Перспективы выращивания овощей и круп с повышенным содержанием железа

В результате революционного генетического открытия ученые Центра Джона Иннеса выявили ключевые генетические последовательности, ответственные за мутации железа в горохе. Это открытие не только проливает свет на генетические основы накопления железа, но и открывает двери для стратегий биофортификации, способных решить глобальную проблему анемии.

Значение открытия

Профессор Яннеке Балк, руководитель группы в Центре Джона Иннеса и один из основных авторов исследования, подчеркивает потенциальное влияние этого открытия на широкий спектр сельскохозяйственных культур. Она утверждает: «Это исследование открывает целый ряд интригующих возможностей, но, пожалуй, наиболее интересным результатом является то, что знание этих мутаций может быть использовано в стратегиях редактирования генов для увеличения содержания железа в широком спектре сельскохозяйственных культур».

Решение проблемы железодефицитной анемии

Железодефицитная анемия является актуальной глобальной проблемой здравоохранения, от которой особенно страдают девочки и женщины в различных регионах мира. Открытие становится особенно актуальным в связи с тем, что сокращение потребления мяса, вызванное изменением климата, усугубляет эту проблему. Это заболевание возникает из-за недостатка железа, что приводит к уменьшению количества красных кровяных телец, которые хранят и переносят кислород.

Методы исследования

Чтобы раскрыть генетические тайны гороха с высоким содержанием железа, исследователи использовали секвенирование РНК для выявления генов, экспрессирующихся в этих растениях по сравнению с аналогами дикого типа. Затем были использованы методы вычислительного картирования и эксперименты с растениями для точного определения мутаций и их расположения в геноме гороха.

Биофортификация и коммерческое применение

Полученные знания открывают путь к биофортификации, повышающей питательную ценность продуктов. Потенциальные возможности ее применения включают селекцию побегов гороха со значительно повышенным содержанием железа или разработку добавок с естественной, более биодоступной формой железа. Эти инновации призваны решить проблему дефицита железа без побочных эффектов, связанных с химическими добавками.

Распространение на другие сельскохозяйственные культуры

Захватывающие перспективы открываются в связи с тем, что эти гены, высококонсервативные в растительном царстве, могут сыграть важную роль в биофортификации других культур, таких как пшеница и ячмень. Современные методы селекции, включая редактирование генов, позволяют создавать культуры с повышенным содержанием железа, способствуя повышению устойчивости и обеспечению продовольствием с высоким содержанием железа.

Разгадка давней научной тайны

Более 30 лет сорта гороха с повышенным содержанием железа играют важнейшую роль в понимании того, как растения переносят железо. Выявленные мутации поддерживают повышенный уровень железа, не достигая токсичных для растения значений. Этот баланс долгое время оставался загадкой, которую удалось разгадать лишь недавно с помощью полной последовательности генома гороха.

Сохранение генетических ресурсов

Две высокожелезистые мутации гороха, созданные в 1990-х годах разными исследовательскими группами в Германии и США, сохранялись в течение десятилетий. Отдел ресурсов зародышевой плазмы, финансируемый BBSRC и расположенный в Центре Джона Иннеса, сыграл решающую роль в поддержании жизнеспособности этих семенных фондов. Профессор Балк подчеркивает важность банков семян и сохранения исторических коллекций для развития генетических исследований.

Заключение

В заключение следует отметить, что генетическое открытие, сделанное в Центре Джона Иннеса, знаменует собой значительный шаг на пути к решению глобальных проблем здравоохранения, связанных с дефицитом железа. Идентификация ключевых генетических последовательностей не только открывает возможности для повышения содержания железа в сельскохозяйственных культурах, но и подчеркивает важность сохранения генетических ресурсов для будущих научных прорывов. По мере того как мы вступаем в эру биофортификации и редактирования генов, потенциальное воздействие на питание и здоровье населения планеты становится огромным.

John Innes Centre

Как поднять гемоглобин нелекарственными методами

Как пробудить шишковидную железу