С древнейших времен культуры всего мира извлекали растительное масло из растений, чтобы использовать его в качестве пищи и топлива. Некоторые растительные масла имеют важные преимущества для здоровья, включая снижение уровня холестерина и снижение риска сердечно-сосудистых заболеваний.

Но есть проблема: растительные масла традиционно извлекаются из фруктов или семян, и процесс экстракции часто приводит к тому, что остальная часть растения выбрасывается в процессе. Теперь Джей телен, профессор биохимии в Университете Миссури, нашел способ увеличить производство триацилглицерина-основного компонента растительного масла-в листьях растений, метод, который может позволить производителям собирать масло из больших листовых растений, которые также имеют другие применения. Сорго, например, - мировой источник зерна, ценящегося за свои засухоустойчивые качества, - может играть двойную роль в качестве источника растительного масла, создавая более эффективную и ценную культуру.

Телен и Яджин Йе, аспирант лаборатории Телена в МУ, использовали инструмент редактирования генов CRISPR, чтобы "выбить" семейство генов, которые, как они обнаружили, отвечают за регуляцию производства жирных кислот в листьях арабидопсиса, растения, регулярно используемого исследователями для изучения биохимии растений. Результаты исследования были недавно опубликованы в престижном журнале Nature Communications.

"Мы знаем, что растения синтезируют жирные кислоты, когда им дают свет", - сказал телен, который имеет двойное назначение в колледже сельского хозяйства, продовольствия и природных ресурсов и Центре наук о жизни Бонда. "Это исследование показало нам, что есть три белка, которые сдерживают этот процесс в листьях, и что мы можем отключить их родственные гены с помощью CRISPR. Это высвобождает растение для производства большего количества триацилглицерина в листьях, а не только в семенах."

Телен сказал, что этот метод может привести к увеличению и удешевлению производства растительных масел, а возможность двойного использования листовых культур, таких как сорго и соя, может снизить нагрузку на производство семян с более высоким содержанием масла. Это бремя часто имеет нежелательные последствия-в том числе снижение содержания белка, который является основным товаром в семенах сои. Его лаборатория сейчас находится в процессе дальнейшего тестирования метода на культурах, чтобы подтвердить его жизнеспособность.

Жажда исследований

Если кто и был готов сделать это открытие, так это Джей телен. Родом из маленького городка Сьюард, штат Небраска, телен серьезно занимался научными исследованиями со средней школы более трех десятилетий назад, когда он оказался в классе Джима Лэндона, всемирно известного учителя естественных наук с неортодоксальным стилем.

-Мы вышли из класса и провели экологические эксперименты в заповедниках, - сказал телен. - Мы ходили в походы, помогали в изучении инвазивных видов и даже помогали в доисторических раскопках. Мы обнаружили кости мастодонта. Это был действительно впечатляющий материал."

Лэндон взял Телена под свое крыло, организовав для него участие в университетских исследованиях в Университете Небраски летом и-время от времени—по выходным в течение учебного года. Лэндон, которому сейчас за семьдесят и который наслаждается уединением в штате Вашингтон, отчетливо помнит своего бывшего студента.

- Джей был замечательным ребенком, очень любознательным, - сказал Лэндон. - Я помню, как в 1989 году его выбрали для презентации своих исследований на 40-й Международной научно-технической выставке в Питтсбурге. Только несколько студентов из Небраски, Канзаса и Оклахомы были отобраны, и я до сих пор вижу, как он стоит там и делает свою презентацию. В старших классах, когда спортсмены иногда получают всю славу, было здорово видеть, как Джей проявляет инициативу в проведении исследований,и еще лучше видеть, что эта инициатива вознаграждается."

Учитель и ученик пошли по разным карьерным путям, но они все еще время от времени разговаривают, отражая влияние друг на друга. Телен благодарит Лэндона за то, что он пробудил в нем интерес к науке, в то время как Лэндон щедро говорит о том, как студенты, подобные Телену, подпитывали его страсть к преподаванию на протяжении всей его карьеры.

"Меня просто поражает, чего достигли дети, которых я учил", - сказал Лэндон. - Я так горжусь тем, что исследование Джея опубликовано в таком престижном журнале, как Nature Communications."

Несмотря на свой успех, телен не планирует замедляться, когда дело доходит до исследований, которые движут его любовью к науке.

"Для меня понимание того, как регулируется метаболизм растений, - это зуд, который нужно почесать", - сказал телен. "Заводы-это оригинальные "зеленые" заводы по производству продуктов питания, химического сырья и топлива. Открытие новых метаболических ограничений и использование этих открытий, чтобы помочь нам адаптироваться к потеплению планеты,—это то, что мотивирует меня, и еще многое предстоит сделать."

ИСТОЧНИК