סנצ'י ג'ינסנג (פנקס נוטוגינסנג) הוא אבן יסוד של הרפואה הסינית המסורתית, מוערך בזכות התרכובות הספוניניות-ביו-אקטיביות שלה עם תכונות אנטי דלקתיות, קרדיווסקולריות ואנטי סרטניות. עם זאת, המנגנון המולקולרי השולט בייצור ספונין נותר עלום במידה רבה. כעת, חוקרים זיהו מווסת מאסטר, גורם השעתוק PnMYB38, הפועל כמתג מולקולרי המקשר בין אותות הורמונים צמחיים לביו-סינתזה של ספונין. גילוי זה פותח את הדלת לאסטרטגיות גידול מדויקות ואסטרטגיות הנדסה מטבולית שיכולות להגביר את האיכות הרפואית של עשב יקר זה.
במשך עשרות שנים, מדענים ידעו שמתיל יסמונט (MeJA) – הורמון צמחי המעורב בתגובות לחץ – יכול לשפר באופן משמעותי את הצטברות ספונין ב P. notoginseng. עם זאת, גורמי התעתוק הספציפיים (TFs) המתרגמים את האות ההורמונלי הזה לייצור מוגבר של ספונין נותרו בלתי מזוהים. גורמי שעתוק הם חלבונים הנקשרים ל-DNA ושולטים אילו גנים מופעלים או מכבים. ביניהם, משפחת MYB היא מהגדולות והחשובות בצמחים, המווסתת כל דבר, החל מצמיחה ועד תגובות לחץ ועד לייצור תרכובות רפואיות. בשל אתגרים אלה, יש צורך דחוף במחקר שיטתי כיצד איתות MeJA מחובר לביו-סינתזה של ספונין באמצעות גורמי שעתוק MYB.
צוות חוקרים מאוניברסיטת קונמינג למדע וטכנולוגיה, בשיתוף עם האקדמיה למדעי החקלאות וונשאן, פרסם (DOI: 10.1093/hr/uhag052) את ממצאיהם ב מחקר גננות (כרך 13, גיליון 6, 2026). המחקר שילב סקר גנום רחב, פרופיל מולטי-omics וניסויים מולקולריים כדי לזהות ולאפיין את משפחת גורמי שעתוק MYB ב P. notoginseng ולהצביע על הרגולטור המרכזי שאחראי לייצור ספונין המושרה על ידי MeJA.
צוות המחקר זיהה 110 גנים MYB ב- P. notoginseng גנום ומצא שטיפול MeJA שינה באופן משמעותי את הביטוי של 84 מהם. על ידי שילוב נתונים טראנסקריפטומיים ומטבולומיים, הם זיהו את PnMYB38 כמרכז מרכזי ברשת הרגולטורית. ניסויים פונקציונליים אישרו כי PnMYB38 נקשר ישירות למקדמים של שני גנים קריטיים לביו-סינתזה של ספונין ומפעיל אותם: PnSE (סקולן אפוקסידאז) ו PnDS (דמארנדיול-II סינתאז). הפעלה זו מעוררת מפל שמגביר את הייצור של ספונינים מסוג Dammarane, כולל נוטוגיננסנוזיד R₁-אחת התרכובות הפעילות ביותר מבחינה פרמקולוגית בסנצ'י ג'ינסנג. המחקר גם חשף כי PnMYB38 ממוקם בגרעין התא, בהתאם לתפקידו כמווסת שעתוק. באמצעות מבחני שמרים היברידיים אחדים (Y1H), מבחני העברת ניידות אלקטרופורטית (EMSA) ומבחני כתב כפול לוציפראז (LUC), סיפקו החוקרים שורות מרובות של ראיות המאשרות את האינטראקציה הישירה והספציפית בין PnMYB38 לבין מקדמי גן היעד.
"בעצם מצאנו את הקשר החסר בין אות ההורמון הצמחי לייצור של תרכובות רפואיות יקרות ערך אלה,"אמרו המחברים."PnMYB38 הוא המתג הראשי שמתרגם את רמז המתיל ג'סמונט לשרטוט לביו-סינתזה של ספונין. הבנת המנגנון הזה לא רק פותרת חידה ארוכת שנים בביולוגיה של הצמח אלא גם נותנת לנו כלי מולקולרי מדויק לשיפור איכות הג'ינסנג של סנצ'י באמצעות רבייה והנדסה גנטית."
לגילוי זה יש השלכות מיידיות ומרחיקות לכת על הטיפוח והשיפור של P. notoginseng. על ידי מיקוד ל-PnMYB38, מגדלים יכולים לפתח זנים בעלי תכולת ספונין גבוהה באופן עקבי, ולהפחית את השונות הפוקדת כיום את הייצור המסחרי. הממצאים גם מבססים מודל רגולטורי ברור – המסלול "MeJA–PnMYB38–saponin biosynthesis" – שיכול להנחות מאמצי הנדסה מטבולית בצמחי מרפא אחרים. יתר על כן, המחקר מספק בסיס לשימוש בטכנולוגיית עריכת גנים CRISPR/Cas9 כדי לווסת במדויק את ייצור ספונין. ככל שהביקוש לתרופות מבוססות צמחים ממשיך לגדול ברחבי העולם, מחקר זה מציע מסלול לייצור בר-קיימא, אמין ואיכותי יותר של אחד המשאבים היקרים ביותר של הרפואה המסורתית. נתוני ה-RNA-seq שנוצרו במחקר זה זמינים לציבור דרך ה-China National GeneBank (CNGBdb) תחת פרויקט מספר PRJCA048040.
