Ученые Центра Джона Иннеса в Англии вывели трансгенные томаты, которые содержат большое количество витамина D. По замыслу биотехнологов, модифицированные овощи помогут решить проблему дефицита витамина у людей во всем мире. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature Medicine.
Исследователи отключили ген, кодирующий молекулу Sl7-DR2, чтобы повысить уровень провитамина D3 (7-DHC) как в плодах, так и в листьях томатов. Провитамин под воздействием солнечного света затем превращается в витамин D3. Листья обработанных растений содержали до 600 микрограммов провитамина D3 на грамм сухой массы. При этом рекомендуемая суточная доза витамина D для взрослых составляет 10 микрограммов.
Sl7-DR2 является ферментом, который отвечает за преобразование 7-DHC в другие молекулы. Для его отключения исследователи использовали систему CRISPR-Cas9. Затем листья и нарезанные плоды облучали ультрафиолетовым светом в течение часа. После обработки один помидор содержал столько же витамина, сколько два яйца среднего размера или 28 граммов тунца.
Блокирование фермента в томате не повлияло на рост, развитие или урожай томата. Другие близкородственные растения, такие как баклажаны, картофель и перец, имеют тот же биохимический путь, поэтому метод можно применять и в отношении этих овощных культур.
CRISPR-Cas9 представляет собой генетические «ножницы», которые используются бактериями в борьбе с вирусами. Обычно ученые с помощью этого инструмента изменяют нуклеотидную последовательность ДНК. Белок Cas9 разрезает двойную цепочку на определенном участке гена. Это место (сайт) определяет направляющая РНК (sgРНК), которая связывается со специфическим сайтом узнавания, указывая Cas9, где нужно произвести разрез. Если рядом с разрезом находится отрезок ДНК, то он автоматически встраивается в цепочку.