ביופורטיפיקציה של ליזין באורז בשימוש בהיסטונים אנדוגנים
Wong et al., 2015
תקציר
אורז הוא גרגר הדגן הנצרך ביותר בעולם, אך הוא חסר את חומצת האמינו החיונית ליזין. עקב כך, בני אדם במדינות מתפתחות עם מגוון מזון מוגבל שמסתמכים על אורז כמקור מזון עיקרי עשויים לסבול מתת-תזונה. ביופורטיפיקציה של יבולים יציבים באמצעות הנדסה גנטית מספקת שיטה מהירה וברת-קיימא לפתרון בעיה זו. במחקר זה, שני חלבוני היסטון אורז אנדוגניים עשירים בליזין, RLRH1 ו-RLRJ2, בוטאו ביתר בזרעי אורז בכדי ליצור ביופורטיפיקציה של ליזין. רצפי החלבונים עברו מבחן אלרגניות הומולוגי מבוסס-רצף. רמת החלבון בזרעי האורז הועלתה לרמות בינוניות באמצעות שימוש בפרומוטור גלוטלין 1 מאורז שעבר התאמה, עם רמות ביטוי נמוכות כדי למנוע א-נורמליות פסיולוגית כמו בעיות בקיפול חלבון. החלבונים המבוטאים כוונו לווקואולות מאחסנות חלבונים באמצעות פפטיד סיגנל של גלוטלין 1 כדי לאפשר אחסון יציב. תכולת הליזין בזרעי האורז הטרנסגניים הגיעה לכדי 35%, בעוד ששאר חומצות האמינו החיוניות נותרו מאוזנות, בהתאם לסטנדרטים התזונתיים של ארגון הבריאות העולמי. לא נמצאה תגובה של בעיה בקיפול חלבון. עם זאת, נמצאו דרגות שונות של גיריות בזרעים הטרנסגנים, שהיתה בקורלציה חיובית עם רמות החלבון שהצטבר ורמות ההשבחה לליזין. מחקר זה מציע פתרון למחסור בליזין באורז, ובה בעת מתייחס לתחום בטחון מזון ואנורמליות פסיולוגית ביבולים שעברו ביופורטיפיקציה.
מבוא
אורז הוא אחד ממקורות האנרגיה התזונתיים החשובים ביותר בעולם. במדינות מתפתחות בהן מגוון המזון נמוך, חלקים גדולים מהאוכלוסיה מסתמכים על אורז כעל מקור תזונה עיקרי ומקור המזון היציב היחיד. אורז מכיל כמויות בלתי-מספיקות של רכיבים כגון ברזל, ויטמין A וליזין, ולכן האוכלוסיות המסתמכות עליו כעל מקור תזונה סובלות מחוסר תזונתי. תוכניות לחלוקת תוספי תזונה במדינות מתפתחות נתקלות במגוון בעיות כמו עלויות גבוהות, חוסר יציבות פוליטית ועוד, אך ביופורטיפיקציה (השבחה ביולוגית) ליצירת יבולים שיתנו מענה תזונתי עשויה לספק פתרון ארוך-טווח ובר-קיימא.
בכדי ליצור ביופורטיפיקציה לליזין ניתן להגביר את הצטברות הליזין בתא. שני האנזימים העיקריים ליצור ליזין, אספארטט קינאז ודיהידרודיפיקולינאט סינתאז, עוברים דיכוי על-ידי ליזין. ביטוי צורות של אנזימים אלו שאינן רגישות לדיכוי ע"י ליזין הוביל בעבר להצטברות ליזין בזרעי קנולה ובפולי סויה. כמו כן, נעשה שימוש בהשתקה באמצעות iRNA של אנזימים...
לקריאת הסיכום המלא הורד/י את הסיכום באמצעות הטופס לעיל^
