พืชโลกส่งกลิ่นหอมหรือบางครั้งทำให้สิ่งแวดล้อมมีกลิ่นเหม็นด้วยสารอินทรีย์ระเหยง่ายมากมาย จนถึงขณะนี้ นักวิทยาศาสตร์ระบุสารประกอบเหล่านี้ได้ประมาณ 1,000 ชนิดที่เล็ดลอดออกมาจากกลีบดอก ใบไม้ และเนื้อเยื่ออื่นๆ“อาจมีสารเคมีมากถึง 50 หรือ 100 ชนิดที่เกี่ยวข้องกับกลิ่นเฉพาะ” Pichersky กล่าวโดยปกติแล้ว สารเคมีระเหยง่ายเพียงไม่กี่ชนิดในน้ำหอมเท่านั้นที่จมูกมนุษย์สังเกตเห็นได้อย่างชัดเจน ตัวอย่างเช่น การสูดดม 2-ฟีนิลเอธานอลเพียงครั้งเดียว ภาพดอกกุหลาบจะนึกถึง แม้ว่าสารเคมีที่ระเหยได้จำนวนมากจะมีส่วนช่วยให้กลิ่นของดอกกุหลาบมีรายละเอียดครบถ้วนก็ตาม เช่นเดียวกับเสียงประสานที่ช่วยให้หูแยกแยะเสียง C กลางที่เล่นบนเปียโนจากเสียงที่เล่นบนไวโอลิน ส่วนประกอบทางเคมีเล็กน้อยของกลิ่นจะมอบความละเอียดอ่อนในการดมกลิ่นที่ทำให้กลิ่นของกุหลาบแต่ละชนิดแตกต่างกัน
Pichersky ซึ่งเติบโตบนผืนป่าอิสราเอลที่ปลูกดอกไม้และพืชผลอื่นๆ
ในอิสราเอลบ้านเกิดของเขา และตอนนี้อาศัยอยู่ในฟาร์มขนาด 30 เอเคอร์นอกเมือง Ann Arbor ได้ทำสวนมาตลอดชีวิตของเขา เขาตั้งเป้าหมายที่จะเปิดเผยให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้เกี่ยวกับการสังเคราะห์ทางชีวภาพของกลิ่นดอกไม้และบทบาททางชีววิทยาของกลิ่นเหล่านี้ ในปี 1996 เขาและเพื่อนร่วมงานของเขาในมิชิแกนเป็นคนแรกที่ค้นพบยีนที่สร้างกลิ่นดอกไม้
ไม่เพียงแต่สารระเหยในกลิ่นพฤกษศาสตร์จะดึงดูดแมลงผสมเกสรและทำให้จมูกมนุษย์เพลิดเพลินเท่านั้น แต่ยังทำหน้าที่ปกป้องพืชจากเชื้อโรคและแมลงศัตรูพืชอีกด้วย ตัวอย่างเช่น เมื่อพืชบางชนิดถูกหนอนกัดแทะกิน พืชบางชนิดจะปล่อยสารเคมีเฉพาะออกมาเมื่อคลาเรี่ยนเรียกหาตัวต่อปรสิต ตัวต่อเกาะกินหนอนผีเสื้อและวางไข่ ซึ่งฟักเป็นตัวอ่อนที่กินหนอนผีเสื้อทั้งเป็น “ที่นั่นมีการแข่งขันกันใช้อาวุธเคมี” Pichersky กล่าว
ในขั้นตอนแรกในการวิเคราะห์ท่าเต้นทางชีวเคมีที่ซับซ้อนเบื้องหลังกลิ่นดอกไม้ ในปี 1994 Pichersky และเพื่อนร่วมงานของเขาได้คิดหาลำดับกรดอะมิโนของเอนไซม์ linalool synthase จากกลีบดอกของClarkia breweriซึ่งเป็นดอกไม้ป่าสีม่วงที่มีถิ่นกำเนิดในแคลิฟอร์เนีย
จากนั้นพวกเขาใช้ข้อมูลนั้นเพื่อระบุยีนของเอนไซม์
จากการวิเคราะห์ทางชีวเคมีอย่างอุตสาหะ นักวิจัยค้นพบว่าเอนไซม์นี้เปลี่ยนสารตั้งต้นเจอรานิลไพโรฟอสเฟตให้เป็นลินาลูล ซึ่งเป็นสารประกอบระเหยง่ายที่พิเชอร์สกี้อธิบายว่าเป็นกลิ่น “หวานแบบไวน์” Geranyl pyrophosphate เป็นที่รู้จักกันอยู่แล้วว่าเป็นตัวกลางในวิถีเมแทบอลิซึมที่สร้างสารประกอบคอเลสเตอรอล
ตั้งแต่นั้นมา กลุ่มของ Pichersky และคนอื่นๆ ได้ค้นพบยีนกลิ่นดอกไม้อีกประมาณ 25 ยีน Natalia Dudareva อดีตนักศึกษาหลังปริญญาเอกของ Pichersky ซึ่งปัจจุบันมีห้องทดลองกลิ่นดอกไม้ของเธอเองที่ Purdue University ใน West Lafayette, Ind. ประเมินว่ารายการปัจจุบันของยีนกลิ่นที่รู้จักและเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องสามารถอธิบายการสังเคราะห์ของเซลล์ได้ไม่มาก มากกว่าร้อยละ 5 ของพืชระเหยที่นักวิทยาศาสตร์ระบุ
เอ็นไซม์ที่เข้ารหัสโดยยีนที่มีกลิ่นดอกไม้จัดอยู่ในประเภทการทำงานไม่กี่ประเภทที่มีชื่อต่างๆ เช่น ซินเทส เมทิลทรานสเฟอเรส และคาร์บอกซีเมทิลทรานสเฟอเรส เอนไซม์ในหมวดหมู่ที่กำหนดกำหนดการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีแบบเฉพาะสำหรับสารเคมีในเซลล์ที่เกิดขึ้นจากเมแทบอลิซึมพื้นฐานหรือปฐมภูมิที่พืชทุกชนิดใช้ร่วมกัน
ผลลัพธ์ของการเปลี่ยนแปลงจะแตกต่างกันไปตามแต่ละโรงงาน ตัวอย่างเช่น ในปลาสแน็ปดรากอน เอนไซม์เมทิลทรานสเฟอเรสโดยเฉพาะตัวหนึ่งเพิ่มหมู่เมทิล (ศูนย์กลางคาร์บอนที่จับกับไฮโดรเจนสามอะตอม) กับกรดเบนโซอิก ทำให้เกิดเมทิลเบนโซเอต ในC. breweriเอนไซม์ตัวเดียวกันแทนเมทิลเลตกรดซาลิไซลิกซึ่งผลิตเมทิลซาลิไซเลต นักวิทยาศาสตร์เรียกผลิตภัณฑ์ทางชีวเคมีเฉพาะสปีชีส์ดังกล่าวว่าสารทุติยภูมิ
การผสมและจับคู่เอนไซม์และซับสเตรตในลำดับปฏิกิริยาต่างๆ กันทำให้เกิดตลาดของสารทุติยภูมิ นั่นเป็นวิธีที่ดอกไลแลคหรือสายน้ำผึ้งสามารถผลิตส่วนผสมของน้ำหอมที่ทำให้มึนเมาได้
การค้นพบชีวเคมีของกลิ่นดอกไม้ดำเนินไปอย่างรวดเร็ว โดยขณะนี้อุปกรณ์ในห้องแล็บสามารถระบุและวิเคราะห์กิจกรรมและปฏิสัมพันธ์ของยีนและโปรตีนหลายร้อยถึงพันชนิดได้ในคราวเดียว ตัวอย่างเช่น Pichersky และความร่วมมือขนาดใหญ่ของนักวิจัยที่ทำงานหลักในอิสราเอล ซึ่งเป็นประเทศส่งออกดอกไม้ ได้เปรียบเทียบกิจกรรมทางพันธุกรรมของ Fragrant Cloud ซึ่งเป็นพันธุ์กุหลาบที่มีกลิ่นหอม กับพันธุ์ Golden Gate ซึ่งไม่มีกลิ่น จากรายชื่อเริ่มต้นของยีนมากกว่า 2,000 ยีนที่นักวิจัยระบุว่ามีบทบาทในสายพันธุ์ทั้งสองนี้ ทีมงานได้ระบุยีนบางตัวที่ดูเหมือนจะเกี่ยวข้องกับการผลิตกลิ่น สิ่งนี้นำไปสู่การค้นหาเอนไซม์ที่ไม่เคยรู้จักมาก่อน ซึ่งนักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าจำเป็นในการสังเคราะห์ทางชีวภาพของสารเคมีที่มีกลิ่นกุหลาบหลายชนิด ได้แก่ geranyl acetate และ germacrene D.
สิ่งเหล่านี้เป็นเพียงสารเคมีไม่กี่พิกเซลในภาพรวมของกลิ่นดอกไม้ อย่างไรก็ตาม โรเบิร์ต รากูโซ นักนิเวศวิทยาเคมีแห่งมหาวิทยาลัยเซาท์แคโรไลนาในโคลัมเบีย ระบุลักษณะก้าวของการค้นพบในภาคสนามว่าเป็นวัตถุระเบิด “เรากำลังอยู่ในช่วงการเติบโตที่สวยงามซึ่งทุกอย่างใหม่…และคุ้มค่า ตอนนี้ ความท้าทายที่น่าสนใจที่สุดคือการรวมเข้าด้วยกัน” Raguso ซึ่งเป็นนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาในห้องทดลองของ Pichersky ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 และผลงานของเขานำไปสู่การค้นพบยีน linalool synthase กล่าว
credit : sandersonemployment.com
lesasearch.com
actsofvillainy.com
soccerjerseysshops.com
nykodesign.com
nymphouniversity.com
saltysrealm.com
baldmanwalking.com
forumharrypotter.com
contrebasseries.com
