211service.com
Ēdamā kokvilna
Teksasas A&M universitātes pētnieki ir selektīvi samazinājuši toksisko ķīmisko vielu līmeni kokvilnā, padarot sēklas ēdamas un potenciāli pārvēršot kokvilnu par svarīgu jaunu pārtikas avotu.
Lai padarītu kokvilnas sēklas ēdamas, pētnieki samazināja to toksiskā gosipola līmeni (melni plankumi augšējā attēlā), izmantojot jaunu gēnu slāpēšanas paņēmienu.
Pētnieki, kuru vadīja Keerti Rathore , universitātes Augu genomikas un biotehnoloģijas institūta asociētais profesors, izmantoja jaunu gēnu slāpēšanas paņēmienu, ko sauc par RNS traucējumiem (RNAi), lai izvadītu toksīnu. Biologi var apklusināt konkrētu augu gēnu, ievietojot gēnu, kas kodē divpavedienu RNS, kura secība ir ļoti līdzīga interesējošā gēna secībai. Divpavedienu RNS klātbūtne liek šūnām iznīcināt jebkuru mērķa gēna ziņojuma RNS, efektīvi to apklusinot.
Kokvilnā Rators izveidoja RNS gēnu, kas varētu apklusināt gēnu fermentam, kas ir būtisks kokvilnas toksiskā savienojuma gosipola biosintēzei. Rators izmantoja promotoru, kas raksturīgs sēklu audiem kokvilnas augos, lai gēnu trokšņa slāpētājs netiktu ieslēgts citos kokvilnas audos. Gosipols parasti tiek ražots gandrīz visos kokvilnas augu audos, un šķiet, ka tas aizsargā tos no kukaiņiem un sēnīšu un baktēriju infekcijām.
Šis ir lielisks piemērs RNS trokšņa slāpēšanas tehnoloģijas lietderībai, lai uzlabotu ražas kvalitāti un pārtikas veselīgumu, likvidējot toksiskus vai neveselīgus savienojumus, kas pārtikas augos ir daudz izplatītāki, nekā vairums cilvēku saprot. Ričards Jorgensens , augu zinātņu profesors Arizonas Universitātē. Jorgensens bija pirmais, kurš novēroja šāda veida gēnu klusēšanu petūniju augos 1990. gadā.
Dzīvnieki ar vairākiem vēderiem, piemēram, govis, var ēst kokvilnas sēklas, bet gosipols ir sirds un aknu toksīns cilvēkiem un citiem dzīvniekiem, tostarp mājputniem. Ja barojat vistu ar diētu, kas satur tikai kokvilnas sēklas, nedēļas laikā tā nomirs, saka Rators.
Uz katru mārciņu šķiedras, kas saražota kokvilnas audzēšanā, tiek saražotas 1,6 mārciņas sēklu. Kokvilnas sēklas ir potenciāli ļoti barojošas: 23 procenti sēklu ir augstas kvalitātes olbaltumvielas. Bet liela daļa no tā, kas netiek izmantota pārstādīšanai, tiek izmesta vai nodota govīm. Rathore saka, ka ēdamo kokvilnas sēklu patiesā vērtība ir daudziem lauksaimniekiem nabadzīgajās valstīs, kuri audzē vienu vai divus hektārus auga, lai iegūtu šķiedras, bet nevar izmantot ražu pārtikai.
Kokvilnas augi nav vienīgais kandidāts šāda veida gēnu inženierijai, saka Džodija Šeflere , pētnieks ģenētiķis USDA kultūraugu ģenētikas un ražošanas pētniecības nodaļā. Patiesībā viņa saka, ka šis [RNAi] pielietojums var būt svarīgāks citām kultūraugu sugām. Ir daudzas citas sugas ar sēklām ar toksiskām sastāvdaļām.
Tradicionālā selekcija nedarbojas, lai izvadītu tādus toksīnus kā gosipols, jo to pilnīga likvidēšana padara augus neaizsargātus. 1954. gadā pētnieki atrada kokvilnas augu, kas neradīja gosipolu, un 60. gadu sākumā viņi to krustoja ar auga lauksaimniecības versiju. Šī auga sēklas var grauzdēt un ēst kā riekstu vai sasmalcināt un sajaukt ar miltiem, lai pagatavotu maizi ar augstu olbaltumvielu saturu. Lauksaimnieki saprata, ka augus sakošļāja kukaiņi, un nevēlējās tos audzēt, saka Rathore.
Rathore RNAi pieejas priekšrocība ir tās specifika. Sēklas gandrīz nesatur toksīnus, bet pārējā auga daļā ir normāls gosipola līmenis, tāpēc tam jābūt izturīgam. Tas pats attiecas uz nākamajām divām augu paaudzēm, kas audzētas no sēklām, saka Rators.
Abhaja Dandekars , Kalifornijas Deivisas universitātes pomoloģijas profesors, kurš strādā ar transgēniem augiem, saka, ka gēnu slāpēšanas tehnika varētu būt plaši noderīga. Vienīgais jautājums ir par to, cik stabils tas būs ražošanā, viņš saka. Vides apstākļi un vīrusi var traucēt gēnu slāpēšanas mehānismu augos.
Šeflers saka, ka Teksasas A&M pētnieki saskaras ar papildu izaicinājumu, lai fermās nogādātu ēdamās kokvilnas augus. Kokvilnas augi, ko izmanto pētniecībai, piemēram, Rathore's, nav tie paši, kas tiek izmantoti lauksaimniecībā. Lai īpašību pārnestu uz lauksaimniecības kokvilnas sugām, būs nepieciešama tradicionālā audzēšana. Pēc tam pētniekiem būs jāpārbauda iegūtie augi, lai noteiktu RNSi stabilitāti.