Aštrus pomidoras: Brazilijos mokslininkai yra genetiškai inžineriniai šilumai

Tarp aštrus arrabbiata padažu ir karštais raudonais kariais, jums bus sunku surasti pomidorų patiekalą, kuris nėra skanesnis su šiek tiek šilumos. Klasikinis kombainas paprastai apima keletą pipirų su kai kuriais jautienos gabaliukais arba slyvomis, tačiau tai gali pasikeisti, jei Brazilijos mokslininkų komandos pasiūlytas projektas gauna žalia šviesa. Kaip jie teigia nuomonės straipsnyje Augalų mokslo tendencijos pirmadienį, laikas yra brandus genetiškai modifikuotam aštrus pomidoras.

Darbo metu komanda praneša apie savo ketinimą inžinieriuoti vieną, tačiau jos pagrindinis tikslas nėra tarnauti iki karštų patiekalų. Kapsaicinoidai, pikantiški pipirų junginiai, yra mitybos požiūriu vertingi ir naudingi tokioms pramonės šakoms kaip farmacija ir ginklai, tačiau paprikos yra labai sunkiai auginamos dideliu mastu. Tuo tarpu pomidorai yra patikimi pasėliai. Dviejų derinimas galėtų duoti pramoniniu požiūriu naudingą augalą ir apšviesti blogai suprantamą karšto pipirų biologijos aspektą.

„Mes manėme, kad būtų smagu, jei galėtume juos sujungti į vieną mokslinių tyrimų liniją“, - sako vyresnysis autorius Agustín Zsögön, Ph.D., Višosos universiteto augalų fiziologas Brazilijoje. Inversinis.

Pomidorai ir kapsaiciną turintys pipirai, abu priklausantys Solanaceae šeimai, dalijasi evoliuciniu protėviu prieš maždaug 19 milijonų metų. Padalinys sukūrė šiandienos žinomus saldžiarūgščius pomidorus, taip pat jų pikantiškus pusbrolius, čili pipirus, kurie sukūrė kapsaicinoidus, kad nubaustų plėšrūnus. Pomidorai iš tikrųjų vis dar turi genus, gaminančius kapsiicinoidus čili pipiruose, tik jie yra ramūs. Bet kadangi dabar turime tikslius geno redagavimo įrankius, pvz., CRISPR-Cas9, komanda teigia, kad tie genai neturi tylėti.

Jei mokslininkai galėtų sukurti patikimai augančius pomidorų augalus, kurie gamina daug kapsaicinoidų, tai būtų naudinga tiek virtuvės viduje, tiek išorėje. Capsicum autoriai pažymi, kad vaisiai turi daug vitaminų A ir C, o kapsaicinoidų molekulės turi priešuždegiminių, antioksidantinių, priešnavikinių ir svorio mažinimo savybių. Grynas kapsaicinas taip pat naudojamas pipirinėse.

Zsögön ir jo kolegos, kurių susidomėjimas pomidorais ir pipirais kyla dėl to, kad jie yra tradiciniai Pietų Amerikos augalai, neseniai paskelbė knygą Gamtos biotechnologija rodo, kaip „domestikuoti“ laukinius pomidorus, naudojant tik genų redagavimą. Nors šiandien dideli, raudoni, maistingi turtingi pomidorai yra daugelio selektyvaus veislių kartos rezultatas, Zsögön ir jo komanda pakankamai žinojo apie pomidorų genomą, kad jie vienu metu naudojo tokį patį poveikį kaip CRISPR-Cas9. Per savo misiją inžinierius aštrus pomidoras, jie tikisi užbaigti Capsicum genomas, padedant mokslininkams geriau suprasti, kaip čili pipirai gauna šilumą.

„Kapsaicinoidų biosintezė yra gana sudėtingas kelias ir nepakankamai suprantamas“, - aiškina Zsögön. „Daugelį metų šventasis Gralis buvo fermentas, valdantis paskutinį biocheminį pakopos etapą, vadinamą kapsaicino sinteze. Po daug pastangų šis fermentas koduojantis genas galiausiai buvo nustatytas. Šio geno sekos kitimas yra priežastis, dėl kurios karštų ir saldžiųjų paprikos yra skirtingos. “

Per šį naują projektą Zsögön ir jo komanda tikisi užpildyti, ką mokslininkai vis dar nežino apie kapsaicinoidų gamybą. „Pavyzdžiui, mes vis dar prarandame, kad paaiškintume, kodėl kai kurios pipirų veislės yra karštesnės už kitas“, - sako jis.

Jei komanda sėkmingai projektuoja aštrų pomidorą, rašo autoriai, tai būtų „svarbus koncepcijos įrodymas, kuris ateityje galėtų būti išplėstas ir kitų vertingų metabolitų gamybai pomidoruose“. Kitaip tariant, pomidorai gali įrodyti būti svarbia priemone kitiems junginiams, tokiems kaip biksinas (rausvai cheminė medžiaga, naudojama kosmetikoje) ir beta karotinas, svarbus antioksidantas.

Žinoma, tai būtų sveikintinas papildymas daugelyje virtuvių. „Tikriausiai naudoju karštą guacamole“, - sako Zsögön. „Man patinka Meksikos maistas.“