Миндаль (Prunus dulcis) выращивали с древности. Он бывает горький и сладкий. Сладкий употребляется в пищу и имеет приятным вкус и характерный аромат. Горький же идет на производство, например миндального масла. Чтобы разобраться почему сладкий миндаль – сладкий, ученые проанализировали геном сладкого миндаля и обнаружили мутацию в белке bHLH2, участвующем в синтезе амигдалина, ядовитого вещества, образующегося в орехах дикого миндаля и придающего ему горький вкус. Мутация «сломала» белок в сладком миндале и амигдалин в нем образовываться перестал.
В орехах дикого миндаля, в отличие от культурного, содержится вещество амигдалин, который придает им горький вкус и делает ядовитыми. В желудке человека амигдалин распадается с образованием ядовитых веществ, синильной кислоты и ее солей. Поэтому ключевым для одомашнивания миндаля стал отбор растений со сладкими косточками. Генетические исследования показали, что сладкий миндаль получился в результате доминантной мутации в локусе, который называют «Сладкая косточка» (Sweet kernel, Sk). Но какие гены входят в его состав, до недавнего времени было неясно.
Анализ генов bHLH показал, что в сладком миндале в одном из них, bHLH2,появилась мутация, которая привела к замене аминокислоты лейцина, находящейся в 346 положении полипептидной цепи, на фенилаланин. В отличие от лейцина у фенилаланина есть бензольное кольцо, громоздкая структура, которая может нарушить работу белка. Ученые из университета Мурсии предположили, что замена либо мешает образованию димера bHLH2 (факторы транскрипции bHLH работают «в паре»), либо он образуется, но не работает.
Чтобы выяснить, какая из гипотез верна, ученые выделили белки bHLH2, полученные из сладкого и горького миндаля, с помощью электрофореза разделили их по размерам. Оказалось, что оба белка образуют димеры. Зато связываться с ДНК (и, соответственно, регулировать транскрипцию) димер из сладкого миндаля оказался не способен. Поэтому исследователи пришли к выводу, что в сладком миндале димер bHLH2 не работает и предотвращает биосинтез ядовитого амигдалина.