突然変異がアーモンドを毒素から治療に変える方法

わずか50個の苦いアーモンドを食べると、3分以内に成人を殺すのに十分なシアン化水素を放出できます。幸いなことに、食料品店のゴミ箱からすくい取った甘い品種は、突然変異のおかげで安全に食べることができます。

アーモンドの嗜好性の背後にある単一遺伝子の不具合は1世紀にわたって認識されてきましたが、ゲノム配列決定が必要でした。形質の複雑な制御を明らかにする。スペインの農業研究センターであるCEBAS-CSICの生化学者であるRaquelSánchez-Pérezとコペンハーゲン大学およびヨーロッパの他の場所の同僚は、6月にScienceで調査結果を発表しました。

A Beloved Nut Through歴史

アーモンドはピスタチオ、ブラジルナッツ、クルミ、ピーカン、カシュー、パインナッツを木の実の人気でリードしており、ピーナッツが最も人気のある落花生です。

(Federico Dicenta)

2016年、ミシェルオバマは夫が正確に消費していると冗談を言った毎晩7つのアーモンド。 “それでおしまい!”ニューヨークタイムズ紙が観察を真剣に報告したとき、7つのアーモンドを食べることが重要になりました。

見出しは属性を叫びます。「アーモンドの9つの証拠に基づく健康上の利点」には、ビタミン、ミネラル、抗酸化物質が記載されています。酸化防止剤、血糖値、コレステロール、および空腹感を低下させることでナッツを信用します。非常に多くの記事が、アーモンドが「体脂肪を溶かす」能力を宣伝しているので、それは真実であるに違いありません。

アーモンド栽培の証拠は、約11、650年前に始まった肥沃な三日月地帯にまでさかのぼります。長老プリニー紀元1世紀に彼の百科事典NaturalisHistoriaに、ローマ人はアーモンドから苦味と毒を取り除く方法を知っていたと書いています。ナッツは紀元前1324年のツット王の墓で発見されました。4世紀のキリスト教のテキストでは、木の幹が「…苦いアーモンド」を「ジュースの酸味を失い、おいしい果物になる」ようにします。

シアン化物!

の苦いナッツの硬い芯アーモンドの木Prunusamygdalusは、ロザス科の他のメンバーと、窒素への3つの結合によって保持された炭素からなるガスであるシアン化水素を放出する能力を共有しています。リンゴ、亜麻、マニオック(別名カッサバ)の種子、および桃、プラム、アプリコットの硬い内臓もシアン化物を放出します。

シアン化水素

使用したシアン化水素ガスの香り毒は推理小説で「苦いアーモンド」と表現されているため、1945年にRemembered Deathとして出版された、おそらく最も有名なアガサクリスティのスパークリングシアン化物です。これは、ナチスがガス室に送ったものの重要な構成要素であるザイクロンBの一部でした。スパイを捕まえたとされるシアン化物の丸薬は、塩、シアン化カリウム、またはシアン化ナトリウムです。それらは約5分で死にます。

アーモンドのシアン化物は、アミノ酸フェニルアラニンから形成されるプルナシンと呼ばれる分子から形成されるアミグダリンと呼ばれる生化学物質の反応から生じます。他の生化学的経路と同様に、酵素は各ステップを触媒(速度)します。

フィッシュコンサートでグロースティックをスナップして動作させるのと同様の現象で、植物はさまざまな部分でシアン化物生成の化学的前駆体を保持します昆虫や他の草食動物がナッツを砕くときに接触するもの。苦いナッツのある「野生型」(非変異型)植物では、種皮の下に蓄積したプルナシンが発達中の小葉に向かって推進され、そこで酵素がアミグダリンに変換します。

パウ!

歯を食いしばる顎は、苦味の源であるシアン化物とベンズアルデヒドを放出します。動物がすぐに屈服する間、木は炭素と窒素の栄養素の短い爆発を受け取ります。

「LittleShopofHorrors」の肉食植物オードリーは別の種類の防御を持っていました。

しかし、変異アーモンド植物では、プルナシンは防御を活性化する前に破壊されます。これは、サンチェスペレス博士が2008年に説明したものです。毒素、苦味、甘い味はありません。私たちが楽しんでいる突然変異は、木を草食動物に対して脆弱にすることによって木に害を及ぼします。

シアン化物は本質的に細胞を窒息させ、ミトコンドリア内の酸素を置き換え、栄養分子の結合に保持されているエネルギーの生物学的ATPへの変換をブロックしますエネルギー通貨。だからこそ、死のナットを噛むほど不幸なことに動物はすぐに終わりを迎えます。

アミグダリンは1970年代に別の名前で名声を博しました:レトリル、主張された癌治療-すべてがアプリコットピットから来て、最終的に稼ぎました医療のいんちきの最良の例の1つであるという区別を複合します。レトリルは、ビタミンではありませんが、「ビタミンB17」としても宣伝されています。

さらに興味深いのは、裏切り者と宣言された司祭を毒殺するためにピットが使用された2千年紀にエジプトで実践された、「桃による死」におけるアミグダリンの役割でした。化学者は、1800年代初頭にアーモンドから化合物を最初に分離しました。 。それは、3,000以上の植物種が生成するシアン生成グリコシドと呼ばれる天然毒素のクラスに属しています。

より甘いナッツを見つける

ちょうど1世紀前、グレゴールメンデル自身を彷彿とさせる実験により、単一の遺伝子がアーモンドの苦味や甘さを制御します。

(Federico Dicenta)

Geneticsの論文「TheFactorfor Bitterness in the Sweet Almond」で、Meyer J. Heppnerは、1916年から1919年にかけてデイビスのユニバーシティファームで行った実験について説明しました。 、 カリフォルニア。彼は、樹木が晩霜に耐えられるように、開花を数日遅らせようとしていました。

ヘップナーが設定した繁殖交配からの数字は、メンデルのエンドウ豆に私をフラッシュしました。32の交配で602本の樹木が生産されました。研究期間中に243が開花し、スイートアーモンドで208、ビターアーモンドで59が得られました。

遺伝学者にとって、これは古典的な3:1のメンデルの法則であり、形質の1つのバージョンが優勢であることを示しています。そして1つの劣性。 「苦い」が劣性であるという事実は、メンデルのしわの寄ったグリーンピースのように、予期せず現れる理由を説明しています。

ヘップナーは次のように綴っています。「ほぼ完璧な3:1の比率、3.028:0.972があります。理論上のメンデルのモノハイブリッド比に対するこの近似は、上記の交配で表されたすべてのアーモンド品種が穀粒の甘さに関してヘテロ接合であることを示しています。それらは遺伝的構成Bbを持たなければなりません。ここで、bは劣性形質としての苦味の要因を表し、Bは優性形質としての甘味の因子を表します…結果として、甘いアーモンドを伴う苦いアーモンドの木に突然変異が起こった可能性があります。 。」

それで、ヘップナーは後のブルマーを選択しようとして、代わりにもっと甘いナッツを見つけました。研究者たちは、突然変異体が「甘い核」であるときに甘さを与える遺伝子に最終的に巧妙に名前を付けるでしょう。ミツバチが「b」を含む花粉を花の「b」を含む胚珠に運ぶと、苦味が新たに発生する可能性があります。

メンデルの研究に影響を与えたのは劣性形質の再現でしたが、理論も実用的です。毎シーズン、新しい木をテスト(味見)し、苦いアーモンドを捨てた木を捨てる必要があります。無駄でした。その考えを持ってください。

ゲノムアプローチ

甘さの源を見つけることは少し遠回りです。研究者たちは、アミグダリンを合成するためにタンパク質産物が必要な2つの遺伝子が苦い木と甘い木で違いがないことを発見したとき、それらの遺伝子の発現を制御する遺伝子に目を向けました。2人が同じものを着ているようなものです。スカーフのような衣服は、まったく異なる方法で。

転写因子と呼ばれるタンパク質は、他の遺伝子のオンとオフを制御します。アーモンドの木のゲノム配列を組み立てると、説明できる転写因子遺伝子が明らかになります。の区別のために苦くて甘いナッツ?

基本的なヘリックス-ループ-ヘリックスタンパク質モチーフ

実際、アーモンドゲノム内では、5つの転写因子遺伝子が1つの染色体上に集まっています。それらはbHLHと呼ばれ、「塩基性ヘリックスループヘリックス」の略で、これらのタンパク質が特定の遺伝子セットにpingをオン/オフし、それらの活動を制御できるようにする3次元形式を意味します。

Of 5つのbHLH遺伝子、1つだけ、bHLH2は、樹木で異なる方法でオンまたはオフになり、甘いアーモンドと苦いアーモンドを生成します。したがって、これは待望の「甘いカーネル」遺伝子です。

小さな遺伝子グリッチ、シトシン(C)からチミン(T)は、転写因子の1つのアミノ酸を変化させて、通常の形状の積み重ねられたペアをとらないようにします。その結果、アミグダリンの2つの遺伝子は活性化されず、苦味への生化学的経路を切断します。アーモンドは甘いです。

おいしいアーモンドの起源の謎を解くことに加えて、新しい研究は、bHLH2遺伝子を取り巻くDNA配列の変化を特定しました。これらを診断テストに組み込んで、ナッツが有毒であるか甘いかを確認するために3〜5年木を育てる必要はなく、甘いナッツを含む植物を生み出す苗木を選択できます。このようにして、研究者は劣性の苦味特性の出現を気にせずに他の遺伝子を選択または変更でき、コストと土地利用を節約できます。

(Federico Dicenta)

影響は、人気のあるナッツを超えて反響します。研究者たちは、綿のゴシポール(男性用避妊薬)、イチゴの抗酸化アントシアニン、キャッサバでシアン化物を生成するリナマリンとロタウストラリン、キノアを苦くするサポニンなど、他の植物の初期に毒素を検出するためのゲノムアプローチを提案しています。

アーモンドストーリーの私のお気に入りの部分は? グレゴール・メンデルのような科学者の天才のデモンストレーションは、テクノロジーの助けを借りて観察と巧妙な実験を行ったにもかかわらず、自然の法則そのものを明らかにしました。

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