עגבניות פיקנטי: מדענים ברזילאים הם הנדסה גנטית חום

בין חריף arrabbiata רוטב וקארי אדום חם, יהיה לך קשה למצוא צלחת עגבניות כי הוא לא עשה יותר טעים עם קצת חום. משולבת קלאסית בדרך כלל כרוך לזרוק כמה פלפלים עם כמה beefsteaks או שזיפים, אבל זה יכול להשתנות אם הפרויקט המוצע על ידי צוות של מדענים ברזילאים מקבל את האור הירוק. כפי שהם טוענים במאמר דעה ב מגמות במדעי הצמח ביום שני, הזמן הוא בשלים עבור הנדסה גנטית עגבניות פיקנטי.

עם העיתון, הצוות מכריז על כוונתו להנדס אחד, אבל המשרתים מנות חמות הוא לא המטרה העיקרית שלה. Capsaicinoids, תרכובות פיקנטי של פלפלים, הם בעלי ערך תזונתי שימושי לתעשיות כמו תרופות ואמצעי לחימה, אבל פלפלים הם קשה לשמצה לטפח בקנה מידה גדול. עגבניות, בינתיים, הם יבול אמין. שילוב השניים יכול להניב צמח שימושי מבחינה תעשייתית - ו לשפוך אור על היבט מובן היטב של ביולוגיה פלפל חריף.

"חשבנו שיהיה כיף אם נוכל למזג אותם לתוך קו מחקר אחד", אומר הסופר הבכיר אגוסטין זסוגון, Ph.D., פיזיולוג הצמח באוניברסיטה הפדרלית של ויסה בברזיל. הפוך.

עגבניות ופלפלים המכילים קפסאיצין, שניהם חלק ממשפחת הסולאנים, היו שותפים לאב קדמון אבולוציוני עד לפני כ -19 מיליון שנה. הפיצול יצר את העגבניות המתוקות שאנו מכירים היום, כמו גם את הדודניות המתובל בהן, את הפלפל הצ'ילי, שפיתח קפסאיצנואידים כדי להעניש טורפים. עגבניות למעשה עדיין לשאת את הגנים המייצרים את קפסאיצנואידים פלפלים חריפים, רק הם רדומים. אבל מכיוון שיש לנו כעת כלים מדויקים לעריכת גנים כמו CRISPR-Cas9, טוענת הקבוצה, הגנים האלה אינם חייבים לשתוק.

אם המדענים יוכלו להנדס צמח עגבניות אמין, שמייצר המון קפסאינואידים, זה יהיה בעל ערך גם בתוך המטבח וגם בחוץ. פלפלת פירות, מציינים המחברים, יש רמות גבוהות של ויטמינים A ו- C, ואת מולקולות capsaicinoid יש אנטי דלקתיים, נוגדי חמצון, אנטי הגידול, וירידה במשקל נכסים. Pure Capsaicin משמש גם תרסיס פלפל.

Zsögön ועמיתיו, אשר עניין עגבניות ופלפלים נובעת מהעובדה שהם מסורתיים דרום אמריקה יבולים, פרסם לאחרונה מאמר ב טבע ביוטכנולוגיה מראה כיצד "לבית" עגבניות בר באמצעות עריכת גנים בלבד. בעוד שהעגבניות הגדולות, האדומות, המזינות העשירות של ימינו הן תוצאה של דורות רבים של רבייה סלקטיבית, Zsögön וצוותו ידעו מספיק על הגנום העגבניות שהם השתמשו ב- CRISPR-Cas9 כדי להניב את אותה השפעה בשלב אחד. באמצעות המשימה שלהם להנדס עגבניות פיקנטי, הם מקווים להשלים את פלפלת הגנום, עוזר למדענים להבין טוב יותר כיצד פלפל חריף מקבל את החום שלהם.

"ביוסינתזה Capsaicinoid הוא מסלול מורכב למדי ולא הבינו מספיק," Zsögön מסביר. "במשך שנים רבות, הגביע הקדוש היה האנזים השולט על השלב הביוכימי האחרון של המסלול, הנקרא סינתזה קפסאיצין. במאמצים רבים, הגן קידוד אנזים זה זוהה בסופו של דבר. השתנות ברצף הגן הזה היא הסיבה להבדלים בין פלפלים חמים ומתוקים ".

באמצעות פרוייקט חדש זה, Zsögön וצוותו מקווה למלא מה מדענים עדיין לא יודעים על ייצור capsaicinoid. "למשל, אנחנו עדיין אובד עצות כדי להסביר מדוע כמה זני פלפל הם חמים יותר מאחרים", הוא אומר.

אם הצוות יצליח להרכיב עגבניות מתוקות, כך כותבים עורכי המחקר, היא תייצג "הוכחה חשובה למושג שניתן להרחיב אותה לייצור מטבוליטים אחרים בעלי ערך בעגבניות בעתיד". כלומר, עגבניות יכולות להוכיח כדי להיות כלי חשוב עבור תרכובות אחרות, כמו bixin (כימיקל אדמדם המשמש קוסמטיקה) ובטא-קרוטן, נוגד חמצון חשוב.

זה יהיה, כמובן, גם תוספת מבורכת למטבחים רבים. "הייתי כנראה להשתמש בו כדי לעשות guacamole חם", אומר Zsögön. "אני אוהב אוכל מקסיקני."