吃蔬菜很重要，但一些必需的維生素和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)只能在動(dòng)物體內(nèi)找到，包括某些氨基酸和多肽?，F(xiàn)在，在發(fā)表在《農(nóng)業(yè)與食品化學(xué)雜志》上的一項(xiàng)概念驗(yàn)證研究中，研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種方法，可以在植物內(nèi)部生產(chǎn)肌酸、肌肽和牛磺酸——所有這些都是基于動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)素和常見(jiàn)的鍛煉補(bǔ)充劑。該系統(tǒng)允許不同的合成模塊輕松堆疊在一起，以提高產(chǎn)量。

當(dāng)植物被要求產(chǎn)生它們不習(xí)慣產(chǎn)生的化合物時(shí)，它們會(huì)令人驚訝地接受?？茖W(xué)家們利用一種特殊的細(xì)菌，將各種氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)或其他分子的DNA指令轉(zhuǎn)移到不同的植物細(xì)胞中。例如，這項(xiàng)技術(shù)幫助生產(chǎn)了含有減少骨質(zhì)流失的肽成分的生菜。但當(dāng)涉及到更復(fù)雜的化合物時(shí)，轉(zhuǎn)移的DNA指令可能會(huì)改變宿主的自然代謝，從而最終減少所需產(chǎn)品的輸出。

研究人員范鵬翔及其同事希望通過(guò)引入合成模塊形式的指令來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，這些模塊不僅編碼了他們預(yù)期的產(chǎn)品，還編碼了用于構(gòu)建產(chǎn)品的分子。他們希望增加三種所需營(yíng)養(yǎng)素的產(chǎn)量:肌酸、肌肽和?；撬?。

該團(tuán)隊(duì)將可互換的合成模塊在本氏煙葉(Nicotiana benthamiana)上進(jìn)行了測(cè)試。本氏煙葉是一種類(lèi)似煙草的植物，在合成生物學(xué)應(yīng)用中被用作模式生物。

• 肌酸模塊co培養(yǎng)這兩個(gè)肌酸合成基因，每克植物材料中產(chǎn)生2.3微克肌酸肽。
• 肌肽是用一個(gè)肌肽模塊和另一個(gè)用于構(gòu)建肽的兩種氨基酸之一β-丙氨酸模塊生產(chǎn)的。雖然β-丙氨酸天然存在于N. benthamiana中，但數(shù)量很少，所以將這些模塊堆疊在一起可以增加3.8倍的肌肽產(chǎn)量。
• 令人驚訝的是，對(duì)于牛磺酸，雙模塊方法無(wú)法產(chǎn)生氨基酸。相反，對(duì)我來(lái)說(shuō)是更大的破壞當(dāng)植物試圖恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，就發(fā)生了禁忌癥，產(chǎn)生的牛磺酸很少。

總的來(lái)說(shuō)，這項(xiàng)工作證明了一種有效的框架，可以在活的植物系統(tǒng)中產(chǎn)生一些通常在動(dòng)物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的復(fù)雜營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。研究人員表示，未來(lái)的工作可以將這種方法應(yīng)用于可食用植物——包括水果或蔬菜，而不僅僅是葉子——或其他可以作為生物工廠持續(xù)生產(chǎn)這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的植物。