쓴 아몬드를 50 개만 먹으면 3 분 이내에 성인을 죽일 수있는 충분한 시안화 수소를 방출 할 수 있습니다. 다행스럽게도 식료품 점의 쓰레기통에서 가져온 달콤한 품종은 돌연변이 덕분에 먹기에 안전합니다.

아몬드 기호성 뒤에있는 단일 유전자 결함은 한 세기 동안 인식되었지만 게놈 시퀀싱이 필요했습니다. 특성의 복잡한 통제를 드러내 기 위해. 스페인의 농업 연구 센터 인 CEBAS-CSIC의 생화학자인 Raquel Sánchez-Pérez와 코펜하겐 대학 및 유럽의 다른 곳의 동료들은 6 월에이 연구 결과를 Science에 발표했습니다.

A Beloved Nut Through 역사

아몬드는 피스타치오, 브라질 너트, 호두, 피칸, 캐슈, 잣의 인기를 이끌며 땅콩은 가장 인기있는 땅콩입니다.

2016 년 Michelle Obama는 남편이 정확히 소비한다고 농담했습니다. 매일 밤 아몬드 7 개. “그게 다야!” The New York Times가이 관찰을 심각하게 보도했을 때 아몬드 7 개를 먹는 것이 문제가되었습니다.

헤드 라인은 속성을 외쳤습니다. “아몬드의 9 가지 증거 기반 건강 혜택”에는 비타민, 미네랄, 산화제, 혈당, 콜레스테롤 및 배고픔을 낮추는 견과류. 많은 기사에서 아몬드가 “체지방을 녹이는”능력을 선전하는 것은 사실 일 것입니다.

아몬드 재배의 증거는 약 11,650 년 전부터 시작된 비옥 한 초승달로 거슬러 올라갑니다. 기원전 1 세기에 그의 백과 사전 Naturalis Historia에서 로마인들은 아몬드에서 쓴맛과 독을 제거하는 방법을 알고 있었다고 썼습니다. 견과류는 기원전 1324 년부터 Tut 왕의 무덤에서 발견되었습니다. 그리고 4 세기의 기독교 텍스트는 피어싱과 플러그 연결을 설명합니다. 나무의 줄기는 “… 쓴 아몬드”가 주스의 산도를 잃고 맛있는 과일이되도록합니다.

시안화물!

아몬드 나무 Prunus amygdalus는 Rosaceae 계통의 다른 구성원들과 함께 질소에 대한 3 개의 결합에 의해 보유 된 탄소로 구성된 가스 인 시안화 수소를 방출하는 능력을 공유합니다. 사과, 아마 및 마니 옥 (일명 카사바)의 씨앗, 그리고 복숭아, 자두, 살구의 단단한 내부도 청산가리를 방출합니다.

사용 된 시안화 수소 가스의 향기 독극물은 탐정 소설에서 “쓴 아몬드”로 묘사되는데, 아마도 가장 유명한 Agatha Christie의 Sparkling Cyanide는 1945 년에 Remembered Death로 출판되었습니다. 그것은 나치가 가스실로 보낸 것의 핵심 구성 요소 인 Zyklon B의 일부였습니다. 스파이를 포획 한 것으로 알려진 시안화물 알약은 염, 시안화 칼륨 또는 시안화 나트륨입니다. 약 5 분 안에 죽습니다.

아몬드의 시안화물은 아미노산 페닐알라닌에서 형성되는 프루나 신이라는 분자에서 형성되는 아미그달린이라는 생화학 반응에서 비롯됩니다. 모든 생화학 적 경로에서와 마찬가지로 효소는 각 단계를 촉매 (속도)합니다.

Phish 콘서트에서 글로우 스틱을 작동시키는 것과 유사한 현상으로, 식물은 여러 부분에서 시안화물 생산의 화학적 전구체를 보유합니다. 곤충이나 다른 초식 동물이 너트를 부 수면 접촉하게됩니다. 쓴 견과류가있는 “야생형”(돌연변이가 아닌) 식물에서 종자 코트 아래에 축적 된 프루나 신은 효소가 아미그달린으로 전환하는 성장하는 전단지쪽으로 추진됩니다.

Pow!

구부러진 턱은 쓴 맛의 원인 인 시안화물과 벤즈알데히드를 방출합니다. 동물이 빨리 굴복하는 동안 나무는 탄소와 질소 영양소를 잠깐 씩 폭발시킵니다.

그러나 돌연변이 아몬드 식물에서 prunasin은 방어를 활성화하기 전에 파괴됩니다. Sánchez-Pérez 박사는 2008 년에 설명했습니다. 독소도없고 쓴맛도없고 단맛도 없습니다. 우리가 즐기는 돌연변이는 나무를 초식 동물에 취약하게 만들어 나무에 해를 끼칩니다.

시안화물은 본질적으로 세포를 질식시켜 미토콘드리아의 산소를 대체하여 영양분 분자의 결합에있는 에너지가 생물학적 인 ATP로 전환되는 것을 차단합니다. 에너지 통화. 그렇기 때문에 죽음의 열매에 물릴만큼 불행한 동물들에게 그 종말이 너무나도 빠르게 다가옵니다.

Amygdalin은 1970 년대에 다른 이름으로 명성을 얻었습니다. laetrile, 주장 된 암 치료법은 모두 살구 구덩이에서 나왔고 결국 수익을 얻었습니다. 그 화합물은 의학적인 문제의 가장 좋은 예 중 하나라는 구별입니다. Laetrile은 비타민은 아니지만 “비타민 B17″로도 홍보되었습니다.

더 흥미로운 것은 “복숭아에 의한 죽음”에서 아미그달린의 역할이었는데, 2 천년에 이집트에서 구덩이가 사제를 독살하는 데 사용되었을 때 배신자로 선언되었습니다. 화학자들은 1800 년대 초에 처음으로 아몬드에서 화합물을 분리했습니다. . 그것은 3,000 종 이상의 식물이 생산하는 시아 노 제닉 배당체라고하는 천연 독소에 속합니다.

감미로운 견과류 찾기

정확히 100 년 전 그레고르 멘델 자신을 연상시키는 실험에서 밝혀진 바에 따르면 단일 유전자가 아몬드의 쓴맛이나 단맛을 제어합니다.

유전학 논문 “달콤한 아몬드의 쓴맛 요인”에서 Meyer J. Heppner는 1916 년부터 1919 년까지 Davis의 University Farm에서 수행 한 실험을 설명했습니다. , 캘리포니아. 그는 나무가 늦은 서리에서 살아남을 수 있도록 며칠 정도 개화를 늦추려고 노력했습니다.

Hepner가 설정 한 번식 십자가의 숫자는 나를 Mendel의 완두콩으로 되돌려주었습니다. 32 개의 십자가는 602 그루의 나무를 생산했습니다. 그 중 243 개가 연구 기간 동안 꽃이 피고 달콤한 아몬드가 208 개, 쓴 아몬드가 59 개가 나왔습니다.

유전 학자에게 이것은 전형적인 3 : 1 멘델 비율로,이 특성의 한 버전이 우세 함을 나타냅니다. 열성 하나. “쓴맛”이 열성이라는 사실은 Mendel의 주름진 완두콩처럼 예기치 않게 나타나는 이유를 설명합니다.

Heppner는 “거의 완벽한 3 : 1 비율 인 3.028 : 0.972가 있습니다. 이론적 인 멘델의 모노 하이브리드 비율에 가까운이 근사값은 위의 십자가에 표시된 모든 아몬드 품종이 커널의 단맛에 대해 이형 접합성임을 나타냅니다. 그들은 유전 적 구성 Bb를 가져야합니다. 여기서 b는 열성 특성으로 쓴맛 요인을 나타내고, 지배적 특성으로 B는 단맛에 대한 요인을 나타냅니다. 그 결과 달콤한 아몬드로 인해 쓴 아몬드 나무에서 돌연변이가 발생했을 가능성이 있습니다. .”

그래서 Heppner는 나중에 블루머를 선택하려고했지만 대신 더 달콤한 견과류를 찾았습니다. 연구자들은 돌연변이가 “달콤한 커널”일 때 달콤함을 부여하는 유전자를 영리하게 지명 할 것입니다. 꿀벌이 “b”가있는 꽃가루를 꽃의 “b”가있는 난자에 옮기면 쓴맛이 다시 발생할 수 있습니다.

멘델의 작업에 영감을 준 것은 열성 형질의 재현이었습니다. 그러나 이론적 측면도 실용적입니다. 매 시즌마다 새 나무를 시험 (맛)하고 쓴 아몬드가 든 나무는 버려야합니다. 낭비였습니다. 그 생각을 유지하십시오.

유전체 적 접근

단맛의 근원을 찾는 것은 연구자들이 아미그달린을 합성하는 데 필요한 단백질 제품을 가진 두 유전자가 쓴 나무와 달콤한 나무에서 다르지 않다는 것을 발견했을 때, 그들은 그 유전자의 발현을 제어하는 유전자를 찾았습니다. 스카프와 같은 옷 조각은 완전히 다른 방식입니다.

전사 인자라고하는 단백질은 다른 유전자의 활성화 여부를 제어합니다. 아몬드 나무의 게놈 서열을 조합하면 설명 할 수있는 전사 인자 유전자가 밝혀집니다. 구별을 위해 쓴맛과 달콤한 견과류?

실제로 아몬드 게놈 내에서 5 개의 전사 인자 유전자가 하나의 염색체에 모여 있습니다. 이 단백질은 특정 유전자 세트를 켜고 끄고 활동을 제어 할 수있는 3 차원 형태를 나타내는 “기본 나선 루프 나선”을 나타내는 bHLH라고합니다.

Of 5 개의 bHLH 유전자 (단 하나 인 bHLH2)는 달콤한 아몬드와 쓴 아몬드를 생산하는 나무에서 다르게 켜지거나 꺼집니다. 그래서 오랫동안 기다려온 “달콤한 커널”유전자입니다.

작은 유전 적 결함, 변화 사이토 신 (C)을 티민 (T)으로 바꾸는 방식으로 전사 인자에서 하나의 아미노산을 변경하여 정상적인 형태 인 스택 쌍을 가정하지 못하도록 차단합니다. 그 결과 아미그달린의 두 유전자가 활성화되지 않아 괴로움으로가는 생화학 적 경로가 끊어집니다. 아몬드는 달콤합니다.

맛있는 아몬드의 기원에 대한 미스터리를 해결하는 것 외에도 새로운 연구는 bHLH2 유전자를 둘러싼 DNA 서열의 변이를 확인했습니다. 이것들을 진단 테스트에 통합하여 견과류가 독성인지 달콤한 지 확인하기 위해 3 ~ 5 년 동안 나무를 키울 필요없이 달콤한 견과류가있는 식물을 생산할 묘목을 선택할 수 있습니다. 이러한 방식으로 연구자들은 열성 쓴맛 형질의 출현에 대한 걱정없이 다른 유전자를 선택하거나 수정할 수 있으므로 토지 사용과 비용을 절약 할 수 있습니다.

의미는 인기있는 견과류를 뛰어 넘습니다.연구원들은 면화의 고시 폴 (남성 피임약), 딸기의 항산화 안토시아닌, 카사바에서 시안화물을 생성하는 리나 마린 및 로타 우스 트랄 린, 퀴 노아를 쓴맛을 유발하는 사포닌 등 다른 식물의 독소를 조기에 발견하기위한 게놈 접근 방식을 제안합니다.

아몬드 이야기에서 내가 가장 좋아하는 부분은? 그레고르 멘델과 같은 과학자들의 천재성을 입증 한 결과, 기술의 도움없이 관찰과 영리한 실험을 통해 자연의 법칙이 드러났습니다.