نجح فريق علمي بريطاني دنماركي مشترك في فك لغز بيوكيميائي استمر لأكثر من قرنين، بعد أن كشف عن الآلية الجينية الدقيقة التي ينتج بها نبات التبغ مادة النيكوتين. على الرغم من استخدام التبغ لآلاف السنين واستخلاص النيكوتين في القرن التاسع عشر، ظلت الطريقة التي يُصنّع بها الجزيء داخل الخلايا غامضة. الباحثون من جامعتي يورك وكوبنهاجن حددوا الجينات والإنزيمات المسؤولة، مثل NaGR وNicGS، التي تُستخدم لتجميع النيكوتين من مواد خام مثل الأحماض الأمينية ومركبات شبيهة بالفيتامينات.

وأظهرت الدراسة أن النبات يستخدم ما يُعرف بـ"الخدعة البيولوجية"، حيث يُستخدم جزيء جلوكوز (سكر) لتنشيط اللبنات الجزيئية، ثم ينفصل دون أثر، مما حال دون اكتشاف هذه العملية لفترة طويلة. هذا الفهم الجديد يفتح الباب أمام تعديل وراثي للنباتات لمنع إنتاج النيكوتين نهائياً.

التطبيق العملي لهذا الإنجاز يكمن في مجال الزراعة الجزيئية، حيث يُستخدم نبات Nicotiana benthamiana لإنتاج لقاحات وأدوية. لكن وجود النيكوتين كان يُعدّ شائبة ملوثة تتطلب إزالة مكلفة. مع هذه البيانات، يمكن الآن تصميم نباتات خالية من النيكوتين أو إعادة توجيهها لإنتاج مركبات صيدلانية مفيدة، مما يحوّل نبات التبغ من رمز للتدخين إلى منصة حيوية واعدة للطب المستقبلي.