Помидоры естественным образом производятВитамин Дпрекурсоры. Закрытие пути для преобразования его в другие химические вещества может привести к накоплению прекурсоров.
Генетически отредактированные растения томатов, которые производят предшественники витамина D, однажды могут стать источником основных питательных веществ без использования животных.
По оценкам, 1 миллиард человек не получают достаточного количества витамина D — состояние, которое может привести к различным проблемам со здоровьем, включая иммунные и неврологические расстройства.Витамин Диз продуктов животного происхождения, таких как яйца, мясо и молочные продукты.
Когда помидоры с отредактированными генами, описанные в Nature Plants 23 мая, подверглись воздействию ультрафиолетового света в лаборатории, некоторые предшественники, называемые витамином D3, были преобразованы в витамин D3. Но эти растения еще не были разработаны для коммерческого использования, и это неизвестно. как они поведут себя при выращивании на открытом воздухе.
Однако, по словам биолога растений Джонатана Нэпьера из Rothamsted Research в Харпендене, Великобритания, это многообещающий и необычный пример использования редактирования генов для улучшения питательной ценности сельскохозяйственных культур. Это требует глубокого понимания биохимии томатов. то, что вы понимаете, — сказал он. — И только потому, что мы понимаем биохимию, мы можем проводить такого рода вмешательства».
Редактирование генов — это метод, который позволяет исследователям вносить целенаправленные изменения в геном организма и рассматривается как потенциальный способ получения более качественных культур. многие страны упростили процесс редактирования генома сельскохозяйственных культур при условии, что редактирование относительно простое и полученные мутации могут также иметь естественные мутации.
Но Напьер сказал, что существует относительно немного способов использовать такое редактирование генов для улучшения питательной ценности сельскохозяйственных культур. В то время как редактирование генов можно использовать для выключения генов способами, выгодными для потребителей, например, путем удаления растительных соединений, которые могут вызывать аллергию — гораздо сложнее найти мутацию гена, которая приводит к появлению новых питательных веществ».— сказал Нейпир.
Хотя некоторые растения естественным образом производят форму витамина D, позже он обычно превращается в химическое вещество, которое регулирует рост растений. Блокирование пути трансформации приводит к накоплению предшественников витамина D, но также и к задержке роста растений». Это очень важное соображение. если вы хотите выращивать высокоурожайные растения», — говорит Кэти Мартин, биолог растений из Центра Джона Иннеса в Норвиче, Великобритания.
Но у пасленовых также есть параллельный биохимический путь, который превращает провитамин D3 в защитные соединения. Мартин и ее коллеги воспользовались этим для создания растений, вырабатывающих витамин D3: они обнаружили, что закрытие этого пути приводит к накоплениюВитамин Дпредшественников, не мешая росту растений в лаборатории.
Доминик Ван Дер Стрэтен, биолог растений из Гентского университета в Бельгии, сказал, что теперь исследователи должны определить, влияет ли блокирование производства защитных соединений при выращивании вне лаборатории на способность томатов справляться с экологическим стрессом.
Мартин и ее коллеги планируют изучить этот вопрос и уже получили разрешение на выращивание томатов с отредактированными генами в полевых условиях. Команда также хотела измерить влияние УФ-излучения на открытом воздухе на превращение витамина D3 в витамин D3 в листьях и плодах растений. «В Великобритании это почти обречено», — пошутил Мартин, имея в виду печально известную дождливую погоду в стране. около двух лет, чтобы получить разрешение регулирующих органов.
Если томаты преуспеют в полевых исследованиях, они могут в конечном итоге присоединиться к ограниченному списку обогащенных питательными веществами культур, доступных для потребителей. Рису — модифицированной версии культуры, производящей предшественник витамина А — потребовались десятилетия, чтобы переместиться с лабораторных столов на фермы, прежде чем в прошлом году его разрешили для коммерческого выращивания на Филиппинах.
Лаборатория Ван Дер Стрэтен выращивает генетически модифицированные растения, которые производят более высокие уровни различных питательных веществ, включая фолиевую кислоту, витамин А и витамин В2. способы, которыми мы можем помочь людям», — сказала она. «Очевидно, что это потребует различных мер».
Время публикации: 25 мая 2022 г.