmasötikler için gelecekteki psilosibin üretimine katkıda bulunacağını umuyoruz.”
Jena’daki Leibniz-HKI’da, Hoffmeister’ın ekibi, psilosibin gibi doğal ürünleri endüstri benzeri ölçekte üretmek için süreçler geliştiren Bio Pilot Fabrikası ile yakın bir şekilde çalışıyor.
Aynı zamanda çalışma, mantarlar tarafından kullanılan kimyasal stratejilerin çeşitliliği ve çevreleriyle etkileşimleri hakkında heyecan verici bilgiler sunmaktadır.
