Ľudia dokázali izolovať nikotín z tabaku už v roku 1828. Odvtedy ho ľudia vdychujú, žujú, absorbujú cez kožu z náplastí. Vieme tiež, čo robí v mozgu: aktivuje nikotínové acetylcholínové receptory, uvoľňuje dopamín a vyvoláva závislosť.

Vieme, ako nikotín vyrobiť synteticky, ale doteraz sme nevedeli, ako si ho tabak vyrába sám.

Táto zdanlivo základná otázka odolávala dve storočia. Tím z Yorskej a Kodanskej univerzity ju konečne zodpovedal. A odpoveď bola ukrytá priamo v priestore, kde ju vedci hľadali. Akurát sa sama vymazala ešte pred tým, než ju mohli nájsť.

Dva prstence, jeden problém

Nikotín je molekula zložená z dvoch prepojených kruhov, prstencov. Každý vzniká v inej časti rastlinného metabolizmu: jeden pochádza z látky podobnej vitamínu, druhý z aminokyseliny súvisiacej so stavbou bielkovín.

Vedci desaťročia vedeli, aké „ingrediencie“ patria do nikotínu. Nevedeli však, ako sa tieto dve časti v rastline spájajú. Chemická reakcia, ktorá ich spája, je energeticky náročná a bez vonkajšej pomoci jednoducho neprebehne dostatočne rýchlo ani efektívne. Niečo musí pridať energetický impulz.

V roku 1990 vedci spustili celú reakciu v skúmavke pomocou neočisteného enzýmového výťažku, ale kľúčový krok zostal ukrytý. Celé generácie chemikov hľadali chýbajúci článok reťazca, ale neúspešne.

Trik s cukrom

Tím pod vedením Dr. Benjamina Lichmana z Yorskej univerzity a Benjamina Schwabeho odhalil, čo sa skutočne deje.

Zistili, že tabaková záhada má jedno geniálne a zároveň zákerné riešenie. Je ním glukóza.

Rastlina dočasne pripevní molekulu glukózy (cukru) k jednému zo stavebných blokov nikotínu. Glukóza poskytne energetický impulz, vďaka ktorému sa oba prstence môžu spojiť.

Keď je spojenie hotové, glukóza sa odtrhne a zmizne bez akejkoľvek stopy v konečnej molekule nikotínu.

Vedci túto skrytú glukozylovú aktiváciu nazvali kryptickou. Preto bola tak dlho neviditeľná – vedci totiž hľadali niečo, čo v konečnom produkte jednoducho nie je.

Schwabe navyše identifikoval presné štruktúry dvoch enzýmov NaGR a NicGS, ktoré celý proces riadia. Tieto enzýmy sú ako molekulárne nástroje: jeden glukózu pridáva, druhý ju odstraňuje.

„Je to veľký moment pre rastlinnú vedu a biochémiu, že po viac ako 200 rokoch konečne máme odpoveď, za ktorou sme sa naháňali,“ povedal Lichman.

Mohlo by vás zaujímať

Príroda

22. apríla 2026

Keď pršalo dva milióny rokov: Ako z klimatickej katastrofy povstali dinosaury

Prečo na tom záleží

Teoretická hodnota objavu je zrejmá. Vyplniť dvojstoročnú medzeru v základnom biochemickom poznaní je predsa veľká vec. Ale praktická hodnota je potenciálne ešte väčšia.

Príbuzná rastlina tabaku Nicotiana benthamiana sa dnes hojne využíva v biotechnologickej výrobe liekov a vakcín. Deje sa to metódou, ktorá sa nazýva molekulárne poľnohospodárstvo.

Táto rastlina má jednu nevítanú vlastnosť: vyrába nikotín. Ten kontaminuje vyprodukované liečivá a jeho odstraňovanie je nákladné.

Pochopenie, ako sa nikotín prirodzene odstraňuje, otvára možnosti vypnúť ho priamo na genetickej úrovni. Namiesto drahého čistenia by vedci mohli jednoducho zastaviť produkciu nikotínu tam, kde sa začína, teda u enzýmov NaGR a NicGS.

„Otvára to nové spôsoby využitia tabakových rastlín pre dobro. Nie v cigaretách, ale v liekoch a iných hodnotných produktoch,“ dodal Lichman.

Šľachtitelia rastlín navyše teraz môžu navrhovať odrody tabaku bez nikotínu – bez negatívnych efektov na rast rastlín, ktoré znehodnocovali predchádzajúce pokusy o genetické úpravy.

Doteraz sa totiž stávalo, že odstraňovanie nikotínu bez pochopenia jeho syntézy narúšalo iné metabolické procesy a poškodzovalo to samotnú rastlinu.

Mohlo by vás zaujímať

Príroda

13. júna 2026

Sieť húb prepája celú planétu. Vedci ju zmapovali a výsledky ich šokovali

Princíp ukrytý v iných rastlinách

Autori štúdie naznačujú, že rovnaký mechanizmus, pri ktorom sa pripojí cukor, urobí, čo treba, a potom sa odstráni, môže fungovať aj v iných, zatiaľ neodhalených rastlinách.

Kryptická aktivácia glukózou nemusí byť žiadny unikátny „vynález“ tabaku, ale širšou rastlinnou stratégiou, ktorú veda doteraz prehliadala.

Text: Zázračná planéta

Foto: Shutterstock