Ir atklāts, ka kartupeļu augos sastopamais toksiskais savienojums α-solanīns ir iegūts no rūgto garšu α-tomāta, kas atrodams tomātu augos, 26. martā teikts Kobes universitātes ziņu izlaidumā. Pētnieki no Kioto universitātes , RIKEN Ilgtspējīgu resursu zinātnes centrs un Osakas universitāte, arī bija daļa no pētnieciskā darba.
Pētnieki pētīja a-solanīna biosintēzes ceļu kartupeļu augos. Izmantojot genoma rediģēšanu, tie pārtrauca biosintētiskā enzīma gēnu kartupeļos tā, ka tas nespēja ražot α-solanīnu. Pēc tam, pārtraucot a-tomātu, vielmaiņu pārveidoja par atbilstošo solanidāna savienojumu, norāda atbrīvošanas piezīmes.
Pēc tam tika izdalīts 2-oksoglutarāta atkarīgais dioksigenāzes (DPS) gēns, kas tika izteikts kartupeļos α-solanīna sintēzes laikā. Turpmākai izpētei pētnieki radīja modificētus augus, kuros DPS gēnu ekspresija tika nomākta, izmantojot RNS traucējumus.
"Solanidāna koncentrācija šajos modificētajos kartupeļu augos bija daudz zemāka nekā nemodificētajā grupā, un spirosolāni augu iekšpusē uzkrājās solanidānu vietā," teikts izlaidumā.
Pēc tam tika izmērīta DPS fermentatīvā aktivitāte, rekombinējot olbaltumvielas un ekspresējot tos E. coli. Rezultāti parādīja DPS unikālo katalītisko lomu spirosolāna pārveidošanā par solanidānu - pierādot, ka DPS ir galvenais enzīms, kas ir atbildīgs par šo konversiju.
Pētījums parādīja, kā kartupeļi spēj ražot α-solanīnu, pateicoties DPS evolūcijai, kas ir atbildīga par spirosolāna metabolisko pārveidošanu.
Ir zināms, ka tomātiem ir arī ferments spirosolānu metabolizēšanai. Rūgtas garšas α-tomāts ir atrodams nenogatavojušos tomātos, bet augļu nogatavošanās laikā tas tiek metabolizēts bezgaumīgā, netoksiskā eskuleozīdā A, norāda izlaidums.
Kartupeļi ir apzīmēti ar potenciāli bīstamu pārtiku, jo liela toksiska α-solanīna koncentrācija var izraisīt saindēšanos ar pārtiku. Izmantojot šos pētījumu rezultātus, cerams, ka tie var radīt pamatu nākamajām kartupeļu šķirnēm, kurās toksisko savienojumu biosintēze tiek nomākta, mērķējot uz DPS gēnu .
Cerība ir tāda, ka šos pētījumu rezultātus var izmantot kartupeļu selekcijā kā pamatu indīgu savienojumu sintezēšanas nomākšanai, norādīts izlaidumā.