Дефицит витамина D является растущей проблемой здравоохранения, но очень немногие продукты питания богаты этим питательным веществом. Чтобы помочь в борьбе с этой проблемой, ученые с помощью генного редактирования CRISPR обогатили помидоры витамином D.
Помогая организму усваивать и удерживать кальций и фосфор, витамин D особенно важен для здоровья костей и укрепления иммунной системы. Однако получить достаточное количество этого витамина только через пищу довольно сложно, поскольку большая его часть вырабатывается в коже в ответ на ультрафиолетовое излучение солнца.
К сожалению, многие люди до сих пор не получают его в достаточном количестве, и, по оценкам, один миллиард человек во всем мире страдает от дефицита витамина D. Это, по-видимому, повышает риск сердечных заболеваний, некоторых видов рака, аутоиммунных заболеваний, а также ослабления костей и мышц, среди прочих состояний.
В новом исследовании ученые из Центра Джона Иннеса поставили перед собой задачу создать новый источник витамина D путем генной инженерии томатов. Уже известно, что эти плоды в естественном виде содержат предшественник витамина D, известный как 7-DHC, хотя и в очень низких количествах и только в листьях, которые обычно не употребляются в пищу.
Чтобы изменить ситуацию, исследователи использовали систему редактирования генов CRISPR-Cas9, чтобы отключить в геноме томата специфический фермент, который обычно преобразует 7-DHC в другие молекулы. Без этого фермента 7-DHC накапливается в мякоти, кожуре и листьях помидоров в гораздо более высоких концентрациях. Важно отметить, что блокирование этого фермента не повлияло на рост, развитие или урожайность растений томатов.
Как и в человеческой коже, 7-DHC может быть преобразован в витамин D3, если подвергнуть помидоры воздействию ультрафиолетовых лучей. После этого было обнаружено, что один помидор содержит столько же витамина D, сколько два яйца или 28 г (1 унция) тунца, и это количество может быть увеличено, например, в вяленых помидорах.
Помимо того, что плоды томата стали более питательными, команда говорит, что богатые витамином D листья можно использовать для производства добавок, а не выбрасывать в отходы. Другие растения, такие как баклажан и картофель, имеют те же биохимические пути, а это значит, что подобный метод генного редактирования может быть использован и для повышения их питательности.