Pomidory naturalnie produkująwitamina Dprekursory.Zamknięcie szlaku w celu przekształcenia go w inne chemikalia może prowadzić do akumulacji prekursora.
Edytowane genowo rośliny pomidora, które produkują prekursory witaminy D, mogą pewnego dnia zapewnić wolne od zwierząt źródło kluczowych składników odżywczych.
Szacuje się, że 1 miliard ludzi nie otrzymuje wystarczającej ilości witaminy D – stan, który może prowadzić do różnych problemów zdrowotnych, w tym zaburzeń immunologicznych i neurologicznych. Rośliny są często niedoborem składników odżywczych, a większość ludzi dostajewitamina Dz produktów zwierzęcych, takich jak jaja, mięso i nabiał.
Kiedy zmodyfikowane genetycznie pomidory opisane w Nature Plants 23 maja zostały wystawione na działanie światła ultrafioletowego w laboratorium, niektóre prekursory zwane witaminą D3 zostały przekształcone w witaminę D3. Ale te rośliny nie zostały jeszcze opracowane do użytku komercyjnego i nie jest to znane jak będą się zachowywać, gdy będą uprawiane na zewnątrz.
Jednak, jak mówi biolog roślin Johnathan Napier z Rothamsted Research w Harpenden w Wielkiej Brytanii, jest to obiecujący i niezwykły przykład wykorzystania edycji genów do poprawy jakości odżywczej upraw. Wymaga to dogłębnego zrozumienia biochemii pomidorów. co rozumiesz”, powiedział. „I tylko dlatego, że rozumiemy biochemię, możemy przeprowadzać tego typu interwencje”.
Edycja genów to technika, która umożliwia naukowcom dokonywanie ukierunkowanych zmian w genomie organizmu i została okrzyknięta potencjalną metodą opracowywania lepszych upraw. Podczas gdy genetycznie modyfikowane rośliny uprawne wytwarzane przez wstawianie genów do genomu rośliny zazwyczaj muszą zostać poddane szczegółowej kontroli ze strony organów regulacyjnych rządowych, wiele krajów usprawniło proces edycji genomu upraw — pod warunkiem, że edycja jest stosunkowo prosta, a powstałe mutacje mogą również mieć mutacje naturalnie występujące .
Ale Napier powiedział, że istnieje stosunkowo niewiele sposobów wykorzystania tego rodzaju edycji genów do poprawy zawartości składników odżywczych w uprawach. Edycja genów może być wykorzystana do wyłączenia genów w sposób korzystny dla konsumentów – na przykład poprzez usunięcie związków roślinnych, które mogą powodować alergie – znacznie trudniej jest znaleźć mutację genu, która skutkuje genem.nowe składniki odżywcze. „Aby rzeczywiście poprawić odżywianie, musisz cofnąć się i pomyśleć, jak przydatne byłoby to narzędzie?”powiedział Napier.
Podczas gdy niektóre rośliny naturalnie wytwarzają formę witaminy D, zwykle jest ona później przekształcana w substancję chemiczną, która reguluje wzrost roślin. Zablokowanie szlaku transformacji prowadzi do akumulacji prekursorów witaminy D, ale także do zahamowania wzrostu roślin”. Jest to bardzo ważny czynnik jeśli chcesz wytwarzać wysokowydajne rośliny” – mówi Cathie Martin, biolog roślin z John Innes Centre w Norwich w Wielkiej Brytanii.
Ale psiankowate mają również równoległy szlak biochemiczny, który przekształca prowitaminę D3 w związki obronne. Martin i jej współpracownicy wykorzystali to do stworzenia roślin wytwarzających witaminę D3: odkryli, że zamknięcie szlaku prowadzi do akumulacjiwitamina Dprekursory bez ingerencji w wzrost roślin w laboratorium.
Dominique Van Der Straeten, biolog roślin z Uniwersytetu w Gandawie w Belgii, powiedział, że naukowcy muszą teraz ustalić, czy blokowanie produkcji związków obronnych podczas uprawy poza laboratorium wpływa na zdolność pomidorów do radzenia sobie ze stresem środowiskowym.
Martin i jej koledzy planują to zbadać i otrzymali już pozwolenie na uprawę swoich zmodyfikowanych genetycznie pomidorów w terenie. Zespół chciał również zmierzyć wpływ ekspozycji na promieniowanie UV na zewnątrz na przemianę witaminy D3 w witaminę D3 w liściach i owocach roślin „W Wielkiej Brytanii jest to prawie skazane na zagładę” – żartował Martin, odnosząc się do notorycznie deszczowej pogody w tym kraju. Powiedziała, że kiedy skontaktowała się ze współpracownikiem we Włoszech, aby zapytać, czy mógłby przeprowadzić eksperymenty w pełnym słońcu, odpowiedział, że to zajmie około dwóch lat na uzyskanie zezwolenia regulacyjnego.
Jeśli pomidory radzą sobie dobrze w badaniach terenowych, mogą trafić do ograniczonej listy upraw wzbogaconych w składniki odżywcze, dostępnych dla konsumentów. Ale Napier ostrzega, że droga do rynku jest długa i pełna komplikacji związanych z własnością intelektualną, wymogami regulacyjnymi i wyzwaniami logistycznymi. Ryż – zmodyfikowana wersja rośliny, która produkuje prekursor witaminy A – zajęło dekady, zanim został zatwierdzony do komercyjnej uprawy na Filipinach w zeszłym roku.
Laboratorium Van Der Straeten hoduje genetycznie zmodyfikowane rośliny, które wytwarzają wyższe poziomy różnych składników odżywczych, w tym kwasu foliowego, witaminy A i witaminy B2. Ale szybko zwraca uwagę, że ta wzmocniona uprawa może rozwiązać jedynie problem niedożywienia”. sposobów, w jakie możemy pomagać ludziom”, powiedziała. „Oczywiście będzie to wymagało różnych środków”.
Czas postu: 25 maja-2022