神户大学26月XNUMX日发布的新闻称,已经发现,在马铃薯植物中发现的有毒化合物α-茄碱是从番茄植物中发现的具有苦味的α-番茄碱中提取的。 RIKEN可持续资源科学中心和大阪大学也是该研究工作的一部分。
研究人员研究了马铃薯植物中α-茄碱的生物合成途径。 通过使用基因组编辑,他们破坏了马铃薯中的生物合成酶基因,使其无法产生α-茄碱。 释放说明说,将α-番茄碱加到破坏剂中会导致新陈代谢转化为相应的茄尼烷化合物。
然后筛选出α-茄碱合成过程中在马铃薯中表达的2-氧戊二酸依赖性双加氧酶(DPS)基因。 为了进行进一步的研究,研究人员产生了修饰的植物,其中通过RNA干扰抑制了DPS基因的表达。
该新闻稿说:“这些修饰过的马铃薯植物中茄尼烷的浓度远低于未修饰过的马铃薯中的植物,螺旋藻类素会在植物体内积累,从而取代茄尼达。”
然后通过重组蛋白质并在大肠杆菌中表达来测量DPS的酶促活性。 结果显示DPS在螺索烷转变成茄烷的过程中具有独特的催化作用-证明DPS是负责这种转变的关键酶。
研究表明,由于DPS的进化,马铃薯如何能够产生α-茄碱,而DPS负责代谢转换螺螺烷。
众所周知,西红柿还含有一种能代谢螺旋藻的酶。 释放说明,苦涩的α-番茄碱在未成熟的西红柿中发现,但随着果实的成熟而代谢成无味,无毒的七叶皂甙A。
马铃薯被标记为潜在危险食品,因为高浓度的有毒α-茄碱会引起食物中毒。通过这些研究结果,希望它们可以为未来的马铃薯品种提供基础,在该品种中,通过靶向DPS基因来抑制有毒化合物的生物合成。
希望这些研究结果可以用于马铃薯育种,作为抑制有毒化合物合成的基础。