Биотехнологи из Государственного института исследовательских работ растительного генома в Нью-Разделяй (Индия) вывели на генном уровне измененный картофель, в каком содержится на 60% больше белка, чем в обыденных клубнях.
Посодействовал им в этом ген злакового растения амаранта. По словам ученых, их разработка выручит от белкового голодания не только лишь овощеедов.
Значимая часть населения нашей планетки (более млрд человек) не имеет настоящего питания и больше всего мучается от недостатка белка. Как было не один раз показано в опытах на животных и в наблюдениях за людьми, недочет белка в рационе вызывает задержку физического и интеллектуального развития и может стимулировать суровые заболевания. В Особенности небезопасно белковое недоедание в ранешном возрасте. Человеческий Организм, как и других животных, может синтезировать 11 из 21 аминокислоты, нужной для синтеза белков тела. Оставшиеся 10 — неподменные аминокислоты, которые человек должен получать с едой.
Увеличивать содержание белка в пищевых культурах генетики стараются по всему миру. А для миллионов людей, в особенности в развивающихся странах, основой каждодневного рациона служит картошка. При всех ее плюсах в клубнях не достаточно белка. Потому огромное количество научных групп делают обогащенный белком картофель
Избран ген из амаранта
Чтоб повысить содержание белка, ученые перепробовали различные гены, но они не подошли для практического использования. Индийские генетики из Государственного института исследования растительного генома (National Institute of Plant Genome Research) получили и исследовали трансгенный картофель с интегрированным геном AmA1 (Amaranth Albumin 1). Этот ген получен из зернового растения амаранта, где он делает важную функцию — припасает белок в семенах. Белок AmA1 отличается сбалансированностью по аминокислотам, его пищевая ценность была одобрена ВОЗ.
Индийские биологи под управлением Азизы Датта (Asis Datta) получили трансгенный картофель из 7 экономически принципиальных видов с различным генотипом. Для этого в геном растения перенесли конструкцию из гена AmA1 в комплексе с геном, активирующим его. Для переноса обычно использовали агробактерии.
Как показал опыт, трансгенные растения картофеля по морфологическим признакам ничем не отличались от обыденных.
Картошке добавили неподменных аминокислот
Ученые узнали, что ген в основном экспрессируется в клубнях, в наименьшей – в стебле и совершенно не достаточно – в листьях. В клубнях амарантовый ген провоцирует запасание белка. Его определяли по количеству азота и способом электрофореза. В различных трансгенных сортах содержание белка по сопоставлению с обыкновенными сортами возросло на 35−60%. Создатели работы отмечают, что прежние пробы увеличения содержания белка в картофеле приводили менее чем к 35−процентному повышению.
Аминокислотный анализ показал, что в трансгенных клубнях повышено содержание нескольких неподменных аминокислот: лизина, тирозина и серосодержащих аминокислот, которых не достаточно в обыкновенном картофеле. Также возросло содержание аспарагиновой кислоты, глутаминовой кислоты, аргинина, лейцина и изолейцина. Все эти конфигурации вызваны завышенной экспрессией адамантового гена семенных припасов.
Биологи поглядели, не сопровождается ли белковое обогащение картофеля повышеннием биомассы. Оказалось, так и есть: сухая масса наземных частей трансгенных растений превосходила массу контрольных растений на 7−20%. Это свидетельствует о повышении интенсивности фотосинтеза. Опыт подтвердил, что утилизация СО2 трансгенными растениями растет на 27%. Ученые подразумевают, что тут работает таковой механизм: усиленный синтез белка в трансгенных растениях истощает припас свободных аминокислот, а это, в свою очередь, ведет к усиленному фотосинтезу. В двухгодовых полевых опытах, проведенных в различных погодных критериях, индийские генетики узнали, что сбор трансгенных картофельных клубней на 15−25% больше, чем обыденных.
Крысам картошка не навредила
Проверку трансгенного картофеля на безопасность провели на крысах, которые ели его три месяца. Биохимический анализ крови оказался в норме, как и состояние работы всех систем организма. Иммунная система также вела себя расслабленно, никаких признаков аллергии у животных не наблюдалось. Посмертный гистологический анализ различных тканей не показал дефектов. У
ченые убедились, что белок AmA1 стопроцентно переваривается ферментами желудочного сока.
Так что предложенный индийскими учеными метод улучшения картофеля показал свою эффективность и безопасность. Создатели статьи в PNAS считают, что данный ген можно будет использовать и в других культурах. Новости ру
Designed by