Mustikan antosyaanit kykenevät tarttumaan nukleiinihappoihin ja värjäämään sitä kautta RNA:ta ja DNA:ta, kertoo tuore tutkimus.
Tutkija Hannu Ahokas teki jo vuonna 1968 perinnöllisyystieteiden opiskelijana kokeita, joissa hän testasi kromosomien sytologista värjäämistä etikkahappoa sisältävän mustikan mehulla.
”Hiukan onnistuneet” testit jättivät miehen mieleen itämään ajatuksen mustikan väriaineiden kiinnittymisestä nukleiinihappojen tai kromosomien sisältämiin proteiineihin ja reagoinnista niiden kanssa.
Kun Ahokas vuosikymmeniä myöhemmin oli jo jäänyt eläkkeelle silloisen MTT:n erikoistutkijan tehtävästä, hänelle tuli tilaisuus jatkaa kokeilujaan.
Väliaikana oli kehitetty makromolekyylien elektroforeettisia erottelumenetelmiä, joiden avulla hän alkoi tehdä tutkimustaan Luonnonvarakeskuksen Jokioisten toimipisteessä.
Kotimaisen mustikan siniset tai joskus punertavat väriaineet sisältävät jopa 17 antosyaaniryhmän molekyylirakennetta.
”Osoittautui, että marjan väriaineet tarttuvat geelielektroforeesilla fraktioituihin nukleiinihappoihin sekä RNA:han että DNA:han nopeasti ja spesifisesti”, Ahokas kertoo.
Mustikkavärjäys tulee esiin näkyvässä valossa. Geelin taustan pesun jälkeen se on verrattavissa herkkyydeltään nukleiinihappojen etidiumibromidivärjäykseen, jonka saa silmälle näkyväksi vain fluoresenssina ultraviolettivalossa.
Hiivan RNA:a polyakryyliamidigeelillä elektroforeettisesti eroteltuna ja värjättynä pelkästään mustikan marjan väriaineilla. Kuvattu digikameralla. Kuva Hannu Ahokas.
Kun Ahokas teki perättäisiä värjäyksiä etidiumibromidilla ja mustikan väreillä, kävi ilmi, että mustikan värit syrjäyttävät etidiumibromidin nukleiinihapoista.
”Pohjana kokeisiini värien perättäisestä käytöstä oli etidiumibromidi- ja antosyaanimolekyylin rakenteen ja koon samankaltaisuus”, Ahokas selvittää.
Erilaisten plasmidien DNA:a elektroforeettisesti ajettuna agaroosigeelillä ja kuvattuna näkyvässä valossa filmikameralla. Geeli värjättiin ensin etidiumibromidilla, jolla DNA:n värjäys näkyy vain UV-valossa fluoresenssina. Toistamiseen geeli värjättiin mustikan marjan värillä, joka korvaa etidiumibromidin nukleiinihapoista. Kuva Hannu Ahokas.
Etidiumibromidi tunnetaan interkaloivana eli nukleiinihappojen emäsparitasojen väliin tunkeutuvana yhdisteenä.
Ahokkaan mukaan on ilmeistä, että myös mustikan antosyaanit ovat interkaloivia ja kykenevät korvaamaan etidiumibromidin nukleiinihapoista.
Aiheita lisätutkimuksiin
Antosyaaneilla on osuutta joidenkin geenien, erityisesti silmän verkkokalvon tietyn geenin säätelyssä.
”Näin nousee esiin tutkimushypoteesi, pääsevätkö antosyaanit suoraan solujen nukleiinihappoihin säätelemään geeniaktiivisuutta ja vaikuttamaan sitä kautta solufysiologiaan ja terveyteen”, Ahokas pohtii.
”Toisaalta voidaan kysyä myös, onko antosyaanilla mutatoiva vaikutus DNA:han.”
Lisätutkimusaiheita ovat hänen mukaansa kysymys, mitkä antosyaanimuodot ovat nukleiinihappoja värjääviä, ja onko nukleiinihappo mustikalla värjäyksen jälkeen kelvollinen in vitro -substraatiksi nukleiinihappoja modifioiville entsyymeille.
”Jotkin proteiinit hiukan värjäytyvät mustikan väreillä, mutta kromosomien proteiinit tuskin ovat merkitsevästi sytologisesti värjäytyvänä osana. Proteiineissa toisinaan esiintyvät heliksiset sekundaarirakenteet saattaisivat olla mustikan värejä pidättäviä”, Ahokas arvelee.
Värjäyksen herkkyydestä kertoo se, että laboratorion metanolipulloon joutunut pienimolekyylinen, tunnistamaton kontaminantti reagoi voimakkaasti mustikan värien kanssa.
Lisäksi väriseokseen käytetyn isopropanolin säilyttäminen PE-muovipullossa heikensi mustikalla värjäystä tai esti sen kokonaan. Luotettava säilytysastia oli vain lasipullo.
Mustikan väriaineet voivat Ahokkaan mukaan tarjota monia mahdollisuuksia luonnonkosmetiikkaan. Joissain tapauksissa ne voivat olla vaihtoehto myrkyllisille tutkimusväreille.
”Työssä osoitin myös, että myoglobiini ja sytokromi-c voivat muodostaa polymeerejä tietyn käsittelyn tuloksena.”
Ahokkaan tutkimuksen Staining of RNA and DNA on electrophoretic gels and in cytology with juice of Vaccinium myrtillus berries julkaisi verkkolehti Heliyon.
Päivi Ikonen
(Pääkuva Adobe Stock) Mustikan marjan väriaineista on moneen, myös vaikkapa luonnonkosmetiikkaan.
