لطالما كانت  الطماطم (Solanum lycopersicum) محل اهتمام نظراً لانتمائها إلى عائلة النباتات السولاناسية، التي تحتوي على مركبات سامة تعرف باسم الجليكوالكالوييدات الستيرويدية. يُقال أن هذه المركبات كانت سببا في مقتل الإمبراطور الروماني أغسطس بسبب سمها القوي، ولكن لماذا لا تقتلنا الطماطم بالرغم من أنها تحتوي على هذه المواد السامة؟ تم اكتشاف الإجابة عن هذا السؤال مؤخرا.

التسمم الطبيعي في النباتات السولاناسية

تنتمي الطماطم إلى نفس عائلة النباتات السولاناسية التي تشمل البطاطس، وهي من النباتات التي تنتج مركبات سامة كآلية دفاع طبيعي ضد الحشرات، تعتقد الدراسات أن هذه المركبات تؤثر على أغشية خلايا الحيوانات، مما يتسبب في تلفها ثم موتها، وبالرغم من أن البطاطس قد تحتوي على هذه المركبات، فقد تم تهجينها لتحتوي على مستويات آمنة من الجليكوالكالوييدات الستيرويدية، مما يجعلها صالحة للاستهلاك البشري.

كيف تحوّل الطماطم سمومها إلى مركبات غير ضارة؟

باستخدام أساليب علمية حديثة، اكتشف علماء الأحياء في جامعة سيتشوان الصينية، بقيادة البروفيسور فينغ باي، كيفية قيام الطماطم بتحويل سمومها إلى مركبات غير ضارة. تُمكّن هذه العمليات الطماطم من إنتاج ثمار صالحة للأكل، مما يجعلها آمنة للبشر رغم أنها تحتوي على الجليكوالكالوييدات الستيرويدية في مراحل نموها المبكرة.

الآلية الجينية وراء التحول الآمن للطماطم

توصل الفريق العلمي إلى أن الطماطم تستخدم آلية تنظيمية جينية لتحويل هذه السموم، حيث يتحكم بروتين يسمى DML2 في عملية إزالة المجموعات الميثيلية من الجينوم، مما يسمح للآلات الجينية في الخلايا بقراءة الجينات المسؤولة عن تحويل السموم إلى مركب أقل سمية يعرف باسم "إسكوليوسايد A".

تأثير هذه الاكتشافات على الزراعة والطماطم اليوم

عند تعطيل القدرة على إنتاج DML2 في الطماطم، أظهرت الفواكه مستويات عالية من الجليكوالكالوييدات الستيرويدية. لكن مع تقدم الإنسان في تهجين الطماطم، أظهرت الأبحاث أن عملية إزالة الميثيل من الحمض النووي زادت خلال عملية الاستئناس، مما ساعد على تحويل الطماطم من نباتات صغيرة تنتج التوت إلى نباتات كبيرة تنتج ثمارًا حمراء ولذيذة.

كيف جعلت هذه التغيرات الطماطم أكثر أمانا وصحة؟

مع تطور عملية التهجين، انخفضت مستويات الجليكوالكالوييدات الستيرويدية، مما جعل الطماطم أكثر أمانًا للاستهلاك البشري، حتى في حال تناولها بكميات معتدلة. وبفضل هذه التعديلات الجينية، أصبحت الطماطم نباتًا صحيًا يمكن تناوله بأمان، بل وأصبح يتم زراعته في جميع أنحاء العالم.

تشير هذه الاكتشافات إلى أن الطماطم، التي كانت تعتبر في الماضي سامة، قد تطورت بفضل التهجين واستخدام آليات تنظيمية جينية لتحويل سمومها إلى مركبات آمنة، وهذا الاكتشاف يساعدنا في فهم العلاقة بين الإنسان والطبيعة وكيف يمكننا الاستفادة من التقدم العلمي لتحسين غذائنا وحمايتنا من المخاطر الطبيعية.