Было время, когда помидоры были смертным приговором, по крайней мере, так считали многие европейцы в XVI-XVIII веках. Хотя помидоры действительно принадлежат к токсичному семейству паслёновых (Solanaceae), травили аристократов вовсе не «ядовитые яблоки» – так их называли. Как теперь известно, сильно кислые помидоры впитывали свинец из оловянных тарелок и поставляли его в организм обедающих.
Тем не менее у нас есть научный факт - помидоры, как и все представители семейства Solanaceae, в течение своего жизненного цикла производят токсичные стероидные гликоалкалоиды. Так почему же мы их преспокойно едим?
Учёные из китайского Сычуаньского университета недавно добрались до сути этого химического вопроса. Их выводы указывают на «сложную эпигенетическую и генетическую сеть» преобразований, которые позволяют людям и многим животным безопасно есть помидоры.
В результате эволюции стероидные гликоалкалоиды появились в растениях семейства Solanaceae для защиты от вредителей. При попадании в организм небольшого количества их молекул возникает неприятный горький вкус, съедите чуть больше, получите серьезные симптомы, включая жжение, тошноту, судороги, замедление пульса и дыхания и даже поражение желудка и внутреннее кровотечение.
Пасленовые, как и другие растения, размножаются семенами. Животные поедают плоды, переваривают их и оставляют семена в кучах естественного удобрения. Далее в какой-то момент процесса созревания помидоры должны были позаботиться о хорошей доле ядовитых стероидных гликоалкалоидов, но когда и как это происходит, долгое время оставалось загадкой.
Присоединяйтесь к нам в Telegram или ОК - анонсы всех статей там.
Учёные под руководством биолога Фенга Бая (Feng Bai) определили молекулярные системы, ответственные за этот важный этап в развитии помидоров. Для этого они проанализировали данные бисульфитного секвенирования всего генома (WGBS) и изменили генетику помидоров, заблокировав определенные белки.
Оказалось, что те же химические вещества, которые вызывают созревание томатов, превращая их в более красные, мягкие и сладкие плоды, работают и над расщеплением ядовитых гликоалкалоидов до менее токсичного соединения эскулеозида А.
Учёные сосредоточились на белке DML2, который «позволяет генному механизму клетки получать доступ к генам, участвующим в отключении токсинов, путем удаления из определенной части генетической хромосомы метильных групп, действующих как молекулярные сигналы».
Этот процесс, известный как деметилирование, жизненно важен для того, чтобы сделать помидоры съедобными. Когда учёные заблокировали DML2, помидоры сохраняли тот же высокий уровень стероидных гликоалкалоидов на протяжении всего созревания.
Интересно: Почему добавление в чай молока - безрассудно
Сравнив генетическую информацию с другими похожими растениями, учёные поняли, что деметилирование, направленное у помидоров на DML2, усилилось по мере их одомашнивания человеком за последние несколько столетий.
Помидоры становились все крупнее, краснее и слаще, а число генов стероидных гликоалкалоидов в них всё более уменьшалось, поэтому сегодня мы можем наслаждаться даже зелеными помидорами, не опасаясь смерти от мифических «ядовитых яблок».
Автор: Andrew Paul
Перевод: Виктор Трибунский
Источник