«Вы не едите дикий огурец, если не хотите использовать его в качестве слабительного», — сказал Уильям Лукас, профессор биологии растений Калифорнийского университета в Дэвисе и соавтор статьи, которая будет опубликована 28 ноября в журнале Science. .Этот горький вкус диких тыкв — семейства, которое включает в себя огурцы, тыкву, дыню, арбуз и тыкву — обусловлен соединениями, называемыми кукурбитацинами. Горький вкус защищает дикорастущие растения от хищников.Плоды и листья диких тыкв уже тысячи лет используются в индийской и китайской медицине в качестве рвотного и слабительного средства, а также для лечения заболеваний печени. Совсем недавно исследователи показали, что кукурбитацины могут убивать или подавлять рост раковых клеток.
Известно, что горечь контролируется двумя генетическими признаками: «Bi», который придает горечь всему растению, и «Bt», который приводит к горьким фруктам. В своей новой работе Лукас, Санвен Хуанг из Китайской академии сельскохозяйственных наук и его коллеги использовали новейшие технологии секвенирования ДНК, чтобы определить точные изменения в ДНК, связанные с горечью.Еще они пробовали очень много огурцов. «К счастью, это свойство легко проверить», — сказал Лукас. «Вы просто жеваете огуречный лист фрукта, и ваш язык дает вам показания!»
Им удалось идентифицировать девять генов, участвующих в производстве кукурбитацина, и показать, что этот признак можно проследить до двух факторов транскрипции, которые включают эти девять генов в листьях или плодах, чтобы производить кукурбитацин.Новое исследование показывает, как одомашнивание изменило генетику огурцов, чтобы фрукты стали более съедобными.
Понимание этого процесса может открыть подходы к развитию других продовольственных культур на основе растений, которые по своей природе либо несъедобны, либо бедны питательными веществами, — сказал Лукас.По словам Лукаса, это также может значительно упростить производство кукурбитацинов в достаточно больших количествах для использования в клинических испытаниях и, возможно, в медицине.
Например, противомалярийный препарат артемизинин, первоначально полученный из традиционной китайской медицины, в настоящее время производится либо в виде молекулы-предшественника в дрожжах, либо с помощью систем синтетической биологии.