Молекулярные биологи из Нидерландов и США раскрыли механизм, который «накачивает» кислотами плоды лимонов и других цитрусов, и почему они почти полностью отсутствуют в мандаринах и прочих сладких плодах.

Их выводы были представлены в журнале Nature Communications, передает РИА Новости.

«Кислый вкус цитрусов связан с тем, что вакуоли в клетках их плодов «накачаны» большим количеством различных едких соединений, не уступающих по силе желудочному соку. Как они именно закачиваются туда из цитоплазмы клетки, обладающей нейтральным pH, мы не знали», — рассказывает Памела Страззер (Pamela Strazzer) из Амстердамского университета (Нидерланды).

Традиционно, родиной современных культурных сортов цитрусовых растений, в том числе апельсинов, лимонов и мандаринов, считается Китай, где их начали культивировать более двух тысяч лет назад. Их предположительные прародители, горькие апельсины и дикие цитроны, произрастают в другой части Евразии – в Индии и в некоторых уголках Гималаев.

Как сегодня считают историки, западные цивилизации познакомились с этими плодами восточных селекционеров только на излете античности, во времена походов Александра Македонского в Персию. В отличие от Китая, где цитрусовые деревья и их плоды ценили за аромат и лечебные свойства, жители Средиземноморья начали употреблять их в пищу, сделав их основой своего рациона.

Все «средиземноморские» сорта этих фруктов, в свою очередь, отличаются от их китайских сородичей тем, что их мякоть почти не содержит в себе кислоты. Историки и генетики давно хотят узнать, как и где это произошло, какие гены отвечают за кислый и сладкий вкус, и где реально находится родина современных цитрусов.

Страззер и ее коллеги раскрыли эту тайну, обратив внимание на одну необычную особенность другого растения, никак не связанного с цитрусами. Дело в том что недавно ученые обнаружили, что цвет лепестков петуний зависит от наличия мутаций в особом семействе генов, PH1-PH7, «дирижирующих» активностью нескольких других участков ДНК.

Перемены их окраски, в свою очередь, были связаны с тем, что мутации в двух подобных сегментах генома, PH1 и PH5, заставляли клетки цветка закачивать большие количества кислоты в их вакуоли. Они же были связаны с работой гена AN1, предположительно связанного со сладким вкусом мякоти мандаринов и белым цветом их косточек.

Подобные соображения заставили авторов статьи проверить, как различается активность PH1 и PH5 в клетках кислых и сладких цитрусов – лимона, апельсинов и помело. Как оказалось, активность этих двух участков и AN1 была высокой в кислых сортах лимонов и прочих цитрусов, и низкой – в их сладких «кузенах».

Проанализировав их структуру, ученые пришли к выводу, что AN1 играет роль своеобразного «выключателя» всей системы закачки кислот в вакуоли, а PH1 и PH5 — представляют мощные протонные помпы. Удаление небольшого участка в AN1 длиной всего в 143 «буквы»-нуклеотид в геномах сладких цитрусов привело к отключению этих систем перекачки, резкому повышению pH и избавлению от кислого вкуса.

Дальнейшие опыты показали, что у AN1 есть еще один «сообщник» – ген PH4, который тоже отвечает за включение этих протонных помп. Его повреждение полностью лишало лимоны запасов кислоты даже в том случае, если первый участок ДНК не содержал мутаций.

Что интересно, подобные мутации в AN1 и PH4 были неодинаковыми у разных сортов цитрусов. Это, как считают ученые, говорит о том, что они приобрели подобное изменение в геноме независимо друг от друга в далеком прошлом. Когда это случилось, пока не ясно, так как генетики не могут точно вычислить «возраст» отключенных генов.

Вне зависимости от ответа на этот вопрос, теперь генетики и селекционеры, как отмечают Страззер и ее коллеги, могут использовать эти четыре гена для выведения новых сортов апельсинов, лимонов и прочих цитрусовых плодов, отличающихся особенно кислым или сладким вкусом.

Популярні новини зараз

"Ми не хочемо вмирати за вас". Орбан оскандалився новою заявою про Україну

Польща ошелешила даними про в'їзд українців 18-22 років

Спочатку в'язниця, потім депортація: у Польщі покарають велику групу українців

Україна отримає "репарації" від Росії: де візьмуть майже 200 мільярдів євро

Показати ще

Подписывайтесь на канал «Хвилі» в Telegram, на канал «Хвилі» в Youtube, страницу «Хвилі» в Facebook