Регуляция сроков созревания и хранения плодов

Благодаря успехам генетической инженерии, можно не только вводить в организм новый чужеродный ген, но и заблокировать (провести адресное разрушение), ослабить (или, наоборот, усилить) действие природного гена.

Например, плоды томата во время созревания содержат значительное количество специального белка-фермента PG (полигалактуроназы), придающего плодам рыхлость. Этот фермент участвует в разрушении пектина — основного компонента межклеточного пространства растительных тканей. Продукт гена pg синтезируется в период созревания плодов томатов, а увеличение его количества приводит к тому, что плоды постепенно теряют упругость, становятся более мягкими и загнивают, что значительно сокращает срок их хранения. Для устранения этого белка (с целью увеличения сроков хранения томатов) проводят отключение гена pg путем встраивания в геном томатов антисмысловой конструкции (содержащей перевернутую копию гена) по отношению к этому гену. В результате транскрипции получается антисмысловая (перевернутая) мРНК (так называемая асРНК), которая комплементарно связывается с нормальной (смысловой) мРНК. Образуется молекула двухцепочечной РНК (дуплекс), которая уже не может служить матрицей для синтеза белка.

С применением этого подхода получены первые коммерческие растения томата Flavr Savr, отличающиеся пониженной деполимеризацией пектина клеточной стенки плодов, в результате чего они дольше хранились, сохраняя товарные и пищевые качества зрелых плодов, а сами растения были более устойчивы к грибковым заболеваниям.

Генно-инженерный подход применяют и для регулирования сроков созревания томатов. Известно, что этилен — это газообразный гормон, одна из функций которого — контроль над процессом созревания и старения плодов. В качестве мишени в этом случае используют ген efe (ethylene-forming enzyme), продуктом которого является фермент, участвующий в биосинтезе этилена. У трансгенных растений уровень этилена был гораздо ниже нормы, поэтому плоды имели более длительный срок хранения.

Данный подход представляет интерес и для обеспечения длительного хранения срезанных цветов.