Команда ученых из Южнокитайского Сельскохозяйственного университета, применив методы генной инженерии, создали рис с высокими уровнями антиоксидантных пигментов. Полученный фиолетовый рис, насыщенный антоцианинами, обладает потенциалом для снижения риска некоторых видов рака, сердечно-сосудистых заболеваний, диабета и других хронических заболеваний.
Ведущий автор Yao-Guang Liu говорит: «Мы разработали высокоэффективную и удобную в использовании систему для сшивания трансгенов, TransGene Stacking II, которая позволяет собирать большое количество генов для трансформации растений. Мы предполагаем, что эта векторная система будет иметь много потенциальных применений в эпоху синтетической биологии и метаболической инженерии».
На сегодняшний день методы генной инженерии используются для создания риса, обогащенного бета-каротином и фолиевой кислотой, но не антоцианами. Хотя эти соединения, способствующие здоровью, в изобилии встречаются в некоторых видах черного и красного риса, они отсутствуют в полированных рисовых зернах из-за удаления шелухи и отрубей. Предыдущие попытки создать такой продукт с антоцианами потерпел неудачу, поскольку основной путь биосинтеза очень сложный и ученым не удалось эффективно переносить многие гены в растения.
Исследователи во главе с Liu определили гены, необходимые для производства антоцианинов в эндосперме риса, проанализировав последовательности генных путей в нескольких разновидностях риса и определили дефектные гены, которые не продуцируют антоцианы. Основываясь на этом анализе, ученые создали фиолетовый рис, который имеет высокие уровни антоцианина и антиоксидантную активность в эндосперме. «Это первая демонстрация разработки такого сложного метаболического пути в растениях», утверждают авторы.
В будущем такая векторная система для переноса трансгенов может использоваться для разработки растительных биореакторов для производства многих других важных питательных веществ и лекарственных ингредиентов. «Наши исследования обеспечивают высокоэффективную систему для укладки нескольких генов в синтетической биологии и делают ее потенциально возможной для инженерного биосинтеза в эндосперме риса и других сельскохозяйственных культур, таких как кукуруза, пшеница и ячмень», говорит Liu.