Ученые из Еврейского университета в Иерусалиме совершили прорыв в области биотехнологий, найдя способ сделать растения более ароматными и питательными, не прибегая к созданию классических ГМО. С помощью новейшей технологии редактирования генов CRISPR/Cas9 исследователям удалось «ослабить» внутренний молекулярный «тормоз» в растениях, раскрыв их скрытый потенциал.
В каждом растении существуют сложные механизмы контроля, которые не позволяют ему тратить слишком много энергии на производство ароматических или вкусовых соединений. Ключевую роль в этом процессе играет фермент HMGR, действующий как страж, который регулирует выработку терпеноидов — обширного класса природных веществ, отвечающих за аромат, цвет и даже лечебные свойства. Команда ученых не стала полностью «отключать» этот фермент, а лишь аккуратно изменила его регуляторную часть, что позволило снять излишние ограничения.
Результаты экспериментов на петуниях оказались впечатляющими. Цветы стали не только испускать значительно более сильный аромат, но и выросли в размере, показав общее улучшение роста. Любопытно, что усилилась выработка не только терпеноидов, но и других летучих соединений, придающих пряные и цветочные ноты, напоминающие миндаль и гвоздику. Это говорит о сложной взаимосвязи метаболических путей в растении, которую удалось активировать благодаря точечному вмешательству.
Успешно применив технологию на декоративной культуре, исследователи перешли к салату-латуку — одному из самых популярных овощей в мире, который, однако, не отличается высокой питательной ценностью. После генного редактирования в листьях салата повысился уровень соединений, отвечающих за антиоксидантные свойства и придающих более насыщенный вкус. Этот результат открывает дорогу к созданию функциональных продуктов питания, обогащенных полезными веществами естественным путем.
Одним из главных достижений этого исследования является то, что полученные растения не содержат чужеродных генов. Инструменты для редактирования генома были доставлены в клетки с помощью вирусного вектора, который не встраивается в ДНК растения. Такой подход позволяет избежать длительных процедур согласования и решает проблему общественного неприятия, часто связанную с ГМО. Это открывает путь для быстрого внедрения улучшенных сортов в сельское хозяйство.
Данная работа, проведенная под руководством доктора Одеда Скалитера и профессора Александра Вайнштейна, демонстрирует мощь «тонкой настройки» генома. Вместо грубого вмешательства ученые предлагают деликатно корректировать собственные механизмы растения, чтобы повысить его ценность для потребителя. Эта стратегия «снятия с тормоза» может стать основой для нового поколения сельскохозяйственных культур — более вкусных, питательных и устойчивых к внешним вызовам, что особенно актуально в условиях изменения климата и растущих требований к продовольственной безопасности.