Tomater producerer naturligtD-vitaminforstadier. At lukke vejen for at omdanne det til andre kemikalier kan føre til ophobning af forstadier.
Genredigerede tomatplanter, der producerer D-vitamin-prækursorer, kunne en dag give en dyrefri kilde til vigtige næringsstoffer.
Det anslås, at 1 milliard mennesker ikke får nok D-vitamin - en tilstand, der kan føre til en række sundhedsproblemer, herunder immunforstyrrelser og neurologiske lidelser. Planter er ofte en mangelfuld kilde til næringsstoffer, og de fleste mennesker fårD-vitaminfra animalske produkter som æg, kød og mejeriprodukter.
Da de genredigerede tomater beskrevet i Nature Plants den 23. maj blev udsat for ultraviolet lys i laboratoriet, blev nogle prækursorer kaldet vitamin D3 omdannet til vitamin D3. Men disse planter er endnu ikke udviklet til kommerciel brug, og det vides ikke. hvordan de vil opføre sig, når de dyrkes udendørs.
Men, siger plantebiolog Johnathan Napier fra Rothamsted Research i Harpenden, Storbritannien, at dette er et lovende og usædvanligt eksempel på brug af genredigering til at forbedre afgrødernes ernæringsmæssige kvalitet. Det kræver en dybtgående forståelse af tomatbiokemi."Du kan kun redigere hvad du forstår,” sagde han. ”Og det er kun fordi vi forstår biokemien, at vi kan foretage denne type intervention.”
Genredigering er en teknik, der gør det muligt for forskere at foretage målrettede ændringer af en organismes genom og er blevet hyldet som en potentiel måde at udvikle bedre afgrøder på. Mens genetisk modificerede afgrøder fremstillet ved at indsætte gener i en plantes genom typisk skal gennemgå omfattende undersøgelser af regeringsmyndigheder, mange lande har strømlinet processen med genom-redigering af afgrøder - forudsat at redigeringen er relativt enkel, og de resulterende mutationer også kan have naturligt forekommende mutationer.
Men Napier sagde, at der er relativt få måder at bruge denne form for genredigering til at forbedre næringsindholdet i afgrøder. Mens genredigering kan bruges til at lukke ned for gener på måder, der er gavnlige for forbrugerne - for eksempel ved at fjerne planteforbindelser, der kan forårsage allergi – det er meget sværere at finde en genmutation, der resulterer i et gen. nye næringsstoffer.” For faktisk ernæringsforøgelse skal du træde tilbage og tænke, hvor nyttigt ville dette værktøj være?”sagde Napier.
Mens nogle planter naturligt producerer en form for D-vitamin, omdannes det normalt senere til et kemikalie, der regulerer plantevækst. Blokering af transformationsvejen fører til akkumulering af D-vitamin-prækursorer, men også til hæmmet plantevækst." Dette er en meget vigtig overvejelse hvis du vil lave højtydende planter,” siger Cathie Martin, en plantebiolog ved John Innes Centre i Norwich, Storbritannien.
Men natskygge har også en parallel biokemisk vej, der omdanner provitamin D3 til defensive forbindelser. Martin og hendes kolleger udnyttede dette til at konstruere planter, der producerer vitamin D3: De fandt ud af, at nedlukning af banen førte til akkumulering afD-vitaminforstadier uden at forstyrre plantevæksten i laboratoriet.
Dominique Van Der Straeten, en plantebiolog ved Gent Universitet i Belgien, sagde, at forskere nu skal afgøre, om blokering af produktionen af forsvarsforbindelser, når de dyrkes uden for laboratoriet, påvirker tomaternes evne til at klare miljøbelastningen.
Martin og hendes kolleger planlægger at studere dette og har allerede fået tilladelse til at dyrke deres genredigerede tomater i marken. Holdet ønskede også at måle effekten af udendørs UV-eksponering på omdannelsen af vitamin D3 til vitamin D3 i planteblade og frugter "I Storbritannien er det næsten dømt," jokede Martin med henvisning til landets notorisk regnfulde vejr. Hun sagde, at da hun kontaktede en samarbejdspartner i Italien for at spørge, om han kunne udføre eksperimenterne i fuld sol, svarede han, at det ville tage omkring to år for at få lovmæssig godkendelse.
Hvis tomater klarer sig godt i feltstudier, kan de ende med at slutte sig til en begrænset liste over næringsstofberigede afgrøder, der er tilgængelige for forbrugerne. Men Napier advarer om, at vejen til markedet er lang og fyldt med komplikationer, der involverer intellektuel ejendomsret, regulatoriske krav og logistiske udfordringer. Ris - en konstrueret udgave af en afgrøde, der producerer et vitamin A-prækursor - tog årtier at flytte fra laboratoriebænke til gårde, før det blev godkendt til kommerciel dyrkning i Filippinerne sidste år.
Van Der Straetens laboratorium dyrker genetisk modificerede planter, der producerer højere niveauer af en række forskellige næringsstoffer, herunder folat, vitamin A og vitamin B2. Men hun er hurtig til at påpege, at denne berigede afgrøde kun kan håndtere fejlernæring.” Det er blot en af de måder, vi kan hjælpe folk på," sagde hun. "Det vil naturligvis tage en række forskellige foranstaltninger."
Indlægstid: 25. maj 2022