Генная модификация цитрусовых для уменьшения их горечи может не только побудить больше людей к их употреблению, но и помочь спасти отрасль от разрушительной эпидемии.
Сейчас разрабатываются сорта грейпфрута с менее горьким вкусом. JeyMin/Imazins/Getty Images
Если вы никогда не едите грейпфруты, потому что считаете их слишком горькими, то сорта, полученные с помощью технологии CRISPR, могут вам больше подойти. Было показано, что отключение одного гена с помощью генного редактирования может значительно снизить уровень химических веществ, придающих грейпфруту горечь.
«Это может расширить рынок», — говорит Нир Карми из Центра Волкани в Ришон-ле-Ционе, Израиль. «Детям обычно не нравится грейпфрут, потому что он для них слишком горький».
Он считает, что такой подход может даже помочь спасти цитрусовую промышленность. Бактериальное заболевание, называемое позеленением цитрусовых, также известное как хуанлунбин, оказывает разрушительное воздействие на эти фрукты. Насекомые, распространяющие бактерии, не могут выжить в районах с холодными зимами, говорит Карми, но морозостойкие сорта цитрусовых настолько горькие, что становятся несъедобными.
Метод генного редактирования может впервые позволить создать съедобные морозостойкие сорта, что означает возможность переноса выращивания цитрусовых из субтропических регионов, таких как Флорида, в умеренные, например, Северную Европу.
Кислотность цитрусовых обусловлена их кислотностью, причём лимоны отличаются особенно высоким содержанием кислоты. Однако горечь обусловлена целым рядом других соединений. Предыдущие исследования показали, что горечь грейпфрута в основном связана с химическим веществом под названием нарингин, а также с близкородственными молекулами, такими как неогесперидин и понцирин.
Команда Карми использовала генное редактирование CRISPR в одном из сортов грейпфрута, чтобы деактивировать ген фермента, вырабатывающего эти три химических вещества. Для начала плодоношения грейпфрутовых деревьев требуется несколько лет, поэтому исследователи пока не смогли попробовать плоды на вкус. Но ни одно из трех химических веществ не было обнаружено в листьях грейпфрутовых деревьев, обработанных CRISPR, поэтому они уверены, что их не будет и в плодах.
В отредактированных деревьях также содержится дополнительный «маркерный ген», который позволяет команде легко идентифицировать растения, успешно подвергшиеся редактированию. Благодаря этому маркерному гену деревья являются трансгенными, что в большинстве стран затруднило бы и удорожило получение разрешения на продажу плодоносящих с них фруктов. В некоторых странах, включая США и Японию, растения с простым генетическим редактированием не считаются генетически модифицированными, поэтому получение разрешения там дешево и легко.
Теперь команда планирует внести аналогичные изменения в грейпфрут, не добавляя маркерный ген. Это достижимо, но требует много работы, говорит член команды Елена Плессер, также работающая в Центре Волкани. «Это очень утомительно».
По словам Карми, другие команды по всему миру занимаются аналогичными проектами, но он считает, что проект его группы является самым передовым.
Исследователи также планируют отключить тот же фермент в морозостойком цитрусовом сорте, таком как трёхлистный апельсин, плоды которого несъедобны из-за высокого содержания нарингина, неогесперидина и понцирина. Затем деревья будут скрещены с популярными сортами цитрусовых, такими как апельсины, чтобы попытаться получить вкусные бессемянные плоды, сохранив при этом морозостойкость трёхлистного апельсина. На достижение этой цели может потребоваться много лет.
Удивительные научные данные о кофе и его влиянии на тело и разум.
Последние исследования кофеина показывают, почему кофе и напитки без кофеина могут быть так полезны для здоровья, но энергетические напитки могут быть смертельно опасны.
Подобный вид генной инженерии может значительно изменить вкусовые качества фруктов, говорит Эрин Малвихилл из Оттавского университета в Канаде, которая изучала нарингин.
Еще одна причина, по которой некоторые люди не едят грейпфрут, заключается в том, что он может подавлять ферменты печени, расщепляющие такие лекарства, как статины, что приводит к опасно высоким уровням этих веществ в крови у тех, кто их принимает. Нарингин — одно из химических веществ в грейпфруте, ответственных за этот эффект, но не единственное, говорит Муливихилл. «Для полного исключения взаимодействия грейпфрута с лекарствами пришлось бы удалить множество генов».
Журнал «The Plant Journal» DOI: 10.1111/tpj.70654
Источник: www.newscientist.com
