Учени създадоха домати с повишени антиоксидантни свойства чрез генетично инженерство

Училището по биологични науки, Факултет на науките, Хонконгския университет в сътрудничество с Института по молекулярна биология на растенията (Страсбург, Франция) приложиха нова стратегия за едновременно повишаване на съдържанието на витамин Е с около 6 пъти и удвояване на съдържанието на провитамин А и ликопен в плодовете на домати, като така увеличават значително антиоксидантните им свойства.

Изследователите променят биосинтетичния път на изопрена при растенията чрез използване на вариант на ензима 3-хидрокси-3-метилглутарил-коензим А синтаза (HMGS). Свръхекспресията на HMGS в домати увеличава не само фитостеролите, сквален, провитамин А и ликопен, но и витамин Е (α-токоферол) с 494%.

Използваната в тези експерименти ДНК на HMGS произхожда от листен зеленчук – сарепска горчица (Brassica juncea), чиито семена се използват също така и за производство на растително масло.. По-рано тази изследователска група съобщава, че рекомбинантен вариант на HMGS S359A (в който аминокиселинен остатък „серин“ в позиция 359 е замене с“аланин“) показва 10-кратно по-висока ензимна активност. Въвеждането на S359A в моделното растение Arabidopsis увеличава съдържанието на фитостероли (растителни стероли, които са сходни на холестерола). Знае се, че приема на фитостероли с храната води до понижаване на нивата на холестерола в кръвта и по този начин могат да намалят риска от сърдечни заболявания.

Сега учените са въвела S359A в домати. Въпреки че няма разлики във външния вид и размера на трансформираните доматени плодове, общите каротеноиди, включително провитамин А и ликопен, се увеличават драстично, съответно с 169% и 111%.

Екстракти на каротеноиди от плодове на S359A домат (вдясно) с по-тъмен цвят имат повече каротеноиди (провитамин А и ликопен) спрчмо контролата  (вляво). S359A-1 иS359A-2 са 2 независими S359A линии домати.
© 2017 The Authors. Plant Biotechnology Journal published by Society for Exp. Biology and The Association of Applied Biologists and John Wiley & Sons Ltd.

Освен това тези каротеноиди показват 89.5-96.5% по-висока антиоксидантна активност от контролата. Генетично промемените домати показват и повишение на витамин Е (α-токоферол, 494%), сквален (210%) и фитостероли (94%). Тези наблюдения се дължат на повишената експресия на гените в изопреноидния път.

Pan Liao et al. Improved fruit α-tocopherol, carotenoid, squalene and phytosterol contents through manipulation of Brassica juncea 3-HYDROXY-3-METHYLGLUTARYL-COA SYNTHASE1 in transgenic tomato, Plant Biotechnology Journal (2017). DOI: 10.1111/pbi.12828

Източник: Phys.org

Share on FacebookShare on Google+Tweet about this on TwitterShare on LinkedInPrint this page