Vedci z Biologického inštitútu Tomskej štátnej univerzity v rámci strategického projektu „Inžinierska biológia“ vyvíjajú spôsoby, ako zvýšiť obsah biologicky aktívnych látok v liečivých a poľnohospodárskych rastlinách. Tlačová služba TSU. Výskum bol podporený federálnym programom „Priorita 2030“.
"Študujeme vlastnosti regulácie syntézy sekundárnych metabolitov najobľúbenejších potravinárskych rastlín medzi Rusmi - uhoriek a zemiakov, ako aj liečivých rastlín - horkej orgaadai a Lychnis calcedonian," hovorí Ekaterina Boyko, výskumná pracovníčka katedry. fyziológie rastlín, biotechnológie a bioinformatiky biovedy TSU. – Sekundárne metabolity, na rozdiel od primárnych, majú funkčný význam nie na bunkovej úrovni, ale na úrovni celej rastliny. Vykonávajú „ekologické“ funkcie: chránia rastlinu pred škodcami a patogénmi, podieľajú sa na reprodukcii a zabezpečujú interakciu rastlín medzi sebou a s inými organizmami v ekosystéme.
Sekundárne rastlinné metabolity sú pre človeka cenným zdrojom užitočných zlúčenín, ktoré sú perspektívne nielen pre farmakológiu, ale aj pre potravinársky priemysel, parfumérsky a kozmetický priemysel a iné.
Štúdium úrovne sekundárnych metabolitov v poľnohospodárskych plodinách nepriamo zlepší kvalitu potravinárskych produktov a liečivé vlastnosti rastlín. Štúdium týchto procesov môže navyše objaviť nové vlastnosti u dlho známych predstaviteľov flóry a rozšíriť oblasti ich použitia.
Identifikácia „responzívnych“ procesov syntézy v priebehu nového výskumu umožní biológom TSU v budúcnosti priamo „spojiť“ signálne molekuly (napríklad prenášače plynu, vápnik), aby sa urýchlila produkcia sekundárnych metabolitov. V budúcnosti je to cesta k cielenej modifikácii genómu.
„Zatiaľ sa zaobídeme bez zavádzania nových dizajnov,“ vysvetľuje projektová manažérka Irina Golovatskaya. – Na začiatku cesty hľadáme pomocou fytohormónov spínacie body v metabolizme flavonoidov (z ktorých mnohé sú rastlinné pigmenty). Zaujíma nás, ako sa cesty syntézy sekundárnych metabolitov líšia alebo sú podobné v rôznych rastlinných modeloch. Napríklad, aké skupiny flavonoidov sa tvoria v reakcii na pôsobenie rastového regulátora vonkajšieho pôvodu, jeho veľkosť a charakter, aká rastová reakcia rastlín alebo bunkovej kultúry bude nasledovať. V tomto prípade sa využijú prirodzené adaptačné schopnosti kultúrnych buniek alebo rastlín bez zmeny genómu.
V konečnom dôsledku výsledky výskumu biológov TSU prispejú k vytvoreniu ekologických a vysoko produktívnych línií poľnohospodárskych plodín, ako aj liečivých rastlín s vysokým obsahom biologicky aktívnych látok.