Новая методика одновременно снижает уровень никотина и вредных соединений в табаке

Исследователи из Университета штата Северная Каролина разработали новую технику, позволяющую изменять метаболизм растений. Протестированная на растениях табака, методика показала, что она может снижать содержание вредных химических соединений, включая некоторые канцерогенные. Результаты могут быть использованы для улучшения полезных для здоровья свойств сельскохозяйственных культур.

Суть метода

Техника использует транскрипционные факторы и регуляторные элементы в качестве молекулярных инструментов для создания новых схем регуляции. Регуляторные элементы — это короткие некодирующие фрагменты ДНК, контролирующие транскрипцию близлежащих генов. Транскрипционные факторы — это белки, которые помогают включать или выключать определённые гены, связываясь с регуляторными элементами.

В частности, два транскрипционных фактора из Arabidopsis, PAP1 и TT8, регулируют биосинтез антоцианов. Исследователи обнаружили, что у табака есть благоприятные для PAP1 и TT8 регуляторные элементы рядом с генами JAZ, которые подавляют биосинтез никотина. В красных растениях табака с гиперэкспрессией кассеты PAP1 и TT8 было активировано четыре гена JAZ.

Результаты

Тестирование в теплице и в полевых условиях показало снижение вредных соединений и никотина:

• Уровни канцерогенного N-нитрозонорникотина (NNN) снизились на 63–79% в листьях.
• Значительно снизились уровни четырёх табакоспецифичных нитрозаминов (TSNAs), являющихся канцерогенами.
• Снижение достигалось одновременно без вредного воздействия на само растение.

Перспективы

Методика потенциально применима к другим культурам для улучшения полезных признаков и создания более здоровых пищевых продуктов.

Исследование опубликовано в Journal of Advanced Research. Работа поддержана компанией R.J. Reynolds Tobacco Co.