Ягоды пасленов, которые, вероятно, убили римского императора Августа, печально известны своей смертельной опасностью. Как и эти ягоды, помидоры относятся к семейству пасленовых (Solanaceae), и они тоже производят токсичные стероидные гликоалкалоиды.
Но почему помидоры нас не убивают?
Несмотря на плохую репутацию томатов, созданную режиссером Джоном Де Белло в фильмах о помидорах-убийцах, эти овощи безобидны.
Хотя когда-то помидоры (Solanum lycopersicum) считались ядовитыми, на самом деле они превращают свои горькие токсины в нечто более приятное на вкус и не смертельное. Фен Бай, биолог из Сычуаньского университета (Китай), и его коллеги определили генетические механизмы, участвующие в безопасной трансформации плодов томата.
Пасленовые используют стероидные гликоалкалоиды как природную защиту от вредителей. Считается, что эти молекулы вмешиваются в мембраны животных клеток, повреждая их и в конечном итоге вызывая их гибель.
Картофель, еще один представитель этой токсичной семьи, был выведен с безопасным уровнем этих соединений, хотя он тоже может их образовывать при повреждении или воздействии большого количества света.
Для людей это гликоалкалоидное вещество на вкус неприятно горькое. Если его употребить слишком много, во рту возникает ощущение жжения. А затем можно ожидать такие симптомы, как тошнота, судороги, замедленный пульс и дыхание, рвота, диарея, внутреннее кровотечение и повреждение желудка.
Но эти растения также нуждаются в распространении своих семян, и в этом им помогают животные. Поэтому в некоторых растениях, по мере созревания их плодов с семенами, горькие токсичные химикаты превращаются во что-то более вкусное.
Команда исследователей обнаружила, что химические вещества, которые делают плоды томатов краснее, мягче и слаще, одновременно координируют расщепление токсичного гликоалкалоидa в менее токсичное соединение – эскулезид А.
Как объяснили ученые в отчетной статье, «высокие уровни токсичных стероидных гликоалкалоидов сохраняются в незрелых плодах, защищая их от атак травоядных животных и гарантируя, что плоды достигнут стадии созревания семян».
Эти замечательные овощи используют эпигенетическую регуляцию, необходимую для того, чтобы сделать плоды безопасными для употребления в пищу, рассказало издание Science Alert. В частности, белок DML2 позволяет клеточному механизму считывания генов получать доступ к генам, участвующим в блокировке токсинов путем удаления метильных групп.
Когда исследователи генетически отключили производство DML2 в томатах, они получили плоды, которые содержали высокие уровни стероидных гликоалкалоидов.
Команда сравнила гены, вовлеченные в другие родственные растения, и обнаружила, что деметилирование ДНК, вызванное DML2, увеличилось во время одомашнивания томата. Благодаря этому растения превратились из мелких ягод в крупные красные плоды.
А тем временем уровни генов, поддерживающих стероидные гликоалкалоиды, также снизились. Теперь даже зеленые помидоры можно безопасно есть в умеренных количествах.
В конечном итоге человечество получило вкусную культуру, которая не только не убивает, но и наоборот – обладает множеством полезных свойств.
Результаты исследования опубликовал журнал Science Advances.
Фото: pixabay.com
