มะเขือเทศเผ็ด: นักวิทยาศาสตร์ชาวบราซิลมีความร้อนทางวิศวกรรมพันธุศาสตร์

ระหว่างเผ็ด arrabbiata ซอสและแกงเผ็ดแดงคุณจะถูกกดอย่างแรงเพื่อค้นหาจานมะเขือเทศที่ไม่ได้รสชาติอร่อยด้วยความร้อน คอมโบคลาสสิกโดยปกติจะเกี่ยวข้องกับการขว้างในพริกกับเนื้อวัวหรือลูกพลัมเล็กน้อย แต่อาจเปลี่ยนได้หากโครงการที่เสนอโดยทีมนักวิทยาศาสตร์ชาวบราซิลได้รับแสงสีเขียว ตามที่พวกเขาโต้แย้งในบทความความคิดเห็นใน แนวโน้มของวิทยาศาสตร์พืช ในวันจันทร์เวลาที่สุกงอมสำหรับดัดแปลงพันธุกรรม มะเขือเทศรสเผ็ด.

ด้วยกระดาษนี้ทีมได้ประกาศความตั้งใจที่จะสร้างหนึ่ง แต่การให้บริการอาหารจานร้อนแดงไม่ได้เป็นวัตถุประสงค์หลัก Capsaicinoids ซึ่งเป็นสารประกอบที่มีรสเผ็ดในพริกมีคุณค่าทางโภชนาการและมีประโยชน์ต่ออุตสาหกรรมเช่นยาและอาวุธ แต่พริกก็ยากที่จะเพาะปลูกในขนาดใหญ่ มะเขือเทศเป็นพืชที่น่าเชื่อถือ การรวมสองสิ่งนี้เข้าด้วยกันจะทำให้ได้พืชที่มีประโยชน์ทางอุตสาหกรรม - และให้ความกระจ่างเกี่ยวกับชีววิทยาพริกไทยร้อน

“ เราคิดว่ามันคงจะสนุกถ้าเราสามารถรวมมันเข้าไปในงานวิจัยเดียว” AgustínZsögön, Ph.D. นักฟิสิกส์พืชจากมหาวิทยาลัยสหพันธ์แห่งViçosaในบราซิลกล่าว ผกผัน.

มะเขือเทศและพริกที่มีแคปไซซินซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของตระกูล Solanaceae ได้แบ่งปันบรรพบุรุษของวิวัฒนาการจนถึงประมาณ 19 ล้านปีก่อน การแยกนั้นสร้างมะเขือเทศทาร์ตหวานที่เรารู้จักกันในวันนี้รวมถึงลูกพี่ลูกน้องรสเผ็ดของพวกเขาพริกเผ็ดซึ่งพัฒนา capsaicinoids เพื่อลงโทษนักล่า มะเขือเทศยังคงมียีนที่ผลิตแคปไซซินอยด์ในพริกพริกไทย แต่พวกมันอยู่เฉยๆ แต่เนื่องจากตอนนี้เรามีเครื่องมือแก้ไขยีนที่แม่นยำเช่น CRISPR-Cas9 ทีมจึงโต้แย้งว่ายีนเหล่านั้นไม่ต้องนิ่งเฉย

หากนักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างโรงงานมะเขือเทศที่เติบโตได้อย่างน่าเชื่อถือซึ่งผลิตแคปไซซินอยด์จำนวนมากมันมีค่าทั้งในครัวและนอกบ้าน พริกชี้ฟ้า ผลไม้, ผู้เขียนทราบ, มีระดับสูงของวิตามิน A และ C, และโมเลกุล capsaicinoid มีคุณสมบัติต้านการอักเสบ, สารต้านอนุมูลอิสระ, ต่อต้านเนื้องอกและคุณสมบัติลดน้ำหนัก แคปไซซินบริสุทธิ์ยังใช้ในสเปรย์พริกไทย

Zsögönและเพื่อนร่วมงานของเขาซึ่งมีความสนใจในมะเขือเทศและพริกอันเนื่องมาจากความจริงที่ว่าพวกเขาเป็นพืชในอเมริกาใต้แบบดั้งเดิมเพิ่งเผยแพร่กระดาษใน เทคโนโลยีชีวภาพธรรมชาติ แสดงวิธีการ "เลี้ยงดู" มะเขือเทศป่าโดยใช้การแก้ไขยีนเท่านั้น ในขณะที่มะเขือเทศขนาดใหญ่สีแดงอุดมไปด้วยสารอาหารเป็นผลมาจากการเพาะพันธุ์คัดเลือกหลายชั่วอายุคนZsögönและทีมของเขารู้เพียงพอเกี่ยวกับจีโนมมะเขือเทศที่พวกเขาใช้ CRISPR-Cas9 เพื่อให้ได้ผลเช่นเดียวกันในขั้นตอนเดียว ผ่านภารกิจในการสร้างมะเขือเทศรสเผ็ดร้อนพวกเขาหวังว่าจะเสร็จสมบูรณ์ พริกชี้ฟ้า จีโนมช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจได้ดีขึ้นว่าพริกพริกไทยได้รับความร้อนอย่างไร

“ การสังเคราะห์ทางชีวภาพของ Capsaicinoid เป็นเส้นทางที่ค่อนข้างซับซ้อนและไม่เข้าใจพอ” Zsögönอธิบาย “ เป็นเวลาหลายปีที่จอกศักดิ์สิทธิ์เป็นเอนไซม์ที่ควบคุมขั้นตอนสุดท้ายทางชีวเคมีของทางเดินที่เรียกว่าแคปไซซินซินเทส ในที่สุดความพยายามรหัสพันธุกรรมของเอนไซม์นี้ก็ถูกระบุในที่สุด การแปรผันในลำดับของยีนนี้คือเหตุผลของการแปรปรวนระหว่างพริกเผ็ดกับพริกหวาน”

ผ่านโครงการใหม่นี้Zsögönและทีมของเขาหวังที่จะเติมเต็มสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ทราบเกี่ยวกับการผลิตแคปไซซิโนิด “ ตัวอย่างเช่นเรายังคงสูญเสียที่จะอธิบายว่าทำไมพริกไทยบางพันธุ์ถึงร้อนกว่าสายพันธุ์อื่น” เขากล่าว

หากทีมประสบความสำเร็จในการสร้างมะเขือเทศรสเผ็ดผู้เขียนการศึกษาก็จะเป็นตัวแทนของ“ หลักฐานสำคัญของแนวคิดที่สามารถขยายไปสู่การผลิตสารที่มีคุณค่าอื่น ๆ ในมะเขือเทศในอนาคต” กล่าวอีกนัยหนึ่งมะเขือเทศสามารถพิสูจน์ได้ ที่จะเป็นยานพาหนะที่สำคัญสำหรับสารประกอบอื่น ๆ เช่น bixin (สารเคมีสีแดงที่ใช้ในเครื่องสำอาง) และเบต้าแคโรทีนสารต้านอนุมูลอิสระที่สำคัญ

แน่นอนว่ามันจะเป็นการเพิ่มความยินดีให้กับครัวจำนวนมาก “ ฉันอาจจะใช้ มัน เพื่อทำ guacamole ร้อน” Zsögönกล่าว “ ฉันรักอาหารเม็กซิกัน”