Organisme yang dimodifikasi secara genetik -OGM- adalah bagian dari proposal dan tanggapan yang diciptakan sains dalam menghadapi masalah pertumbuhan populasi, malnutrisi, kemiskinan, atau kekurangan sumber daya. Jenis organisme ini yang telah berulang kali menunjukkan keamanan mereka dan peningkatan yang mereka duga pada sistem industri dan pertanian yang berlabuh dalam kemajuan ilmiah 40 tahun yang lalu. Sedikit demi sedikit banyak hambatan yang runtuh terkait penggunaannya. Kami baru-baru ini berbicara di Laguia2000 tentang salmon transgenik yang dikomersialkan di Amerika Utara. Peristiwa transgenik lainnya telah disetujui, seperti kedelai transgenik, jagung Bt , atau sekitar selusin tanaman. Kebanyakan dari mereka disetujui untuk lebih tahan terhadap hama -seperti pepaya- . Namun, proyek beras emas memiliki lebih banyak tujuan langsung kemanusiaan. Teori di balik beras emas adalah bahwa endosperma beras mensintesis vitamin A, yang sebagian besar kurang dalam beras konvensional. Dengan cara ini, sebagian besar penduduk dunia yang mendasarkan makanannya pada nasi – dan yang sering kali menjadikannya sebagai sumber nutrisi utama – memperoleh vitamin A dalam makanan mereka, yang sudah buruk. Di sisi lain, rekayasa genetika beras emas telah merilis patennya sehingga siapa saja yang mau bisa mendapatkannya dengan harga yang wajar. Idenya terutama ditujukan untuk petani subsisten dan bukan untuk pertanian industri besar. Anda dapat membaca lebih lanjut tentang kontroversi yang ditimbulkan terhadap beras emas dalam artikelnya di sini .
Pada tahun 2000, versi pertama dari beras emas -GR1- diterbitkan dalam jurnal bergengsi Science, dan pada tahun 2005 tinjauan genetika -GR2- memungkinkan jumlah beta-carthane, vitamin A, yang diproduksi dikalikan dengan 23.
Tanaman padi yang sama memiliki semua mesin untuk memproduksi vitamin A. Masalahnya adalah bahwa di endosperm – butiran beras – jalurnya dibungkam, sedangkan di daun, misalnya, diproduksi dalam jumlah yang baik. Untuk menghasilkan beta-karoten dalam endosperma, 3 gen diperkenalkan : psy, crt I dan Pmi.
Psy mengkodekan sintetase phytoene tanaman. Di GR1 psy Narcissus pseudonarcissus digunakan, sedangkan di GR2 psy jagung digunakan, jauh lebih aktif di beras.
Crt I mengkode enzim bakteri phytoene desaturase untuk mengaktifkan kembali jalur tersebut. Sebuah desaturase bakteri digunakan karena jauh lebih efisien daripada desaturase tanaman, tanaman membutuhkan 4 enzim – dan karena itu lebih banyak gen transgenik – untuk melakukan pekerjaan yang sama. Itulah mengapa kedua gen ini telah terbukti diperlukan dan cukup untuk produksi karoten dalam bulir beras.
Pmi adalah Escherichia coli phosphomannose isomarase gen untuk pemilihan tanaman transgenik positif.
Berbicara tentang jalur karoten dalam butir beras:
Geranylgeranyl-diphosphate adalah molekul prekursor dari beberapa jalur metabolisme yang ada dalam butir beras. Dalam beras emas, PSY akan mengubahnya menjadi phytoene, karoten yang tidak berwarna. Kemudian CRT I desaturase akan mengubahnya dari likopen menjadi beta-karoten. Untuk ini, itu akan didaur ulang, menghasilkan cincin beta dan epsilon-ionone – cincin beta-ionone adalah yang memberi karoten aktivitas provitamin A mereka. Setelah beberapa reaksi enzimatik yang gennya diaktifkan (hidrolase, oksidase, siklase) itu diperoleh karoten lain, xantofil, yang merupakan substrat untuk beberapa jalur metabolisme penting. Untuk mempertahankan beta-karoten, jaringan menggunakan sistem yang berbeda untuk mengasingkan molekul sehingga tidak melanjutkan rute metabolisme.