مهندسی ژنتیک بازدهی دانه‌های روغنی را افزایش می‌دهد

به گزارش سیناپرس اردبیل، روغن های گیاهی کاربردهای گسترده ای دارند و در همه چیز از فرآوری مواد غذایی گرفته تا تولید عطر یا تولید سوخت های زیستی نقش دارند. تیمی از دانشمندان در سنگاپور راهی برای افزایش بازده روغن گیاهان از طریق مهندسی ژنتیک نشان داده اند که می تواند تولید آنها را تا 18% افزایش دهد. پروتئینی به نام WRI1 برای دهه‌ها شناخته شده است که نقش مهمی در تجمع روغن‌ها در این زمینه بازی می‌کند، اما تیم NTU برای اولین بار موفق به تصویربرداری از ساختار مولکولی این پروتئین شد.

با این درک جدید و دقیق در مورد پروتئین و نحوه اتصال آن به DNA گیاه برای تنظیم تجمع روغن در دانه‌های آن، این تیم توانست تغییراتی را انجام دهد. تغییرات ژنتیکی این تیم با هدف بهبود توانایی پروتئین برای اتصال به DNA بود و نسخه‌هایی که آنها تولید کردند توانستند این توانایی را ده برابر کنند و به نوبه خود محتوای روغن دانه‌ها را افزایش دهند.

پروفسور Gao Yonggui، نویسنده این مطالعه، می‌گوید: «دیدن دقیق WRI1 و نحوه اتصال آن به DNA که مسئول تولید روغن در کارخانه است، کلید درک کل فرآیند بود. WRI1 یک تنظیم کننده ضروری است که به گیاه اطلاع می دهد که چه مقدار روغن در دانه های خود ذخیره کند.

زمانی که توانستیم «قفل» را تجسم کنیم، «کلیدی» را مهندسی کردیم که می‌تواند پتانسیل WRI1 را باز کند. تری اسیل گلیسرول آزمایش‌های بعدی نشان داد که گیاه مدلی به نام Arabidopsis thaliana همان تیمار را دریافت کرد که در مقایسه با گروه شاهد، محتوای روغن در دانه‌های آن را 15 تا 18 درصد افزایش داد. دانشمندان می گویند که فرزندان این گیاه اصلاح شده دارای همان پروتئین WRI1 اصلاح شده هستند و در نتیجه روغن بیشتری تولید می کنند.

پروفسور Ma Wei، نویسنده این مطالعه توضیح داد: «ما می دانیم که WRI1 پروتئینی است که به توالی DNA گیاه متصل می شود و زنجیره خاصی از دستورالعمل ها را تنظیم می کند که تجمع روغن در دانه ها را تنظیم می کند.هرچه اتصال قوی‌تر باشد، گیاه روغن بیشتری در دانه‌های خود متمرکز می‌کند. بنابراین، ما این بخش از WRI1 را که به DNA هدف آن متصل می‌شود، که در بسیاری از گیاهان دانه‌دار به شدت حفظ می‌شود، بهبود می‌بخشیم».

محصولاتی که مقادیر زیادی روغن گیاهی تولید می کنند، مانند سویا، آفتابگردان و کلزا، در حال حاضر دارای درصد بالایی از روغن در دانه های خود هستند. وقتی بتوانیم محتوای چربی موجود در دانه ها و آجیل های خوراکی را افزایش دهیم، فرد می تواند مقدار کمتری بخورد اما به دلیل افزایش کالری مصرفی، احساس سیری می کنید. بنابراین به جای کشت محصولات بیشتر برای تغذیه افراد بیشتر، دانشمندان باید به روش هایی توجه کنند که در آن محصولات کشت شده کالری بیشتری دارند تا افراد بیشتری بتوانند تغذیه کنند.

این تحقیق در مجله Science Advances منتشر شده است.

منبع: NEW ATLAS
مترجم: پریناز نصرتی