Singaporianska forskare och internationella samarbetspartners har uppnått världens första genom att dechiffrera den fullständiga genetiska kartan över durian, en uppskattad tropisk fruktdelikatess som i Asien kallas "fruktkungen". Singapore-teamets ansträngningar drevs av både medfödd vetenskaplig nyfikenhet och kärlek till frukten.

"Att vara genetiker, Jag var naturligtvis nyfiken på Durian -genomet - vilken gen orsakar dess skarpa lukt? Hur uppstod dess taggiga skal?" sa studiens medförfattare professor Teh Bin Tean, en durianälskare och för närvarande biträdande chef för National Cancer Center Singapore.

Genom att använda toppmoderna sekvenseringsplattformar, teamet kartlade genomet för en speciell durian-variant som heter Musang King ("Mao Shan Wang" på kinesiska), känd för sin exceptionellt delikata konsistens och kraftfulla arom och anses vara kungarnas kung i den lokala durianvärlden. Teamets analys visade att durian-genomet omfattar cirka 46, 000 gener — nästan dubbelt så mycket som hos människor, som har cirka 23, 000 gener. Baserat på de nyligen genererade genomiska data, teamet studerade också utvecklingen av durian och spårade dess förhållande 65 miljoner år tillbaka till kakaoplantan, som producerar choklad.

Teamet fokuserade också på miljon dollarfrågan - vad orsakar durians ökända lukt? Genom att jämföra genaktivitetsmönster från olika delar av durianväxten, inklusive löv, rötter och mogna frukter, de identifierade en klass av gener som kallas MGLs (metionin gamma-lyaser) som reglerar produktionen av luktföreningar som kallas flyktiga svavelföreningar (VSCs).

"Vår analys visade att VSC-produktionen är turboladdad i durian-frukter, vilket stämmer överens med många människors åsikter att durian-lukt har en "svavlig" aspekt, " sa medförfattaren professor Patrick Tan från Duke-NUS Medical School. Teamet spekulerar i att i det vilda, durianernas förmåga att producera höga VSC-nivåer och en stickande lukt kan vara viktig för att locka djur att äta och sprida durianfrön till andra regioner.

Den tekniska expertis som utvecklats av teamet kan också tillämpas på andra anläggningar, inklusive sådana som kan vara av medicinskt värde. Professor Soo Khee Chee, chef för National Cancer Center Singapore, sa, "Det finns en lång och framstående historia av läkemedel som upptäcks från växter. Det bästa exemplet är Taxol, det välkända läkemedlet som används för att behandla bröstcancer, och den härstammar ursprungligen från barken från Stillahavs-idegranen."

Teamet noterar att förutom den specifika durian-arten (Durio zibethenus) som sekvenseras i denna studie, det finns över 25 andra durianarter i naturen; vissa är ätbara och andra inte.

"Många av dessa andra durianarter finns i den här delen av världen, och tyvärr, vissa är hotade på grund av den ökande förlusten av biologisk mångfald. DNA-sekvensering är därför ett viktigt verktyg för att skydda den värdefulla information som finns i dessa fascinerande och viktiga växter, " sa Prof Teh.

Publicerad i tidskriften Naturgenetik , teamet har donerat durian-genomdata till National Parks Board, där de hoppas att det kommer att stimulera ytterligare durian forskning och utbildning i Singapore och regionen. Teamet ser också fram emot att arbeta med National Parks Boards botaniker för att studera andra växter, särskilt de som är hotade i regionen på grund av ökande avskogning och industrialisering.