隐藏的葡萄糖中间步骤，揭开了困扰科学家两个世纪的生化之谜。
自19世纪20年代末首次从烟草中提取出尼古丁以来，科学家始终未能完全理解烟草植物究竟如何合成这种分子。如今，约克大学和哥本哈根大学的联合团队终于找到了缺失的基因和酶，并在实验室和活体植物中成功重现了这一过程。论文发表于《自然·通讯》。
关键突破在于发现了一个"隐形"的中间步骤：尼古丁最初是与一个葡萄糖分子结合形成的。葡萄糖提供了能量，使尼古丁的两个结构模块能够拼接在一起。在最后一步，葡萄糖被移除，仿佛从未存在过。正是这个会消失的中间产物，让谜题持续了近两百年。
研究团队解析了两种关键酶的结构：NaGR和NicGS。它们负责将较小的分子碎片组装成尼古丁分子。尼古丁由两个相连的环组成，一个来自类似维生素的化合物，另一个来自与蛋白质合成相关的氨基酸，两条代谢通路产出不同的组件，最终在酶的作用下合为一体。
约克大学新型农产品中心的Benjamin Lichman博士指出，烟草的近亲本氏烟草已被用于"分子农业"来生产救命药物和疫苗。然而，尼古丁的存在一直是个麻烦，它会污染产品，需要额外的纯化步骤。现在研究人员可以移除或重新利用天然产生的尼古丁，使烟草植物成为更清洁的生物技术平台。
Lichman博士总结道："这项发现开辟了新的途径，让烟草植物可以用于好的方向——不是做香烟，而是生产药物和其他有价值的产品。"