Japonští genetici rapidně zvýšili množství karotenoidů v rajčatech

Genové inženýrství bude zcela jistě zásadní zbraní v boji proti hrozící potravinové krizi. Vědci z University of Tsukuba dokázali pomocí osvědčené technologie zvané Target-AID upravit více genů zároveň a podařilo se jim tak u rajčat zásadně zvýšit podíl karotenoidů ve výsledných liniích.

Karotenoidy jsou barviva, vyskytující se v buňkách rostlin, hub, řas, mikroorganismů a živočichů. Jedná se o lipofilní organické látky, která v našem těle zastávají roli antioxidantů, likvidujících volné kyslíkové radikály a prekurzorů vitaminu A.

Rajčata jsou jednou z nejdůležitějších světově pěstovaných plodin. Jejich výnos a kvalitu ovlivňuje několik genů, které buď „spolupracují“, nebo jednají „samostatně“. Není proto divu, že se rajče stalo první geneticky modifikovanou plodinou pro lidskou spotřebu. Stalo se tak v roce 1996, kdy na trh vstoupilo rajče Flavr Savr.

Japonští vědci se rozhodli zacílit geny rajčat, které se podílejí na akumulaci karotenoidů. Pomocí Target-AID modifikovali tři různé geny zároveň, přičemž provedli pokaždé mutaci v jedné bázi. To mělo za následek vznik nových linií, které obsahovaly zvýšený podílu karotenoidů. Zejména pak lykopenu, snižující riziko rozvoje kardiovaskulárních chorob, poklesu hladiny cholesterolu v krvi, podpoře imunitního systému a ochraně kůže před UV zářením.

Technologie Target-AID umožní šlechtitelům rajčat zavést několik výhodných genových změn do komerčních kultivarů zároveň a obejít tak zdlouhavé kroky zpětného mezigeneračního křížení.

„Ačkoli již dříve byla technika Target-AID k úpravě genů rajčete použita, doposud se nepodařilo takto hromadně zasáhnout více funkčně souvisejících genů najednou,“ říká jeden z autorů práce, profesor Hiroshi Ezura. Její výsledky byly skutečně přesvědčivé – z 12 výsledných rajčatových linií celkem 10 z nich obsahovalo mutace ve všech třech zasažených genech. Podíl zmíněného lykopenu se zvýšil až dvojnásobně. „Díky naší práci se ukazuje, že lze kvalitu potravin zvýšit multigenně,“ dodává Ezura.

Originální publikace: https://www.nature.com/articles/s41598-020-77379-2

Zdroj: ScienceDaily, zdroj titulní fotografie: Elaine Casap, Unsplash.