Citrom ízű banán

"Citrom ízű banán, nincs a banánfán. Nem kell senkinek ilyen találmány" - tartja a Metro együttes hajdani slágere.

Úgy tűnik a Texas Orvosi Egyetem biokémikusai nem ismerik a fenti traktust, ők ugyanis pontosan azon dolgoznak, hogy kifejlesszenek egy eljárást a gyümölcsök és a zöldségek ízéért felelős enzimek finomra hangolásához, ami egy nap akár a citrom ízű banánt is valósággá változtathatja, de mindezek mellett elvezethet a környezet barát kártevő szabályozáshoz. A kutatóknak egy népszerű növény modellben, a lúdfűben (Arabidopsis thaliana) megtalálható íz enzimeket sikerült genetikailag manipulálniuk. A részletekről C. S. Raman, az egyetemi kutatócsoport vezetője számolt be.

A jazmonát szintézisében közreműködő AOS enzim illusztrációja

Az enzimek, az allén-oxid szintáz (AOS) és a hidroperoxid liáz (HPL), a jázmin virágok egyedi illatát adó jazmonátot, illetve illóanyagokat (GLV-ket) állítanak elő. A GLV-k adják a gyümölcsök és zöldséges karakterisztikus aromáit, ugyanakkor - akárcsak a jazmonát - egyfajta védelmi vonalat is képeznek a kártevők távol tartására. "Mivel a növények nem tudnak elfutni a bogarak és más kártevők elől, ezért kénytelenek megküzdeni velük. Az egyik amit tehetnek, hogy illékony anyagokat juttatnak a levegőbe, magukhoz csalogatva a számukra káros bogarak ragadozóit" - mondta Raman. "A GLV termelés genetikai módosíthatósága jelentős potenciált jelent a környezetbarát kártevő szabályozási stratégiákban, illetve az ételek ízének manipulálásában."

A szűz olíva olaj az olajbogyó által szintetizált illóanyagokból származik. Az anyagok előállítását biztosító enzimek tevékenységének módosításával lehetővé válik az olajok ízének megváltoztatása, taglalta Raman. "Munkánk bemutatja, hogyan változtatható egy enzim egy másikká, és ami ennél is fontosabb, megadja a kívánt információt a növények illóanyag termelésének módosításához" - tette hozzá.

A tudósok elkésztették az enzimek háromdimenziós képeit, ami lehetővé tette apró, ugyanakkor specifikus genetikai változtatások végrehajtását az AOS-ban, ami HPL termeléshez vezet. Az AOS és a HPL egy citokróm P450 elnevezésű enzimcsalád tagjai. A P450 enzimek megtalálhatók a legtöbb baktériumban, valamint az összes ismert növényben és állatban. Bár az AOS vagy a HPL nincs jelen az emberben, vannak rokon P450 családtagok, amik a jelenleg használatos gyógyszerek közel felének metabolizálását segítik. A növényekben az AOS és a HPL bontja le a természetesen előforduló szerves peroxidokat GLV és jazmonát molekulákra. "Minden íz egy külön kémiai profillal rendelkezik" - mondta Raman.

"A kutatás talán legnagyobb erőssége, hogy együtt alkalmazza a szerkezeti és az evolúciós biológiát az enzim funkciókba történő új betekintésekhez. Ezek a betekintések vezettek el ahhoz a meglepő demonstrációhoz, hogy egyetlen aminosav helyettesítése egy enzimet egy másikká alakít, bebizonyítva hogy egyetlen mutáció hozzájárulhat különböző bioszintetikus útvonalak evolúciójához" - értékelt Rodney E. Kellems, az egyetem biokémiai és molekuláris biológiai karának professzora.

A tanulmány eloszlatja azokat a korábbi nézeteket, melyek szerint ezek az íztermelő enzimek csak a növényekben találhatók meg. "Felfedeztük, hogy tengeri állatokban is jelen vannak, mint a tengeri rózsákban és a korallokban, azt azonban nem tudjuk, mit csinálnak ezekben az organizmusokban" - mondta Raman.