Ahli bioteknologi dari Institut Penyelidikan Genom Tumbuhan di New Delhi, India, telah mengembangkan kentang yang diubahsuai secara genetik yang mengandungi 60% lebih banyak protein daripada ubi biasa
Gen amaranth tanaman bijirin membantu mereka dalam hal ini. Menurut saintis, perkembangannya tidak hanya menyelamatkan vegetarian dari kelaparan protein.
Sebilangan besar populasi planet kita (lebih daripada satu bilion orang) tidak mempunyai nutrien yang mencukupi dan kebanyakannya kekurangan protein. Seperti yang telah berulang kali ditunjukkan dalam percubaan haiwan dan pemerhatian manusia, kekurangan protein dalam makanan menyebabkan kelewatan dalam perkembangan fizikal dan mental dan dapat menimbulkan penyakit serius. Kekurangan zat makanan protein pada usia dini sangat berbahaya. Tubuh manusia, seperti haiwan lain, hanya dapat mensintesis 11 daripada 21 asid amino yang diperlukan untuk sintesis protein badan. Baki sepuluh adalah asid amino penting yang harus diterima seseorang dari makanan.
Genetik berusaha meningkatkan kandungan protein dalam tanaman makanan di seluruh dunia. Dan bagi berjuta-juta orang, terutama di negara membangun, kentang adalah asas diet harian mereka. Untuk semua kelebihannya, terdapat sedikit protein dalam ubi. Oleh itu, banyak kumpulan saintifik mencipta kentang yang kaya dengan protein.
Gen dipilih dari amaranth
Untuk meningkatkan kandungan protein, saintis mencuba pelbagai gen, tetapi tidak sesuai untuk penggunaan praktikal. Ahli genetik India dari Institut Penyelidikan Genom Tumbuhan Nasional memperoleh dan mengkaji kentang transgenik dengan gen AmA1 yang dimasukkan (Amaranth Albumin 1). Gen ini diperoleh dari tanaman bijirin, di mana ia menjalankan fungsi penting - ia menyimpan protein dalam biji. Protein AmA1 adalah asid amino yang seimbang dan telah diluluskan oleh WHO untuk nilai pemakanan.
Ahli biologi India yang diketuai oleh Asis Datta telah memperoleh kentang transgenik dari tujuh jenis ekonomi yang penting dengan genotip yang berbeza. Untuk melakukan ini, konstruk dari gen AmA1 yang digabungkan dengan gen yang mengaktifkannya dipindahkan ke genom tumbuhan. Agrobacteria secara tradisional digunakan untuk pemindahan.
Seperti yang ditunjukkan oleh eksperimen, tanaman kentang transgenik sama sekali tidak berbeza dengan tanaman kentang dalam ciri morfologi.
Asid amino penting yang ditambahkan pada kentang
Para saintis mendapati bahawa gen tersebut diekspresikan pada umbi, pada tahap yang lebih rendah pada batang dan sangat sedikit pada daun. Pada ubi, gen amaranth merangsang penyimpanan protein. Ia ditentukan oleh jumlah nitrogen dan elektroforesis. Dalam kultivar transgenik yang berbeza, kandungan protein meningkat 35-60% berbanding dengan kultivar konvensional. Penulis mencatat bahawa percubaan sebelumnya untuk meningkatkan kandungan protein dalam kentang mengakibatkan peningkatan tidak lebih dari 35%.
Video promosi:
Analisis asid amino menunjukkan bahawa umbi transgenik mempunyai peningkatan kandungan beberapa asid amino penting: lisin, tirosin, dan asid amino yang mengandung sulfur, yang jarang terdapat pada kentang biasa. Kandungan asid aspartat, asid glutamat, arginin, leusin dan isoleusin juga meningkat. Semua perubahan ini disebabkan oleh peningkatan ekspresi gen yang teguh untuk stok benih.
Ahli biologi melihat apakah pengayaan protein kentang disertai dengan peningkatan biomas. Ternyata begitu: berat kering bahagian terestrial tanaman transgenik melebihi berat tanaman kawalan sebanyak 7-20%. Ini menunjukkan peningkatan intensiti fotosintesis. Eksperimen mengesahkan bahawa penggunaan CO 2 oleh tanaman transgenik meningkat sebanyak 27%. Para saintis mencadangkan bahawa mekanisme berikut berfungsi di sini: peningkatan sintesis protein dalam tanaman transgenik akan menyebabkan bekalan asid amino bebas, dan ini, seterusnya, akan menghasilkan fotosintesis yang lebih baik. Dalam eksperimen lapangan selama dua tahun yang dilakukan dalam keadaan iklim yang berbeza, ahli genetik India mendapati bahawa hasil ubi kentang transgenik adalah 15-25% lebih tinggi daripada biasa.
Kentang tidak membahayakan tikus
Kentang transgenik diuji keselamatannya pada tikus yang memakannya selama tiga bulan. Ujian darah biokimia ternyata normal, begitu juga keadaan kerja semua sistem badan. Sistem kekebalan tubuh juga berkelakuan tenang, tidak ada tanda-tanda alergi pada haiwan. Analisis histologi postmortem dari pelbagai tisu tidak menunjukkan kelainan. Para saintis telah memastikan bahawa protein AmA1 benar-benar dicerna oleh enzim dalam jus gastrik.
Oleh itu, kaedah untuk meningkatkan kentang yang dicadangkan oleh saintis India telah terbukti berkesan dan selamat. Pengarang artikel PNAS percaya bahawa gen ini dapat digunakan dalam budaya lain.
