Az Indiai Újdelhi Növényi Genom Kutató Intézetének biotechnológusai olyan géntechnológiával módosított burgonyát fejlesztettek ki, amely 60% -kal több fehérjét tartalmaz, mint a szokásos gumók
A gabona növény amarant génje segített nekik ebben. A tudósok szerint fejlődésük nemcsak a vegetáriánusokat menti meg a fehérje éhezésétől.
A világ népességének jelentős részén (több mint egymilliárd ember) nincs megfelelő táplálkozás, és a legtöbb szenved fehérjehiánytól. Amint azt az állatkísérletekben és az emberi megfigyelésekben többször kimutatták, a táplálékban levő protein hiánya késlelteti a testi és szellemi fejlődést, és súlyos betegségeket válthat ki. A fehérje alultápláltság korai életkorban különösen veszélyes. Az emberi test, más állatokhoz hasonlóan, a testfehérjék szintéziséhez szükséges 21 aminosavból csak 11-et képes szintetizálni. A fennmaradó tíz olyan esszenciális aminosav, amelyet az embernek táplálékból kell kapnia.
A genetikus az egész világon megpróbálja növelni az élelmiszer-növények fehérjetartalmát. És több millió ember számára, különösen a fejlődő országokban a burgonya a napi étrend alapja. Az összes előnye szempontjából kevés fehérje található a gumókban. Ezért sok tudományos csoport fehérjeben gazdag burgonyát készít.
Az amarant közül választott gén
A fehérjetartalom növelése érdekében a tudósok különféle géneket kipróbáltak, de ezek nem voltak alkalmasak gyakorlati felhasználásra. Az Indiai genetikusok a Nemzeti Növénygenomológiai Kutatóintézetből transzgenikus burgonyakat szereztek és vizsgáltak beillesztett AmA1 génnel (Amaranth Albumin 1). Ezt a gént a gabona növényből származó amarantból nyerik, ahol fontos funkciót tölt be - fehérjét tárol a magokban. Az AmA1 protein aminosav-kiegyensúlyozott, és a WHO táplálkozási értéket hagyta jóvá.
Az Asis Datta által vezetett indiai biológusok hét gazdasági szempontból fontos fajtából nyertek transzgenikus burgonyát, különböző genotípusúak. Ehhez az AmA1 génből származó konstrukciót az azt aktiváló génnel kombinálva átvittük a növényi genomba. Az átvitelre hagyományosan az agrobaktériumokat használják.
Mint a kísérlet kimutatta, a transzgenikus burgonya növények morfológiai tulajdonságai semmilyen módon nem különböztek a szokásos növényektől.
A burgonyához hozzáadott esszenciális aminosavak
A tudósok azt találták, hogy a gén nagyobb mértékben expresszálódik gumókban, kisebb mértékben a szárban és nagyon kevés a levelekben. A gumókban az amarán gén serkenti a fehérjék tárolását. A nitrogén mennyisége és az elektroforézis határozta meg. Különböző transzgenikus fajtákban a fehérjetartalom a hagyományos fajtákhoz képest 35-60% -kal növekedett. A munka szerzői megjegyzik, hogy a burgonya fehérjetartalmának korábbi kísérlete nem haladta meg a 35% -ot.
Promóciós videó:
Az aminosav elemzés kimutatta, hogy a transzgénikus gumókban megnövekedett számos esszenciális aminosav tartalma: lizin, tirozin és kéntartalmú aminosavak, amelyek ritka a közönséges burgonyában. Az aszparaginsav, a glutaminsav, az arginin, a leucin és az izoleucin tartalma szintén nőtt. Mindezeket a változásokat az adamant gén fokozott expressziója okozza a magkészletekben.
A biológusok megvizsgálták, hogy a burgonya protein dúsításával jár-e a biomassza növekedése. Kiderült, hogy így van: a transzgenikus növények földi részeinek száraz tömege 7–20% -kal haladta meg a kontroll növények tömegét. Ez a fotoszintézis intenzitásának növekedését jelzi. A kísérlet igazolta, hogy a CO 2 -hasznosítás transzgenikus növények növekedése 27% -kal. A tudósok szerint a következő mechanizmus működik itt: a transzgenikus növényekben megnövekedett proteinszintézis kimeríti a szabad aminosavak ellátását, és ez fokozott fotoszintézishez vezet. A különböző éghajlati körülmények között elvégzett kétéves terepkísérletekben az indiai genetikusok úgy találták, hogy a transzgenikus burgonyagumók hozama a szokásoshoz képest 15-25% -kal magasabb.
A burgonya nem károsította a patkányokat
A transzgenikus burgonyát biztonságossá tesztelték patkányokon, amelyek három hónapig evették. A biokémiai vérvizsgálat normálisnak, valamint az összes testrendszer állapotának kiderült. Az immunrendszer szintén nyugodtan viselkedett, az állatokon nem fordultak elő allergia jelei. A különféle szövetek postmortem szövettani elemzése nem mutatott rendellenességeket. A tudósok meggyőződtek arról, hogy az AmA1 fehérjét a gyomornedvben lévő enzimek teljes mértékben emésztik.
Tehát bebizonyították, hogy az indiai tudósok által a burgonya javítására szolgáló módszer hatékony és biztonságos. A PNAS-cikk szerzői úgy vélik, hogy ez a gén felhasználható más kultúrákban.