Китайски изследователи успешно създават сорт ориз, който произвежда предимно коензим Q10 (CoQ10), антиоксидант, който често се свързва с подобряване на здравето на сърцето. Пробивът, постигнат чрез прецизно редактиране на гени, може да проправи пътя за бъдещи иновации в основни култури като пшеница, царевица и различни зеленчуци.
CoQ10, наричан още убихинон, е естествено срещащо се вещество в човешкото тяло, чиито нива обикновено намаляват с възрастта. Учените отбелязват, че хората със сърдечни заболявания или тези, които използват лекарства за понижаване на холестерола, често имат значително по-ниски нива на CoQ10.
Въпреки че някои храни като риба, месо и ядки съдържат CoQ10, зърнени култури като ориз и пшеница обикновено произвеждат свързано съединение, наречено CoQ9, което няма много ползи за здравето на сърцето.
Генетично промененен, полезен за сърцето ориз
„Инженерното производство на CoQ10 в културите би било от полза за човешкото здраве“, заявяват изследователи от Китайската академия на науките (CAS) в статия, публикувана в Cell на 13-ти февруари.
Екипът, ръководен от експерта по растенията Цайся Гао от Института по генетика и биология на развитието на CAS и физиолога на растенията Чен Сяоя от CAS Center for Excellence in Molecular Plant Sciences (CEMPS), се заема да промени генетичния състав на ориза, така че да предпочита CoQ10 пред CoQ9.
SCMP подчертава, че за да постигнат това, учените са анализирали 134 растителни проби, обхващащи 67 растителни семейства. Те откриват, че някои видове естествено произвеждат по-високи нива на CoQ10, наследствена черта, запазена от някои магнолииди като авокадото и канелата.
С течение на времето културните растения като ориз, пшеница и краставици изглежда са еволюирали, за да генерират предимно CoQ9.
След определяне на аминокиселинните места, отговорни за тази вариация, екипът използва техника, известна като основно редактиране, която позволява прецизни промени в ДНК-то на организма, без да се въвеждат чужди гени.
Чрез редактиране на пет специфични аминокиселинни места те произвеждат оризови зърна, които съдържат 75 процента CoQ10 в листата и зърната си, възлизащи на приблизително пет микрограма CoQ10 на грам ориз.
„Синтезът на CoQ10 вместо CoQ9 няма забележимо въздействие върху добива на зърно от оризовите растения Q10“, съобщават изследователите.
Екипът на CAS също потвърждава, че получените щамове не са трансгенни и не показват нежелани генетични мутации. Въпреки че съдържанието на CoQ10 в този редактиран ориз е сравнимо с нивата, открити в някои растителни храни като домати, то все пак е по-ниско от това при месото и рибата.
„В бъдеще ще бъдат направени опити за допълнително увеличаване на съдържанието на CoQ10 чрез редактиране на други ключови гени“, казват изследователите.
Подобряване на ключови хранителни източници за запълване на празнината
Въпреки че хората обикновено консумират между 3 и 6 милиграма CoQ10 на ден от диетата си, някои проучвания показват, че оптималният дневен прием може да бъде по-близо до 500 милиграма.
Тъй като оризът, пшеницата и царевицата заедно представляват повече от половината от глобалния прием на калории, обогатяването на тези основни продукти може да помогне за преодоляване на празнината за хора с повишени хранителни нужди.
Изследователите са разширили своя подход към хлебната пшеница, която осигурява около 20 процента от калорийния прием в света. Според екипа използваната техника за основно редактиране може да се използва и за други зърнени храни и зеленчуци, които обикновено произвеждат CoQ9 вместо CoQ10.
Чрез обогатяване на тези ключови хранителни източници с полезен антиоксидант учените се надяват да предложат удобен начин за поддържане на здравето на сърцето и цялостното благосъстояние.
Въпреки че настоящите изследвания остават в ранните си етапи, те представляват обещаваща стъпка към по-хранителни, биообогатени култури, които биха могли значително да повлияят на световното обществено здраве.
Източник: InterestingEngineering
