در یک مطالعه پیشگامانه منتشر شده در Biocatalysis and Agricultural Biotechnology، محققان با موفقیت از تکنیک های ویرایش ژن برای تولید سیب زمینی تراریخته با سطوح کاهش قابل توجهی آلفا سولانین، یک گلیکوآلکالوئید استروئیدی استفاده کردند که در صورت مصرف در مقادیر زیاد می تواند برای انسان سمی باشد. این پیشرفت پتانسیل ایجاد انقلابی در کشت سیب زمینی و افزایش ایمنی مواد غذایی را دارد.
سیب زمینی، یک محصول اصلی در سراسر جهان، به طور طبیعی دو گلیکول آلکالوئید استروئیدی اصلی تولید می کند: α- سولانین و α-چاکونین. در حالی که این ترکیبات به عنوان مکانیسم های دفاعی طبیعی برای گیاه عمل می کنند، اما در صورت مصرف بیش از حد می توانند خطراتی برای سلامتی ایجاد کنند. عواملی مانند قرار گرفتن در معرض نور، آسیب فیزیکی، و شرایط نامناسب نگهداری میتوانند باعث افزایش تولید گلیکوآلکالوئیدها در سیبزمینی شوند و خطرات بالقوه سلامتی را تشدید کنند.
برای رفع این مشکل، محققان هندی از تکنیک ویرایش ژن CRISPRi/dCas9-KRAB برای سرکوب ژن سولانیدین گالاکتوزیل ترانسفراز (sgt1) در سیب زمینی استفاده کردند. با هدف قرار دادن این ژن خاص، محققان توانستند به میزان قابل توجهی سطح α- سولانین را در سیب زمینی های تراریخته کاهش دهند، در حالی که سطوح α-چاکونین را بدون تاثیر باقی گذاشتند. این رویکرد هدفمند تضمین میکند که سیبزمینی برای مصرف سالم بماند و در عین حال مکانیسمهای دفاعی طبیعی خود را در برابر آفات و بیماریها حفظ کند.
نکته مهم، آنالیز تغذیهای این سیبزمینیهای ویرایششده با ژن هیچ تغییر قابلتوجهی در مقایسه با سیبزمینیهای معمولی نشان نداد. این بدان معناست که سیبزمینیهای تراریخته ارزش غذایی و ترکیب کلی خود را حفظ میکنند و آنها را به یک جایگزین مناسب و مطمئن برای مصرفکنندگان تبدیل میکنند.
یافته های این مطالعه پیامدهای گسترده ای برای آینده کشت سیب زمینی دارد. با کاهش موفقیت آمیز سطح آلفا سولانین از طریق ویرایش ژن، محققان راه را برای توسعه گونه های سیب زمینی بهبود یافته که ذاتا برای مصرف انسان ایمن تر هستند هموار کرده اند. این پیشرفت نه تنها به خطرات بالقوه سلامت مرتبط با گلیکوآلکالوئیدها می پردازد، بلکه فرصت های جدیدی را برای افزایش مشخصات تغذیه ای و کیفیت کلی سیب زمینی باز می کند.
یافته های این مطالعه در حال حاضر جرقه تحقیقات و توسعه بیشتر در زمینه سیب زمینی های ویرایش شده ژنی شده است. دانشمندان و متخصصان کشاورزی اکنون در حال کار در جهت پالایش و گسترش این نتایج اولیه هستند، با هدف نهایی ایجاد طیف وسیعی از گونههای سیبزمینی ویرایششده ژنی که خواص بهبود یافتهای از جمله کاهش سطح گلیکول آلکالوئید، افزایش محتوای تغذیهای و افزایش مقاومت در برابر آفات را ارائه میدهند. و بیماری ها
کاربرد موفقیتآمیز تکنیکهای ویرایش ژن برای تولید سیبزمینی تراریخته با سطح سولانین پایین، نقطه عطف مهمی در زمینه سیبزمینی است. این پیشرفت نه تنها به خطرات بالقوه سلامتی مرتبط با مصرف بیش از حد گلیکوآلکالوئید می پردازد، بلکه راه را برای توسعه گونه های سیب زمینی ایمن تر و مغذی تر هموار می کند. با ادامه پیشرفت تحقیقات در این زمینه، میتوانیم به آیندهای نگاه کنیم که در آن سیبزمینیهای اصلاحشده ژنی نقشی حیاتی در تضمین امنیت غذایی و ترویج عادات غذایی سالمتر ایفا کنند.