Згідно з однією з теорій, ягоди пасльону, які вбили римського імператора Августа, відомі своєю смертельністю. Цікаво, що помідори (Solanum lycopersicum) належать до того ж сімейства рослин, що й пасльонові, і також виробляють токсичні стероїдні глікоалкалоїди — в результаті, протягом тривалого часу вони вважалися отруйними, пише Science Alert.
На щастя для нас, помідори насправді не вбивають людей: вони перетворюють свої гіркі токсини на щось більш приємне на смак і менш смертельне. За словами співавтора дослідження, біолога з Сичуанського університету Феня Бая, вони з колегами змогли визначити генетичні механізми, які беруть участь у безпечній трансформації плодів томата.
Пасльонові використовують стероїдні глікоалкалоїди як природний захист від шкідників. Вважається, що ці молекули втручаються в мембрани клітин тварин, пошкоджуючи їх, а в кінцевому підсумку викликаючи загибель клітин.
Ще одним представником токсичного сімейства є картопля — вона була вирощена з безпечним рівнем цих сполук, хоча також здатна їх виробляти при пошкодженні або під впливом великої кількості світла.
Дослідники виявили, що для людей це лікоалкалоїдне з'єднання неприємно гірке на смак, а споживання занадто великої його кількості призводить до печіння в роті, за яким слідують такі симптоми, як:
Водночас рослинам необхідно, щоб їх насіння розсівалося, і в цьому їм допомагають тварини. Тому у деяких рослин у міру дозрівання їх плодів з насінням гіркі токсичні хімікати перетворюються на щось більш приємне на смак.
У новому дослідженні, результати якого опубліковані в журналі Science Advances, Бай з колегами виявили, що в томатах ці хімічні речовини роблять плоди червонішими, м’якшими та солодшими, а також координують розпад токсичного глікоалкалоїду на менш токсичне з'єднання, яке називається ескулезидом А. Це забезпечує низькі рівні токсичних стероїдних глікоалкалоїдів, дозволяючи підтримувати стійкість до атак травоїдних і гарантує, що плоди досягнуть дозрівання насіння.
Білок під назвою DML2 дозволяє клітинному генному апарату отримувати доступ до генів, які беруть участь у зупинці токсинів, шляхом видалення метильних груп. У ході дослідження вчені генетично відключили створення DML2 в томатах і виявили, що отримані плоди все ще містили високі рівні стероїдних глікоалкалоїдів.
Далі вчені порівняли гени, які беруть участь в інших споріднених рослинах. Результати вказують на те, що деметилювання ДНК під впливом DML2 збільшилося під час одомашнення томата, що змінило рослини з виробників дрібних ягід на творців великих червоних плодів. Тим часом рівні генів, які підтримують стероїдні глікоалкалоїди, також знизилися — простими словами, це дозволяє безпечно вживати навіть зелені томати.