Многие жалуются, что помидоры уже не такие вкусные, как раньше. Это справедливые обвинения: производители выводят сорта, которые дают высокие урожаи, не поддаются болезням и хорошо переносят транспортировку, а про вкусовые качества вспоминают в последнюю очередь. Учёные из Китая, США, Испании и Израиля выяснили, как нужно изменить геном помидоров коммерческих сортов, чтобы они вновь стали вкусными.
Чтобы узнать, почему одни помидоры нравятся нам больше других, исследователи предложили людям попробовать 160 помидоров разных сортов и оценить их вкус. Затем они изучили химический состав образов с помощью метода газовой хроматографии и, сопоставив, эти данные с предпочтениями потребителей, определили, какие компоненты придают томатам приятный вкус. Исследователи сравнили химический состав новых и старых сортов и выяснили, что помидорам крупных производителей недостаёт 13 летучих веществ. Летучие компоненты имеют не меньшее значение, чем сахара и кислоты, потому что именно они активируют наши обонятельные рецепторы. Уменьшение их концентрации ухудшает вкус, даже если содержание всех остальных веществ не изменилось.
Учёные провели секвенирование генома 398 современных, старых и диких сортов помидоров и с помощью полногеномного поиска ассоциаций нашли гены, которые отвечают за синтез «вкусных» веществ. По словам одного из исследователей, Гарри Кли (Harry Klee), производители со временем смогут получить крупные, устойчивые к вредителям и вкусные томаты, скрещивая коммерческие сорта со старыми разновидностями. Кли считает, что этот процесс займёт всего несколько лет. Но независимый специалист по растениеводству из Миннесотского университета Чанбинь Чэнь (Changbin Chen) предупреждает, что такие генетические модификации могут снизить срок хранения помидоров.
Исследователи обнаружили гены, которые регулируют синтез глюкозы и фруктозы. Однако увеличить содержание сахара в помидорах коммерческих сортов не выйдет: производители выбирают культуры, которые дают крупные плоды, а чем больше помидор, тем он менее сладкий. Повышение выработки сахаров неминуемо приведёт к уменьшению размеров плода. Но придать помидорам сладкий вкус можно за счёт летучих веществ — для этого нужно лишь немного увеличить их концентрацию, а жертвовать урожайностью не придётся. «Это прекрасная работа, насколько я знаю, этим занимаются всего несколько групп учёных, — говорит Чэнь. — Производители, которые поставляют свежие помидоры, реально смогут с этим работать».
Секвенирование биополимеров (белков, ДНК и РНК) — определение их аминокислотной или нуклеотидной последовательности. В результате секвенирования получают формальное описание первичной структуры линейной макромолекулы в виде последовательности мономеров в текстовом виде. Размеры секвенируемых участков ДНК обычно не превышают 100 пар или 1000 пар нуклеотидов. В результате секвенирования перекрывающихся участков ДНК, получают последовательности участков генов, целых генов и даже полных геномов организмов.
Полногеномный поиск ассоциаций — группа методов, направленных на установление связи между вариациями генома и внешними или внутренними особенностями организма.