Metabolic engineering of tomato fruit enriched in L-DOPA.

Araştırma özeti

Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by

Levodopa veya L-3,4-dihidroksifenilalanin olarak da bilinen L-DOPA, standart olmayan bir amino asit ve Parkinson Hastalığı (PD) tedavisi için altın standart ilaçtır. Son zamanlarda, sentezinden sorumlu enzimi kodlayan bir gen, renkli pigment grubu betalainlerinin öncüsü olarak, pancar, BvCYP76AD6'da tanımlanmıştır. BvCYP76AD6'nın meyveye özgü bir şekilde aşırı ekspresyonu yoluyla L-DOPA'da zenginleştirilmiş domates meyvesi tasarladık. Transgenik meyvenin analizi, doğal olarak betalain üreten bir bitkide L-DOPA'nın birikmesinin fizibilitesini ortaya çıkardı. Meyve biriktirme L-DOPA da meyve metabolom üzerinde büyük etkiler gösterdi. Bu değişikliklerden bazıları amino asit seviyelerinin yükseltilmesi, TCA ve glikoliz yollarının ara düzeylerindeki değişiklikler ve fenolik bileşiklerin ve azot içeren özel metabolitlerin seviyelerindeki azalmaları içeriyordu. Dahası, metabolik ana düzenleyici MYB12'nin ekspresyonunu, özellikle domates meyvesinde, BvCYP76AD6 ile birlikte yükselterek L-DOPA seviyelerini daha da artırabildik. Çalışmamız, bitkilerde L-DOPA için yeni roller açıkladı, çünkü antioksidan kapasitesi ve sağlamlığı da dahil olmak üzere meyve kalitesi parametrelerini etkiledi. Domates meyvesinde elde edilen L-DOPA seviyeleri, L-DOPA'nın tohumsuz diğer organlarındaki seviyelerle karşılaştırılabilirdi - birikmiş bitkiler, L-DOPA'nın repertuvarını genişleterek yeni biyolojik kaynakları geliştirme fırsatı sunuyordu. Bu domates meyvesi bu önemli ilacın alternatif bir kaynağı olarak kullanılabilir.

Özgün kaynak özetini okuyun

L-DOPA, also known as Levodopa or L-3,4-dihydroxyphenylalanine, is a non-standard amino acid, and the gold standard drug for the treatment for Parkinson's Disease (PD). Recently, a gene encoding the enzyme that is responsible for its synthesis, as a precursor of the coloured pigment group betalains, was identified in beetroot, BvCYP76AD6. We have engineered tomato fruit enriched in L-DOPA through overexpression of BvCYP76AD6 in a fruit specific manner. Analysis of the transgenic fruit revealed the feasibility of accumulating L-DOPA in a non-naturally betalain-producing plant. Fruit accumulating L-DOPA also showed major effects on the fruit metabolome. Some of these changes included elevation of amino acids levels, changes in the levels of intermediates of the TCA and glycolysis pathways and reductions in the levels of phenolic compounds and nitrogen-containing specialised metabolites. Furthermore, we were able to increase the L-DOPA levels further by elevating the expression of the metabolic master regulator, MYB12, specifically in tomato fruit, together with BvCYP76AD6. Our study elucidated new roles for L-DOPA in plants, because it impacted fruit quality parameters including antioxidant capacity and firmness. The L-DOPA levels achieved in tomato fruit were comparable to the levels in other non-seed organs of L-DOPA - accumulating plants, offering an opportunity to develop new biological sources of L-DOPA by widening the repertoire of L-DOPA-accumulating plants. These tomato fruit could be used as an alternative source of this important pharmaceutical.

Bilimsel değerlendirme

Araştırma sorusu

Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.

Yöntem ve örneklem

Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.

Temel bulgular

Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.

Sınırlılıklar

Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.

Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.