Zespół badawczy z Max Planck Institute for Chemical Ecology w Jenie ujawnił kompletną ścieżkę biosyntezy strychniny w gatunku rośliny Strychnos nux-vomica (orzech jadalny). Naukowcy zidentyfikowali wszystkie geny zaangażowane w biosyntezę strychniny i innych metabolitów i wyrazili je w roślinie modelowej Nicotiana benthamiana. Dzięki temu mogli wykazać, że te niezwykle złożone i ważne farmakologicznie cząsteczki mogą być syntetyzowane przy użyciu metod „inżynierii metabolicznej”.

Wielu z nas zna strychninę z reportaży kryminalnych, powieści czy filmów. Agatha Christie miała kilka swoich ofiar, które zmarły w wyniku zatrucia strychniną. W swojej pierwszej powieści „Tajemniczy romans w Styles” opisała prawdopodobnie najbardziej znaną fikcyjną sprawę morderstwa z udziałem silnie toksycznego alkaloidu używanego jako trutka na szczury. Ostateczną wskazówkę do rozwiązania sprawy znalazł słynny detektyw Herkules Poirot w swoim pierwszym literackim wystąpieniu. Również w nauce wymagany jest czasem instynkt śledczy i praca detektywistyczna. Badacze pod kierownictwem Benke Honga i Sarah O’Connor z Zakładu Biosyntezy Produktów Naturalnych musieli nie tylko znaleźć jedno brakujące ogniwo, ale rozwikłać cały łańcuch biosyntetycznych zdarzeń, które prowadzą do powstania strychniny w drzewie orzecha jadalnego. Aby pozostać w języku literatury kryminalnej, można by powiedzieć: Rozwiązali sprawę!

Chemik i laureat Nagrody Nobla Robert Robinson, który jako jeden z pierwszych w latach czterdziestych XX wieku objaśnił strukturę strychniny, określił kiedyś ten monoterpenowy alkaloid indolowy jako najbardziej złożoną substancję chemiczną dla jej wielkości cząsteczkowej. Wielu chemików było podekscytowanych architekturą cząsteczki strychniny i opracowało sposoby produkcji tej cząsteczki za pomocą syntezy chemicznej. Co jednak zaskakujące, nikomu nie udało się jeszcze dowiedzieć, jak rośliny wytwarzają ten produkt naturalny.

Zespół Benke Honga podjął się tego trudnego zadania: „Naszym kluczowym pytaniem było, jak znaleźć geny odpowiedzialne za biosyntezę strychniny w orzechu jadalnym. W pierwszym kroku porównaliśmy ekspresję genów (transkryptom) z dwóch gatunków tego samego rodzaju (Strychnos), ale z których tylko drzewo poison nut produkuje strychninę. Wybraliśmy geny kandydujące dla każdego etapu na podstawie proponowanej transformacji chemicznej, o której nie wiedzieliśmy, czy jest prawidłowa, czy nie” – wyjaśnia Benke Hong.