Tomat secara alami menghasilkanvitamin Dprekursor. Menutup jalur untuk mengubahnya menjadi bahan kimia lain dapat menyebabkan akumulasi prekursor.
Tanaman tomat yang diedit gen yang menghasilkan prekursor vitamin D suatu hari nanti dapat menyediakan sumber nutrisi utama tanpa hewani.
Diperkirakan 1 miliar orang tidak mendapatkan cukup vitamin D — suatu kondisi yang dapat menyebabkan berbagai masalah kesehatan, termasuk gangguan kekebalan dan saraf. Tanaman sering kali menjadi sumber kekurangan nutrisi, dan kebanyakan orang mendapatkanvitamin Ddari produk hewani seperti telur, daging, dan susu.
Ketika tomat yang diedit gen yang dijelaskan di Nature Plants pada 23 Mei terkena sinar ultraviolet di laboratorium, beberapa prekursor yang disebut vitamin D3 diubah menjadi vitamin D3. Tetapi tanaman ini belum dikembangkan untuk penggunaan komersial, dan tidak diketahui bagaimana mereka akan berperilaku ketika tumbuh di luar ruangan.
Namun, kata ahli biologi tanaman Johnathan Napier dari Rothamsted Research di Harpenden, Inggris, ini adalah contoh yang menjanjikan dan tidak biasa dalam menggunakan pengeditan gen untuk meningkatkan kualitas nutrisi tanaman. Ini membutuhkan pemahaman mendalam tentang biokimia tomat. apa yang Anda pahami,” katanya. “Dan hanya karena kami memahami biokimia, kami dapat melakukan jenis intervensi ini.”
Pengeditan gen adalah teknik yang memungkinkan peneliti untuk membuat perubahan yang ditargetkan pada genom organisme dan telah dipuji sebagai cara potensial untuk mengembangkan tanaman yang lebih baik. Sementara tanaman rekayasa genetika yang dibuat dengan memasukkan gen ke dalam genom tanaman biasanya harus menjalani pengawasan ekstensif oleh regulator pemerintah, banyak negara telah merampingkan proses tanaman penyunting genom—asalkan penyuntingannya relatif sederhana dan mutasi yang dihasilkan mungkin juga memiliki mutasi yang terjadi secara alami .
Namun Napier mengatakan hanya ada sedikit cara untuk menggunakan penyuntingan gen semacam ini untuk meningkatkan kandungan nutrisi tanaman. Sementara penyuntingan gen dapat digunakan untuk mematikan gen dengan cara yang bermanfaat bagi konsumen—misalnya, dengan menghilangkan senyawa tanaman yang dapat menyebabkan alergi—jauh lebih sulit untuk menemukan mutasi gen yang menghasilkan gen. nutrisi baru. “Untuk peningkatan nutrisi yang sebenarnya, Anda harus mundur dan berpikir, seberapa berguna alat ini?”kata Napier.
Sementara beberapa tanaman secara alami menghasilkan bentuk vitamin D, biasanya kemudian diubah menjadi bahan kimia yang mengatur pertumbuhan tanaman. Memblokir jalur transformasi menyebabkan akumulasi prekursor vitamin D, tetapi juga menghambat pertumbuhan tanaman.” Ini adalah pertimbangan yang sangat penting. jika Anda ingin membuat tanaman dengan hasil tinggi,” kata Cathie Martin, ahli biologi tanaman di John Innes Center di Norwich, Inggris.
Tapi nightshades juga memiliki jalur biokimia paralel yang mengubah provitamin D3 menjadi senyawa pertahanan. Martin dan rekan-rekannya memanfaatkan ini untuk merekayasa tanaman yang menghasilkan vitamin D3: Mereka menemukan bahwa mematikan jalur menyebabkan akumulasi vitamin D3.vitamin Dprekursor tanpa mengganggu pertumbuhan tanaman di laboratorium.
Dominique Van Der Straeten, seorang ahli biologi tanaman di Universitas Ghent di Belgia, mengatakan para peneliti sekarang harus menentukan apakah menghalangi produksi senyawa pertahanan ketika ditanam di luar laboratorium mempengaruhi kemampuan tomat untuk mengatasi tekanan lingkungan.
Martin dan rekan-rekannya berencana untuk mempelajari ini dan telah mendapat izin untuk menanam tomat yang diedit gen mereka di lapangan. Tim juga ingin mengukur efek paparan sinar UV di luar ruangan pada konversi vitamin D3 menjadi vitamin D3 pada daun dan buah tanaman. ”Di Inggris, ini hampir berakhir,” canda Martin, mengacu pada cuaca hujan yang terkenal di negara itu. Dia mengatakan bahwa ketika dia menghubungi seorang kolaborator di Italia untuk menanyakan apakah dia bisa melakukan eksperimen di bawah sinar matahari penuh, dia menjawab bahwa itu akan memakan waktu sekitar dua tahun untuk mendapatkan izin peraturan.
Jika tomat berhasil dalam studi lapangan, mereka mungkin akhirnya bergabung dengan daftar terbatas tanaman yang diperkaya nutrisi yang tersedia untuk konsumen. Tetapi Napier memperingatkan bahwa jalan menuju pasar panjang dan penuh dengan komplikasi yang melibatkan kekayaan intelektual, persyaratan peraturan, dan tantangan logistik. Padi – versi rekayasa dari tanaman yang menghasilkan prekursor vitamin A – membutuhkan waktu puluhan tahun untuk berpindah dari bangku laboratorium ke pertanian, sebelum disetujui untuk budidaya komersial di Filipina tahun lalu.
Laboratorium Van Der Straeten menumbuhkan tanaman rekayasa genetika yang menghasilkan tingkat yang lebih tinggi dari berbagai nutrisi, termasuk folat, vitamin A dan vitamin B2. Tetapi dia dengan cepat menunjukkan bahwa tanaman yang diperkaya ini hanya dapat mengatasi kekurangan gizi. cara kita dapat membantu orang, "katanya. "Jelas itu akan mengambil berbagai tindakan."
Waktu posting: 25 Mei-2022