При помощи редактирования генома ученые создали помидоры, каждый из которых содержит столько провитамина D3 — предшественника витамина D, — как два яйца или 28 граммов тунца. Ожидается, что полевые испытания помидоров на открытом воздухе начнутся в Великобритании в следующем месяце, и в случае успеха они могут стать важным новым диетическим источником витамина D.
Дефицит витамина D — до сих пор широко распространенная проблема во многих странах мира, ему подвержены до миллиарда жителей Земли. Нехватка этого витамина становится самой частой причиной рахита у детей. Долговременный дефицит витамина D может приводить к увеличению заболеваемости раком, увеличивает вероятность развития остеопороза, есть исследования, в которых наблюдается связь недостатка витамина D с ослаблением иммунитета и повышенным риском развития сердечно-сосудистых заболеваний. В Великобритании низкий уровень витамина D отмечен у 13–19 % жителей.
Основным источником витамина D является воздействие на кожу солнечного света, превращающего провитамин D3 в активную форму витамина D, которую организм может использовать. В странах умеренных и полярных широт, где количество солнечного света недостаточно, необходимо поступление витамина с пищей. Его источниками служат, например, жирная рыба, икра, красное мясо, молочные продукты, яичные желтки и грибы.
Генетически модифицированные помидоры были созданы путем внесения точечных изменений в имеющийся у помидоров ген при помощи техники редактирования генома под названием CRISPR-Cas9. В результате фермент помидоров, который в норме превращает провитамин D3 в холестерин, перестал действовать, а это означает, что провитамин D3 начал накапливаться в плодах и листьях таких помидоров. Чтобы преобразовать провитамин в активную форму, плоды надо подвергать ультрафиолетовому облучению, но для этого достаточно выращивать помидоры в открытом грунте, а не в теплице.
«Генетическое редактирование помидоров для накопления провитамина D3 может привести к улучшению здоровья для многих, особенно потому, что помидоры являются широко доступной и легко съедаемой пищей», — говорит профессор Гай Поппи (Guy Poppy) из Университета Саутгемптона. С точки зрения законодательства Великобритании и большинства других стран подобные помидоры не относятся к генетически модифицированным организмам, так как в процессе редактирования генома не вносится фрагмент чужеродной ДНК.
Профессор Кэти Мартин (Cathie Martin) из Центра Джона Иннеса, руководившая исследованием, сказала, что оно продемонстрировало потенциал использования редактирования генов для улучшения питательных свойств продуктов и что тот же метод можно использовать для аналогичных изменений в любом сорте томатов. «Это означает, что компании могут ввести этот признак в свои сорта, защищенные патентами, или его можно ввести в сорт помидоров Gardener’s Delight, где нет патентной защиты, — сказала она. — Этот метод, вероятно, также может хорошо работать с другими пасленовыми пищевыми культурами, такими как перец, картофель и баклажаны». Еще одним преимуществом таких сортов для производителей станет то, что они смогут пускать листья томатов и незрелые плоды в переработку для производства таблеток витамина D.
Исследование опубликовано в журнале Nature Plants.
