Ahli bioteknologi dari Institut Nasional untuk Penelitian Genom Tanaman di New Delhi, India, telah mengembangkan kentang hasil rekayasa genetika yang mengandung 60% lebih banyak protein daripada umbi biasa
Gen bayam tanaman sereal membantu mereka dalam hal ini. Menurut para ilmuwan, perkembangan mereka tidak hanya akan menyelamatkan vegetarian dari kelaparan protein.
Sebagian besar populasi planet kita (lebih dari satu miliar orang) tidak memiliki nutrisi yang memadai dan paling menderita karena kekurangan protein. Seperti yang telah ditunjukkan berulang kali pada hewan percobaan dan pengamatan manusia, kekurangan protein dalam makanan menyebabkan keterlambatan perkembangan fisik dan mental dan dapat memicu penyakit serius. Malnutrisi protein pada usia dini sangat berbahaya. Tubuh manusia, seperti hewan lain, hanya dapat mensintesis 11 dari 21 asam amino yang diperlukan untuk sintesis protein tubuh. Sepuluh sisanya adalah asam amino esensial yang harus diterima seseorang dari makanan.
Genetika berusaha meningkatkan kandungan protein pada tanaman pangan di seluruh dunia. Dan bagi jutaan orang, terutama di negara berkembang, kentang adalah makanan pokok mereka sehari-hari. Untuk semua kelebihannya, hanya ada sedikit protein dalam umbi. Oleh karena itu, banyak kelompok ilmiah yang membuat kentang kaya protein.
Gen dipilih dari bayam
Untuk meningkatkan kandungan protein, para ilmuwan mencoba gen yang berbeda, tetapi tidak cocok untuk penggunaan praktis. Ahli genetika India dari National Institute of Plant Genome Research memperoleh dan mempelajari kentang transgenik dengan gen AmA1 yang disisipkan (Amaranth Albumin 1). Gen ini diperoleh dari bayam tanaman biji-bijian, di mana ia melakukan fungsi penting - menyimpan protein di dalam biji. Protein AmA1 adalah asam amino seimbang dan telah disetujui oleh WHO untuk nilai gizinya.
Ahli biologi India yang dipimpin oleh Asis Datta telah memperoleh kentang transgenik dari tujuh varietas yang penting secara ekonomi dengan genotipe berbeda. Untuk melakukan ini, konstruksi dari gen AmA1 yang dikombinasikan dengan gen yang mengaktifkannya dipindahkan ke dalam genom tanaman. Agrobakteri secara tradisional telah digunakan untuk transfer.
Seperti yang ditunjukkan dalam percobaan, tanaman kentang transgenik tidak berbeda dari tanaman biasa dalam hal karakteristik morfologis.
Asam amino esensial ditambahkan ke kentang
Para ilmuwan telah menemukan bahwa gen tersebut diekspresikan lebih banyak dalam umbi, pada tingkat yang lebih rendah di batang dan sangat sedikit di daun. Dalam umbi, gen bayam merangsang penyimpanan protein. Itu ditentukan oleh jumlah nitrogen dan elektroforesis. Pada kultivar transgenik yang berbeda, kandungan protein meningkat 35-60% dibandingkan dengan kultivar konvensional. Para penulis penelitian mencatat bahwa upaya sebelumnya untuk meningkatkan kandungan protein dalam kentang menghasilkan peningkatan tidak lebih dari 35%.
Video promosi:
Analisis asam amino menunjukkan bahwa umbi transgenik memiliki kandungan beberapa asam amino esensial yang meningkat: lisin, tirosin, dan asam amino yang mengandung sulfur, yang jarang ditemukan pada kentang biasa. Kandungan asam aspartat, asam glutamat, arginin, leusin dan isoleusin juga meningkat. Semua perubahan ini disebabkan oleh peningkatan ekspresi gen adamant untuk stok benih.
Ahli biologi melihat apakah pengayaan protein kentang disertai dengan peningkatan biomassa. Ternyata demikian: berat kering bagian darat tanaman transgenik melebihi berat tanaman kontrol sebesar 7–20%. Ini menunjukkan peningkatan intensitas fotosintesis. Hasil percobaan menunjukkan bahwa pemanfaatan CO 2 oleh tanaman transgenik meningkat 27%. Para ilmuwan menyarankan bahwa mekanisme berikut bekerja di sini: peningkatan sintesis protein pada tanaman transgenik menghabiskan pasokan asam amino bebas, dan ini, pada gilirannya, mengarah pada peningkatan fotosintesis. Dalam dua tahun percobaan lapangan yang dilakukan dalam kondisi iklim yang berbeda, ahli genetika India menemukan bahwa hasil umbi kentang transgenik 15-25% lebih tinggi dari biasanya.
Kentang tidak membahayakan tikus
Kentang transgenik diuji keamanannya pada tikus yang memakannya selama tiga bulan. Tes darah biokimia ternyata normal, begitu pula keadaan kerja semua sistem tubuh. Sistem kekebalan juga berperilaku tenang, tidak ada tanda-tanda alergi yang diamati pada hewan. Analisis histologis postmortem dari berbagai jaringan tidak menunjukkan kelainan. Para ilmuwan telah memastikan bahwa protein AmA1 sepenuhnya dicerna oleh enzim di dalam getah lambung.
Jadi metode untuk memperbaiki kentang yang diusulkan oleh para ilmuwan India telah terbukti efektif dan aman. Penulis artikel PNAS percaya bahwa gen ini dapat digunakan dalam budaya lain.
