Bioteknologer fra National Institute for Plant Genome Research i New Delhi, Indien, har udviklet genetisk modificerede kartofler, der indeholder 60% mere protein end almindelige knolde
Genet fra kornplanten amaranth hjalp dem med dette. Ifølge forskere vil deres udvikling ikke kun redde vegetarer fra proteinsult.
En betydelig del af befolkningen på vores planet (mere end en milliard mennesker) har ikke tilstrækkelig ernæring og lider mest af proteinmangel. Som gentagne gange er vist i dyreforsøg og i menneskelige observationer, forårsager en mangel på protein i kosten en forsinkelse i fysisk og mental udvikling og kan provosere alvorlig sygdom. Proteinundernæring i en tidlig alder er især farlig. Den menneskelige krop kan, som andre dyr, kun syntetisere 11 af de 21 aminosyrer, der kræves til syntese af kropsproteiner. De resterende ti er essentielle aminosyrer, som en person skal modtage fra mad.
Genetik forsøger at øge proteinindholdet i fødevareafgrøder over hele verden. Og for millioner af mennesker, især i udviklingslandene, er kartofler grundlaget for deres daglige diæt. For alle dets fordele er der lidt protein i knolde. Derfor skaber mange videnskabelige grupper proteinrige kartofler.
Gen valgt fra amaranth
For at øge proteinindholdet prøvede forskere forskellige gener, men de var ikke egnede til praktisk brug. Indiske genetikere fra National Institute of Plant Genome Research opnåede og studerede transgene kartofler med et indsat AmA1-gen (Amaranth Albumin 1). Dette gen opnås fra kornplanten amaranth, hvor det udfører en vigtig funktion - det opbevarer protein i frøene. AmA1-protein er aminosyrebalanceret og er godkendt af WHO til ernæringsmæssig værdi.
Indiske biologer ledet af Asis Datta har fået transgene kartofler fra syv økonomisk vigtige sorter med forskellige genotyper. For at gøre dette blev en konstruktion fra AmA1-genet i kombination med genet, der aktiverede det, overført til plantegenomet. Agrobakterier er traditionelt blevet brugt til overførsel.
Som eksperimentet viste, adskilte transgene kartoffelplanter på ingen måde fra almindelige planter med morfologiske egenskaber.
Essentielle aminosyrer tilsat kartofler
Forskere har fundet, at genet udtrykkes i større udstrækning i knolde, i mindre grad i stilken og meget lidt i bladene. I knolde stimulerer amarantgenet proteinlagring. Det blev bestemt af mængden af nitrogen og ved elektroforese. I forskellige transgene kultivarer steg proteinindholdet med 35-60% sammenlignet med traditionelle kultivarer. Forfatterne af værket bemærker, at tidligere forsøg på at øge proteinindholdet i kartofler resulterede i højst 35% stigning.
Salgsfremmende video:
Aminosyreanalyse viste, at transgene knolde har et forhøjet indhold af adskillige essentielle aminosyrer: lysin, tyrosin og svovlholdige aminosyrer, som er knappe i almindelige kartofler. Indholdet af asparaginsyre, glutaminsyre, arginin, leucin og isoleucin steg også. Alle disse ændringer er forårsaget af den øgede ekspression af det fastlagte gen for frøbestande.
Biologer så for at se, om proteinberigelsen af kartofler var ledsaget af en stigning i biomasse. Det viste sig at være sådan: tørvægten af de jordiske dele af de transgene planter overskred kontrolanlæggets vægt med 7–20%. Dette indikerer en stigning i intensiteten af fotosyntesen. Eksperimentet bekræftede, at CO 2 -udnyttelse af transgene planter stiger med 27%. Forskere antyder, at følgende mekanisme fungerer her: øget proteinsyntese i transgene planter udtømmer udbuddet af frie aminosyrer, og dette fører til gengæld til forbedret fotosyntese. I to-årige felteksperimenter udført under forskellige klimatiske forhold fandt indiske genetikere udbyttet af transgene kartoffelknolde 15-25% højere end normalt.
Kartofler skadede ikke rotterne
Den transgene kartoffel blev testet for sikkerhed på rotter, der spiste den i tre måneder. Den biokemiske blodprøve viste sig at være normal såvel som tilstanden i alle kroppens systemer. Immunsystemet opførte sig også roligt, og der blev ikke observeret tegn på allergi hos dyrene. Histologisk analyse efter forskellige former for væv viste ingen abnormiteter. Forskere har sørget for, at AmA1-proteinet fordøjes fuldstændigt af enzymer i mavesaften.
Så metoden til forbedring af kartofler foreslået af indiske forskere er blevet vist at være effektiv og sikker. Forfatterne af PNAS-artiklen mener, at dette gen kan bruges i andre kulturer.