Bioteknologer fra National Institute for Plant Genome Research i New Delhi, India, har utviklet genmodifiserte poteter som inneholder 60% mer protein enn vanlige knoller
Genet fra kornplanten amaranth hjalp dem med dette. I følge forskere vil utviklingen deres ikke bare redde vegetarianere fra proteinsult.
En betydelig del av befolkningen på planeten vår (mer enn en milliard mennesker) har ikke tilstrekkelig næring og lider mest av proteinmangel. Som gjentatte ganger er vist i dyreforsøk og i menneskelige observasjoner, forårsaker mangel på protein i kostholdet en forsinkelse i fysisk og mental utvikling og kan provosere alvorlig sykdom. Protein underernæring i en tidlig alder er spesielt farlig. Menneskekroppen, som andre dyr, kan kun syntetisere 11 av de 21 aminosyrene som er nødvendige for syntesen av kroppsproteiner. De resterende ti er essensielle aminosyrer som en person bør få fra mat.
Genetikk prøver å øke proteininnholdet i matvekster over hele verden. Og for millioner av mennesker, spesielt i utviklingsland, er poteter grunnlaget for deres daglige kosthold. For alle dens fordeler er det lite protein i knoller. Derfor lager mange vitenskapelige grupper proteinrike poteter.
Gen valgt fra amaranth
For å øke proteininnholdet prøvde forskere forskjellige gener, men de var ikke egnet for praktisk bruk. Indiske genetikere fra National Institute of Plant Genome Research skaffet og studerte transgene poteter med et innsatt AmA1-gen (Amaranth Albumin 1). Dette genet er hentet fra kornplanten amarant, hvor det utfører en viktig funksjon - det lagrer protein i frøene. AmA1-protein er aminosyrebalansert og er godkjent av WHO for ernæringsmessig verdi.
Indiske biologer ledet av Asis Datta har fått transgene poteter fra syv økonomisk viktige varianter med forskjellige genotyper. For å gjøre dette ble en konstruksjon fra AmA1-genet i kombinasjon med genet som aktiverte det overført til plantegenomet. Agrobacteria har tradisjonelt blitt brukt til overføring.
Som eksperimentet viste, skilte transgene potetplanter seg ikke på noen måte fra vanlige planter med morfologiske egenskaper.
Essensielle aminosyrer tilsatt poteter
Forskere har funnet ut at genet uttrykkes i større grad i knoller, i mindre grad i stilken og veldig lite i bladene. I knoller stimulerer amarantgenet proteinlagring. Det ble bestemt av mengden nitrogen og ved elektroforese. I forskjellige transgene kultivarer økte proteininnholdet med 35-60% sammenlignet med konvensjonelle kultivarer. Forfatterne av arbeidet bemerker at tidligere forsøk på å øke proteininnholdet i poteter resulterte i ikke mer enn 35% økning.
Salgsfremmende video:
Aminosyreanalyse viste at transgene knoller har et økt innhold av flere essensielle aminosyrer: lysin, tyrosin og svovelholdige aminosyrer, som er knappe i vanlige poteter. Innholdet av asparaginsyre, glutaminsyre, arginin, leucin og isoleucin økte også. Alle disse endringene er forårsaket av det økte uttrykket av det fastlagte genet for frøbestander.
Biologer så for å se om proteinberikelsen av poteter var ledsaget av en økning i biomasse. Det viste seg å være slik: tørrvekten til de bakke delene av de transgene planter overskred kontrollvektenes vekt med 7–20%. Dette indikerer en økning i intensiteten av fotosyntesen. Eksperimentet bekreftet at CO 2 -utnyttelse av transgene planter øker med 27%. Forskere antyder at følgende mekanisme fungerer her: økt proteinsyntese i transgene planter utarmer tilførselen av gratis aminosyrer, og dette fører igjen til forbedret fotosyntese. I toårige felteksperimenter utført i forskjellige klimatiske forhold fant indiske genetikere at utbyttet av transgene potetknoller er 15-25% høyere enn vanlig.
Poteter skadet ikke rottene
Den transgene potet ble testet for sikkerhet på rotter som spiste den i tre måneder. Den biokjemiske blodprøven viste seg å være normal, i tillegg til tilstanden til alle kroppssystemer. Immunsystemet oppførte seg også rolig, ingen tegn til allergi ble observert hos dyrene. Histologisk analyse etter forskjellige former for vev viste ingen abnormiteter. Forskere har sørget for at AmA1-proteinet blir fullstendig fordøyd av enzymer i magesaften.
Så metoden for å forbedre poteter foreslått av indiske forskere har vist seg å være effektiv og sikker. Forfatterne av PNAS-artikkelen mener at dette genet kan brukes i andre kulturer.
