Горькая пища, но хорошее лекарство: генетика огурца
Современная геномика и традиционная китайская медицина объединились, чтобы помочь исследователям идентифицировать гены, ответственные за интенсивный горький вкус диких огурцов. Устранение этой горечи сделало огурец, тыкву и их родственников популярными продуктами, но те же соединения обладают потенциалом для лечения рака и диабета.
Горький вкус диких тыквенных (семейство, включающее огурец, тыкву, дыню, арбуз и кабачок) обусловлен соединениями под названием кукурбитацины. Этот вкус защищает дикие растения от хищников.
Плоды и листья диких тыквенных тысячелетиями использовались в индийской и китайской медицине как рвотные и слабительные средства, а также для лечения болезней печени. Современные исследования показали, что кукурбитацины могут убивать или подавлять рост раковых клеток.
Известно, что горечь контролируется двумя генетическими признаками: "Bi" (горечь всего растения) и "Bt" (горький плод). В новой работе учёные, включая Уильяма Лукаса из Калифорнийского университета в Дэвисе и Санвэня Хуана из Китайской академии сельскохозяйственных наук, использовали новейшие технологии секвенирования ДНК, чтобы определить точные изменения в ДНК, связанные с горечью.
Исследователи также провели множество дегустаций огурцов. Им удалось идентифицировать девять генов, участвующих в синтезе кукурбитацина, и показать, что этот признак определяется двумя транскрипционными факторами, которые включают эти девять генов либо в листьях, либо в плоде для производства кукурбитацина.
Новое исследование показывает, как в процессе одомашнивания была изменена генетика огурца, чтобы сделать плод более съедобным. Понимание этого процесса может открыть пути для создания других пищевых культур на основе растений, которые изначально несъедобны или бедны питательными веществами.
Это также может значительно упростить производство кукурбитацинов в количествах, достаточных для клинических испытаний и потенциального использования в медицине, по аналогии с противомалярийным препаратом артемизинином.