西红柿不会杀死人类,我们刚刚弄清楚了原因

传闻杀人罗马皇帝奥古斯都,茄属的浆果是出了名的致命。西红柿属于同一个植物科,茄科,并产生有毒的甾体甙生物碱。

然而,一般来说,西红柿不会杀死我们。

一次被认为有毒、西红柿 (番茄)实际上将他们的苦毒转化为更可口、更不致命的东西。四川大学生物学家 Feng Bai 及其同事现在已经确定了番茄水果安全转型。

栽培番茄的平均果实大小与其半驯化和完全野生的亲缘种相比。(哈米德·拉齐法德/CC BY-ND-4.0)

茄科 利用甾体甾醇甙生物碱作为对害虫的天然防御。这些分子被认为会扰乱动物细胞膜,破坏它们并最终导致细胞死亡。

土豆,这个有毒家族的另一个成员,已被培养为具有这些化合物的安全水平,尽管它们在损坏或暴露在大量光线下时会将它们泵出。

在人类中,这种甙生物碱物质尝起来苦涩难闻。摄入过多会导致口腔有灼热感,随后出现恶心、痉挛、脉搏缓慢和呼吸减少、呕吐、腹泻、内出血和胃部病变等症状。

但这些植物也需要散播它们的种子,而动物在这方面很擅长。因此,在一些植物中,当它们结出种子的果实成熟时,苦涩的有毒化学物质会转化为更可口的东西来吸引人便便种子出租车.

Bai 和团队发现,在西红柿中,使水果更红、更软、更甜的化学物质也会协调有毒的甙生物碱分解成一种毒性较小的化合物,称为 esculeoside A。

“[这有助于] 确保未成熟的果实中保留高水平的有毒甾体糖生物碱,以保持对食草动物攻击的抵抗力,保证果实达到种子成熟阶段,”该团队解释在他们的论文中。

这些果实美味的植物利用表观遗传调控来控制所需的级联变化,使它们的恩赐可供我们安全食用。

具体来说,一种称为 DML2 的蛋白质允许细胞的基因读取机制通过从遗传染色体的特定部分去除充当分子信号的甲基来访问参与阻止毒素的基因——这个过程称为去甲基化.

当研究人员对西红柿中 DML2 的产生进行基因禁用时,产生的果实仍然含有高水平的甾体甙生物碱。

通过比较其他相关植物所涉及的基因,Bai 和团队还发现DML2-在番茄植株的驯化过程中,驱动的 DNA 去甲基化增加,这使植物从小型浆果生产者转变为大型红色水果创造者。

同时,支持甾体甙生物碱的基因水平也下降。现在,即使是绿色的西红柿也可以适量安全地食用。

这些变化最终使保护肠道的作物对我们所有人来说都更健康,作为回报,我们将西红柿传播到新的大陆。

这项研究发表在科学进展.

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