Биоинженеры из разных учреждений обнаружили генетический механизм, превращающий горькие токсины в приятные на вкус соединения в помидорах. Ученые заблокировали производство некоторых белков, чтобы выяснить, как томаты делают себя привлекательнее для распространителей семян.
Современные томаты принадлежат к семейству пасленовых. В прошлом это растение было более опасным, чем сейчас. Плоды этого семейства часто ядовиты, за исключением перцев, физалиса и баклажанов. Картофель, дереза, белена и дурман имеют ядовитые плоды, но клубни этих растений съедобны.
Большинство представителей семейства пасленовых становятся По мере созревания ягоды становятся менее токсичными. Животные могут употреблять их и таким образом рассеивать семена на новые участки. Однако механизм, лежащий в основе этого явления, недостаточно исследован.
Исследователи обратили внимание на современные сорта помидоров. На ранних этапах развития их не ядовито, но вкус не очень приятен из-за сохраняющихся стероидных гликоалкалоидов — токсичных соединений. Ученые выбрали томаты среди пасленовых из-за большого количества генетических исследований, результатами которых можно пользоваться.
Чтобы понять естественный процесс преобразования в томатах, исследователи изучили базы данных в поисках генетических подсказок. В результате обнаружили свидетельства того, что те же химические вещества, которые участвуют в созревании томатов, способствуют расщеплению гликоалкалоидов в эскулеозид А — менее токсичное соединение. Белки оказались этими веществами.
Чтобы понять значение белков в переделе, ученые создали Ученые создали генетически модифицированные растения, позволяющие включать и выключать производство белков. Благодаря этому удалось наблюдать влияние каждого вещества.
Учёные нашли белок DML2, который препятствует разрушению гликоалкалоидов. При производстве данного белка отключилиПлоды помидоров приобрели чрезмерную горечь. Изучение выявило способность этого белка разлагать гликоалкалоиды путём деметилирования. опубликована в журнале Science Advances.
Исследователи, изучив прошлые исследования, пришли к выводу, что в процессе одомашнивания помидоров в течение последних веков происходило усиление деметилирования, что повлекло за собой появление всё более сладких плодов.