Pikants tomāts: Brazīlijas zinātnieki ir ģenētiski inženiertehniskie siltumi

Starp pikantu arrabbiata mērce un karstās sarkanās karijas, jūs būsiet grūti saspiesti, lai atrastu tomātu trauku, kas nav garšīgāka ar nedaudz siltuma. Klasiskais kombinācija parasti ietver dažu papriku izmetšanu ar dažām beasteaks vai plūmēm, bet tas varētu mainīties, ja Brazīlijas zinātnieku komandas ierosinātais projekts saņem zaļo gaismu. Kā viņi apgalvo atzinuma rakstā Augu zinātnes tendences pirmdien ģenētiski modificētais laiks ir pienācis pikants tomāts.

Ar papīra palīdzību komanda paziņo par savu nodomu inženieris, taču tās galvenais mērķis nav apkalpot līdz pat sarkaniem ēdieniem. Kapsaicinoīdi, pikantie savienojumi piparos, ir uzturvērtīgi vērtīgi un noderīgi tādām nozarēm kā farmācija un ieroči, bet papriku ir ļoti grūti audzēt plašā mērogā. Tikmēr tomāti ir uzticama kultūra. Apvienojot abus, varētu rasties rūpnieciski noderīgs augs - un iedegtu slikti saprotamu karstā piparu bioloģijas aspektu.

„Mēs domājām, ka būtu jautri, ja mēs varētu apvienot tos vienā pētniecības virzienā,” stāsta vecākais autors Agustín Zsögön, Ph.D., augu fiziologs Viçosa federālajā universitātē Brazīlijā. Apgrieztā.

Tomāti un kapsaicīnu saturošie pipari, kas ir daļa no Solanaceae ģimenes, kopīgi attīstījās pirms 19 miljoniem gadu. Sadalījums radīja saldo pīrāgu tomātus, kurus mēs šodien pazīstam, kā arī to pikantos brālēnus, čili piparus, kas izstrādāja kapsaicinoīdus, lai sodītu plēsoņām. Tomāti patiešām joprojām pārvadā gēnus, kas ražo kapsicinoīdus čili piparos, tikai tie ir neaktivizēti. Bet tāpēc, ka tagad mums ir precīzi gēnu rediģēšanas rīki, piemēram, CRISPR-Cas9, komanda apgalvo, ka šiem gēniem nav jāpaliek klusumā.

Ja zinātnieki varētu konstruēt uzticami augošu tomātu augu, kas ražo daudz kapsaicinoīdu, tas būtu vērtīgi gan virtuvē, gan ārpusē. Capsicum augļi, autori norāda, ir augsts A un C vitamīnu līmenis, un kapsaicinoīdu molekulām ir pretiekaisuma, antioksidanta, pretvēža un svara zuduma īpašības. Tīra kapsaicīns tiek izmantots arī piparu aerosolos.

Zsögön un viņa kolēģi, kuru interese par tomātiem un pipariem izriet no tā, ka viņi ir tradicionāli Dienvidamerikas kultūras, nesen publicēja papīru. Dabas biotehnoloģija parādot, kā „pārzināt” savvaļas tomātus, izmantojot tikai gēnu rediģēšanu. Lai gan mūsdienās lielie, sarkanie, barības vielu bagātie tomāti ir daudzu selektīvās selekcijas paaudžu rezultāts, Zsögön un viņa komanda pietiekami labi zināja par tomātu genomu, ka viņi izmantoja CRISPR-Cas9, lai vienā posmā iegūtu tādu pašu efektu. Ar savu misiju, lai izstrādātu pikantu tomātu, viņi cer pabeigt Capsicum genomu, palīdzot zinātniekiem labāk saprast, kā čili pipari iegūst siltumu.

„Kapsaicinoīdu biosintēze ir diezgan sarežģīts ceļš un nav pietiekami saprotams,” skaidro Zsögön. „Daudzus gadus svētais grāls bija enzīms, kas kontrolēja pēdējo bioķīmisko posmu, ko sauc par kapsaicīna sintāzi. Pēc daudz pūļu gēns, kas kodē šo fermentu, beidzot tika identificēts. Šīs gēna secības variācija ir iemesls, kāpēc var mainīties karstie un saldie pipari."

Ar šo jauno projektu Zsögön un viņa komanda cer aizpildīt to, ko zinātnieki joprojām nezina par kapsaicinoīdu ražošanu. „Piemēram, mēs joprojām esam zaudējuši, lai izskaidrotu, kāpēc dažas piparu šķirnes ir karstākas nekā citas,” viņš saka.

Ja komanda veiksmīgi projektē pikantu tomātu, pētījuma autori raksta, tas būtu „svarīgs koncepcijas pierādījums, ko nākotnē varētu attiecināt arī uz citu vērtīgu metabolītu ražošanu tomātos.” Citiem vārdiem sakot, tomāti var pierādīt būt svarīgs līdzeklis citiem savienojumiem, piemēram, biksīnam (sarkanā ķīmiska viela, ko izmanto kosmētikā) un beta karotīnam, kas ir svarīgs antioksidants.

Protams, tas būtu arī apsveicams papildinājums daudzām virtuvēm. „Es, iespējams, izmantoju, lai padarītu karstu guakamolu,” saka Zsögön. "Man patīk Meksikas ēdieni."