Γενετική ανακάλυψη υπόσχεται λαχανικά και δημητριακά με υψηλή περιεκτικότητα σε σίδηρο |
Πέμπτη, 30 Νοέμβριος 2023 12:58 |
![]() Μια γενετική ανακάλυψη άνοιξε νέες ευκαιρίες για τα ενισχυμένα με σίδηρο λαχανικά και καλλιέργειες δημητριακών για να βοηθήσουν στην αντιμετώπιση του παγκόσμιου προβλήματος υγείας της αναιμίας.
Οι ερευνητές του John Innes Center χρησιμοποίησαν έναν πρόσφατα διαθέσιμο χάρτη του γονιδιώματος του μπιζελιού για να προσδιορίσουν την υποκείμενη γενετική αλληλουχία που είναι υπεύθυνη για δύο μεταλλάξεις με υψηλή περιεκτικότητα σε σίδηρο στα μπιζέλια.
Ο καθηγητής Janneke Balk, επικεφαλής της ομάδας στο John Innes Center και συγγραφέας της έρευνας, δήλωσε:
«Υπάρχουν πολλές ενδιαφέρουσες ευκαιρίες που προκύπτουν από αυτή την έρευνα, αλλά πιθανώς το πιο συναρπαστικό αποτέλεσμα είναι ότι η γνώση αυτών των μεταλλάξεων θα μπορούσε να ενημερώσει τις στρατηγικές επεξεργασίας γονιδίων για αύξηση σίδηρος σε ένα ευρύ φάσμα καλλιεργειών».
Η ανακάλυψη μπορεί να βοηθήσει στην αντιμετώπιση του επίμονου προβλήματος της έλλειψης σιδήρου, ενός διατροφικού ζητήματος υγείας που επηρεάζει ιδιαίτερα τα κορίτσια και τις γυναίκες στο Ηνωμένο Βασίλειο και σε άλλα μέρη του κόσμου.
Αυτό το πρόβλημα είναι πιθανό να επιδεινωθεί καθώς οι άνθρωποι τρώνε λιγότερο κρέας λόγω ανησυχιών για την κλιματική αλλαγή.
Η σιδηροπενική αναιμία είναι μια κατάσταση όπου η έλλειψη σιδήρου στο σώμα οδηγεί σε μείωση του αριθμού των ερυθρών αιμοσφαιρίων που βοηθούν στην αποθήκευση και μεταφορά οξυγόνου.
Τα βασικά τρόφιμα όπως το αλεύρι σίτου και τα δημητριακά πρωινού εμπλουτίζονται τακτικά για να διασφαλιστεί ότι καταναλώνουμε αρκετό σίδηρο κάθε μέρα για να αποτρέψουμε αυτό το σημαντικό διατροφικό έλλειμμα.
Για να κάνουν την ανακάλυψη, οι ερευνητές του John Innes Center χρησιμοποίησαν μια τεχνική αλληλουχίας RNA που αναζητά τα γονίδια που εκφράζονται σε φυτά μπιζελιού με υψηλή περιεκτικότητα σε σίδηρο και τα συγκρίνει με φυτά άγριου τύπου που έχουν φυσιολογικά επίπεδα σιδήρου.
Χρησιμοποιώντας τεχνικές υπολογιστικής χαρτογράφησης και πειράματα φυτών, η ομάδα της ομάδας του Dr Balk εντόπισε τις ακριβείς μεταλλάξεις και τις θέσεις τους στο γονιδίωμα του μπιζελιού.
Εντοπίζοντας τις μικρές αλλαγές στον γενετικό κώδικα που έχουν προκαλέσει αυτούς τους φαινοτύπους υψηλής περιεκτικότητας σε σίδηρο, η έρευνα έχει ξεκλειδώσει νέες ευκαιρίες για βιοενοχοποίηση -- ενισχύοντας τη θρεπτική αξία των τροφίμων.
Πιθανές εμπορικές εφαρμογές περιλαμβάνουν την αναπαραγωγή βλαστών μπιζελιού με 10 φορές περισσότερο σίδηρο ή συμπληρώματα με μια φυσική, πιο βιοδιαθέσιμη μορφή σιδήρου χωρίς ορισμένες από τις παρενέργειες που σχετίζονται με συμπληρώματα σιδήρου που προέρχονται από χημικά.
Ακόμη πιο συναρπαστικό είναι ότι αυτή η γνώση αυτών των γονιδίων, τα οποία διατηρούνται σε μεγάλο βαθμό στο φυτικό βασίλειο, θα μπορούσε να βοηθήσει στη βιοενίσχυση άλλων καλλιεργειών όπως το σιτάρι και το κριθάρι χρησιμοποιώντας επεξεργασία γονιδίων και άλλες σύγχρονες τεχνικές αναπαραγωγής.
Ένα μακροχρόνιο επιστημονικό μυστήριο
Οι δύο ποικιλίες μπιζελιού με υψηλή περιεκτικότητα σε σίδηρο ήταν κρίσιμες στην έρευνα τα τελευταία 30 χρόνια για την καλύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα φυτά μεταφέρουν τον σίδηρο από τις ρίζες και τον καθιστούν διαθέσιμο σε άλλα όργανα, συμπεριλαμβανομένων των σπόρων.
Τα φυτά πρέπει να ρυθμίζουν την πρόσληψη σιδήρου γιατί η υπερβολική ποσότητα είναι θανατηφόρα.
Οι μεταλλάξεις που εντοπίστηκαν είναι πολύτιμες επειδή διατηρούν υψηλά επίπεδα συσσώρευσης σιδήρου αλλά όχι τόσο πολύ ώστε ο σίδηρος να γίνει πολύ τοξικός για το φυτό.
Αυτές οι μεταλλάξεις βρίσκονται στο επίκεντρο ενός μακροχρόνιου μυστηρίου.
Λόγω του μεγάλου μεγέθους του γονιδιώματος του μπιζελιού, οι ερευνητές δεν κατάφεραν να βρουν τις μεταλλάξεις που προκαλούν συσσώρευση σιδήρου.
Ωστόσο, πριν από 4 χρόνια συντάχθηκε το πρώτο σχέδιο ολόκληρης της αλληλουχίας του γονιδιώματος του μπιζελιού και αυτό βοήθησε πολύ την καθηγήτρια Balk και την ομάδα της.
Αυτή η νέα έρευνα προσθέτει σε αυτή την ιστορία, αντικατοπτρίζει ο καθηγητής Balk:
«Συνδέομαι με το πεδίο της ομοιόστασης του σιδήρου στα φυτά εδώ και 20 χρόνια και σε κάθε συνέδριο που πήγαινα ή σε εργασίες, αναφέρονται αυτά τα δύο γονίδια, αλλά οι άνθρωποι δεν είχαν μεταλλάξεις».
«Τώρα που έχουμε εντοπίσει αυτά τα μεταλλαγμένα γονίδια, μπορούμε να αρχίσουμε να κάνουμε προόδους τόσο στην επιστημονική κατανόηση όσο και στην πρακτική βελτίωση στην παραγωγή τροφίμων με υψηλότερη περιεκτικότητα σε βιοδιαθέσιμο σίδηρο».
Οι δύο υψηλού επιπέδου μεταλλάξεις σιδήρου στο επίκεντρο αυτού του μακροχρόνιου γενετικού παζλ δημιουργήθηκαν τη δεκαετία του 1990 από δύο διαφορετικές ερευνητικές ομάδες, στη Γερμανία και τις ΗΠΑ.
Αμέσως αφού δημοσίευσαν τα ευρήματά τους, οι ομάδες δώρησαν μερικούς από τους σπόρους μπιζελιού στη Μονάδα πόρων Germplasm που χρηματοδοτείται από το BBSRC, έναν εθνικό πόρο ικανοτήτων που βασίζεται στο John Innes Centre.
Τα αποθέματα σπόρων διατηρήθηκαν και διατηρήθηκαν βιώσιμα για αρκετές δεκαετίες».
Ο καθηγητής Balk σχολίασε: "Αυτό ήταν σημαντικό για την επιτυχία της έρευνάς μας, επειδή οι σπόροι από ένα από τα μεταλλαγμένα χάνουν τη βιωσιμότητα μετά από μερικά χρόνια.
Δείχνει τον βασικό ρόλο των τραπεζών σπόρων και της διατήρησης ιστορικών συλλογών."
Σου αρέσει το organiclife.gr ; Θα το εκτιμούσαμε εάν μας το έδειχνες με ένα LIKE …
|