Учёные с помощью геномного редактирования изменили красный листовой салат, сделав его зелёным и увеличив в нём концентрацию полезных для здоровья соединений. Исследователи «выключили» ген, отвечающий за выработку красных пигментов, что привело к накоплению других веществ из группы флавоноидов, в частности кверцетина.
Красный цвет листьям салата придают антоцианы – пигменты с антиоксидантными свойствами. Растение синтезирует их в ходе сложной биохимической реакции, которая начинается с аминокислоты фенилаланина. На промежуточных этапах этого процесса образуются различные флавоноиды, прежде чем часть из них преобразуется в антоцианы.
В ходе эксперимента учёные заблокировали ген, который кодирует фермент дигидрофлавонол-4-редуктазу. Этот фермент необходим на одном из финальных этапов синтеза антоцианов. После его отключения салат перестал вырабатывать красные пигменты. Дальнейший анализ показал, что растение перенаправило ресурсы, и в его листьях возросла концентрация других флавоноидов, служивших «сырьём» для антоцианов.
Несмотря на существенные изменения в химическом составе, рост и продуктивность модифицированного салата не снизились. Это открывает возможность выводить новые сорта с заданными свойствами, накапливая в них полезные соединения-предшественники вместо конечных пигментов.
Исследователи отмечают, что такой подход особенно перспективен для сити-ферм и других комплексов по выращиванию растений в закрытых помещениях. В контролируемых условиях можно точно настраивать освещение и температуру, чтобы максимально стимулировать выработку определённых флавоноидов в генетически изменённых растениях.
