Новости химической науки > ГМ-помидор производит антиоксиданты

Исследователи из Великобритании создали ряд сортов генетически модифицированных помидоров, в плодах которых содержится значительное количество полезных для здоровья соединений, среди которых флаванолы и антоцианины.

Всего лишь один помидор новой генетической линии содержит столько же ресвератрола, сколько содержится в 50 бутылках красного вина, или такое же количество генистеина (изофлавона, отличающегося антиоксидантным и антигельминтным действием), сколько содержится в 2,5 кг тофу. Поскольку при должном уходе помидоры растут быстро, производя большое количество плодов, выращивание таких генномодифицированных растений может стать способом промышленного производства этих веществ, более дешевым, чем их химический синтез или извлечение из других растительных источников, в которых они содержатся в значительных количествах.

Модифицированные томаты синтезируют и ресвератрол, и генистеин, исходным веществом в таком биосинтезе является фенилаланин. (Рисунок из Nat. Commun., 2015, DOI: 10.1038/ncomms9635)

Новая генетическая линия была получена с помощью инсерции в геном томата гена AtMYB12, взятого у растения Arabidopsis thaliana. Ген AtMYB12 кодирует фактор транскрипции, который связывается с промоторной областью генов, кодирующих синтез различных метаболических ферментов. Как заявляет руководитель исследования – Кати Мартин (Cathie Martin), в самом растении Arabidopsis ген AtMYB12 регулирует биосинтез флавонолов, которые важны для защиты растения от ультрафиолета, а также для сигнальной системы растения.

При введении гена AtMYB12 в генотип томата он запускает метаболитические процессы, которые смещают круговороты энергии и углерода в растении в направлении образования флавонолов и фенилпропаноидов в зреющем фрукте. Это обстоятельство означает, что целевые метаболиты накапливаются в плоде томата (Мартин говорит, что в состав содержащихся в плодах флавонолов может входить до 10% всего углерода плода). Такой уровень накопления обеспечивается тем обстоятельством, что AtMYB12 влияет на первичный и вторичный метаболизм, увеличивая как скорость накопления исходных прекурсоров – ароматической кислоты фенилаланина, так и скорость его конверсии. Таким образом, внедрение генов других растений в генотип таких культур, как помидоры, может значительно увеличить выработку культурными растениями ценных веществ, не оказывая отрицательного влияния на размеры и вкус плода.

Мартин полагает, что новые ГМ-помидоры могут быть не только «биохимическим заводом» по производству флаванолов и антоцианинов, но и служат непосредственно той цели, которой служат плоды томатов – для потребления в пищу. По словам Мартин, если те соединения, которые теперь помидоры производят в больших количествах, оказывают полезное действие на организм, то можно ожидать, что сами по себе помидоры с большим содержанием ресвератрола, и томатный сок с большим количеством генистеина могут оказать пользу для здоровья. Она также добавляет, что ген AtMYB12 может быть внедрен в генотипы других фруктов и некоторых овощей, у которых целевые продукты будут накапливаться в определенных органах.

Как замечает Хью Джоунс (Huw Jones), специалист по агротехнике, в том числе и ГМ-растений, результаты исследования позволяют нам лучше понять, каким образом в организме томата и, возможно, других растений, на генетическом уровне происходит контроль выработки нутриентов, полезных для здоровья человека. Джоунс называет результаты работы хорошим примером того, как биотехнология позволяет получать более здоровые продукты, признавая, что новая линия томатов, бесспорно, вызовет в Европе новые дискуссии об опасности/безопасности ГМО.

Источник: Nat. Commun., 2015, DOI: 10.1038/ncomms9635

метки статьи: #биохимия, #генетическая модификация организмов, #медицинская химия