تبدیل گیاهان به مکمل های زیستی (باغ دستاورد ها)
با استفاده از زیست شناسی مصنوعی دانشمندان اکنون می توانند مواد مغذی حیوانی مانند کراتین ، کارنوزین و تورین را در گیاهان تولید کنند که باطور بالقوه منجر به تولید پایدار در محصولات خوراکی می شود .
محققان با استفاده از ماژول های مصنوعی در یک مطالعه اثبات مفهموم ، روش جدیدی را برای تولید مواد مغذی حیوانی مانند کراتین ، کارنوزین و تورین به طور مستقیم در گیاهان ایجاد کرده اند. این رویکرد نوآورانه نه تنها فرآیند تولید را ساده می کند ، بلکه با چیدمان ماژول های مختلف ، خروجی مواد مغذی را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. این فناوری قبلا در گیاهی شبیه گیاه تنباکو آزمایش شده است و پتانسیل استفاده در گیاهان خوراکی برای تولید پایدار این مواد مغذی ضروری را نشان می دهد. در حالی که خوردن شبطیجات مهم است برخی از ویتامین ها و مواد مغذی ضروری را فقط در حیواناتی میتوان یافت ، از جمله اسید های آمینه و پپتید های خاص . اما در یک مطالعه به تازگی محققان روشی برای تولید کراتین ، کارنوزین و تورین ابداع کردند . درست در داخل یک گیاه این سیستم اجازه می دهد تا ماژول های مصنوعی مختلف به راحتی در کنارهم قرار گیرند تا تولید را افزایش دهند. هنگامی که از گیاهان خواسته می شود ترکیباتی را تولید کنند که عادت به ساخت آن ها ندارند ، می توانند به طرز شگفت آوری پذیرا باشند. دانشمندان با استفاده از یک باکتری تخصصی دستورالعمل های DNA را برای انواع اسید های آمینه ، پپتیدها ، پروتئین ها یا سایر مولکول ها به سایر گیاهان مختلف منتقل کرده اند. این فناوری به تولید کاهو با جزای پپتیدی کمک کرد که به عنوان مثال ، از دست دادن استخوا ن را کاهش داد. با این حال وقتی صحبت از ترکیبات پیچیده تر به میان می آید ، دستورالعمل های DNA منتقل شده می تواند متابولیسم طبیعی میزبان را تغییر دهد تا در نهایت خروجی محصول مورد نطر را کاهش دهد. محققان می خواستند با معرفی دستورالعمل هایی در قالب ماژول های مصنوعی که نه تنها محصول مورد نظر خود را رمز گذاری می کنند ، بلکه مولکلول های مورد استفاده برای ساخت آن را نیز به این موضوع رسیدگی کنند. آن ها امیدوار بودند که بازده سه ماده مغذی مورد نظر را افزایش دهند : کراتین ، کارنوزین و تورین
این تیم تحقیقاتی ماژول های مصنوعی قابل تعویض را در Nicotiana Benthamiana ، یک گیاه تنباکو مانند که به عنوان ارگانیسم مدل در کاربرد های زیست شناسی مصنوعی استفاده می شود ، آزمایش می کردند : ماژول کراتین حاوی دو ژن برای سنتز کراتین منجر به 2.3 گرم میکروگرم پپتید در هر گرم ماده گیاهی می باشد. پپتید کارنوزین با استفاده از یک ماژول برای کارنوزین و یک ماژول دیگر برای یکی از دو اسید آمینه مورد استفاده برای ساخت پپتید ، بتا آلانین تولید شد. اگرچه بتا آلانین به طور طبیعی در N.Bentgamiana یافت می شود ، اما در مقادیر کمی وجود دارد . بنابراین انباشتن ماژول ها در کنار هم تولید کارنوزین را 3.8 برابر افزایش داد . بنابراین انباستن ماژول ها درکنار همدیگر تولید کارنوزین را 3.8 برابر افزایش داد . با کمال تعجب ، برای تورین ، یک رویکرد دو ماژول برای ایجاد اسید آمینه ناموفق بود . در عوض اختلال بزرگتری در متابولیسم رخ داد و تائورین می تولید شد ، زیرا این گیاه تلاش می کرد همه چیز را به مسیر خود باز گرداند.
