Сингапурские
генетики впервые определили
последовательность полного генома
дуриана цибетинового (Durio
zibethinus)
и, в числе прочего, нашли ген, ответственный за отвратительный
запах этого фрукта. Он кодирует фермент
метионин-гамма-лиазу, который регулирует
синтез летучих веществ, содержащих
серу. Исследование опубликовано в Nature
Genetics.
Род дурианов (Durio) из
семейства мальвовых насчитывает
более 30 видов растений, как минимум
девять из них съедобны. Самый известный
из них — дуриан цибетиновый, который за шипастую
оболочку, приятный вкус и отталкивающий
запах плодов иногда называют
«королём фруктов».
Из-за запаха, который
можно
охарактеризовать как «смесь скипидара
и лука, приправленную ароматом
носков после тренировки», плоды дуриана
запрещено провозить в общественном
транспорте и держать во многих отелях.
Несмотря на это, дуриан пользуется
большой популярностью в Юго-Восточной
Азии и является доходным продуктом для
производящих его стран. Тем не менее,
генетических исследований дуриана
цибетинового практически не проводилось.
Авторы нового исследования решили
исправить это упущение.
Учёные определили
последовательность и проанализировали
полный геном дуриана цибетинового и
сравнили его с геномами других растений
из семейства мальвовых — какао (Theobroma
cacao) и хлопчатниками
(Gossypium
raimondii и
Gossypium
arboreum). А
чтобы определить
уровень экспрессии некоторых генов,
исследовали транскриптомы
разных частей дуриана — плодов, листьев,
корней и ствола.
Оказалось,
что у дуриана D.zibethinus
около
46 тысяч генов, это вдвое больше, чем у человека
— 23 тысячи. Сравнение
геномов показало, что ближайшие
родственники дуриана
—
растения из рода хлопчатников, G.raimondii
и
G.arboreum.
Они
разделились примерно 60-77 миллионов лет
назад. А какао отделилось от общего
предка дурианов и хлопчатника 65-82
миллиона лет назад.
Анализ
транскриптома плодов D.zibethinus
показал,
что в них происходит усиленная экспрессия
гена, кодирующего фермент метионин-гамма-лиазу,
которая регулирует синтез летучих
серосодержащих веществ из аминокислот
метионина и цистеина.
Интересно, что в
геноме дуриана цибетинового содержится
четыре копии гента метионин-гамма-лиазы,
в то время как у его ближайших родственников,
хлопчатников G.raimondii
и
G.arboreum есть только по две копии этого гена, а у какао — одна. При этом
усиленная экспрессия генов
метионин-гамма-лиазы наблюдалась только
в плодах дуриана, но не в остальных
частях растения.
Также
исследователи заметили усиленную
экспрессию гена фермента АЦК-синтазы,
регулирующего выработку этилена из
аминокислоты метионина.
Этилен
«запускает»
процесс созревания плода.
Авторы
исследования предположили, что процесс
созревания дуриана и появление неприятного
запаха (летучие серосодержащие соединения
вносят в него свой вклад) связаны между
собой.
В обоих процессах ключевую роль
играет метионин, из которого получаются либо этилен, либо летучие
серосодержащие вещества.
Тем не менее
исследователи отмечают, что их результаты
коррелятивные, и нужны эксперименты,
которые позволят установить прямую
связь между созреванием плода дуриана
и появлением запаха.
Ранее
химики установили,
что смесь двух соединений — этил-(2S)-2-метилбутирата, пахнущегофруктами, и этантиола, пахнущегопротухшим луком — полностью воспроизводятзапах дуриана.
Комментариев нет:
Отправить комментарий