Forskere ved det biologiske instituttet ved Tomsk State University innenfor rammen av det strategiske prosjektet "Engineering Biology" utvikler måter å øke innholdet av biologisk aktive stoffer i medisinske og landbruksplanter, rapporterer pressetjeneste til TSU. Forskningen ble støttet av det føderale programmet "Priority 2030".
"Vi studerer reguleringen av syntesen av sekundære metabolitter av de mest populære matplantene blant russerne - agurk og potet, samt medisinplanter - bitter orgaadai og lychnis calcedony," sier Ekaterina Boyko, forsker ved Institutt for plantefysiologi, Bioteknologi og bioinformatikk ved Biological Institute of TSU. – Sekundære metabolitter, i motsetning til primære, har en funksjonell betydning ikke på cellenivå, men på nivå med hele planten. De utfører "økologiske" funksjoner: de beskytter planten mot skadedyr og patogener, deltar i reproduksjon og sikrer samspillet mellom planter med hverandre og med andre organismer i økosystemet.
For mennesker er sekundære plantemetabolitter en verdifull kilde til nyttige forbindelser som er lovende ikke bare for farmakologi, men også for næringsmiddelindustrien, parfyme- og kosmetikkindustrien og andre.
Studiet av nivået av sekundære metabolitter i landbruksvekster vil indirekte forbedre kvaliteten på matprodukter og de medisinske egenskapene til planter. Dessuten kan studiet av disse prosessene avsløre nye egenskaper i lenge kjente representanter for floraen og utvide bruksområdene.
Definisjonen av "responsive" synteseprosesser i løpet av nye studier vil tillate TSU-biologer å direkte "koble" signalmolekyler (for eksempel gasstransmittere, kalsium) i fremtiden for å akselerere produksjonen av sekundære metabolitter. I fremtiden er dette veien til målrettet modifikasjon av genomet.
"Foreløpig klarer vi oss uten introduksjon av nye design," forklarer Irina Golovatskaya, prosjektleder. – I begynnelsen av reisen ser vi etter byttepunkter i metabolismen av flavonoider (hvorav mange er plantepigmenter) ved hjelp av fytohormoner. Vi er interessert i hvordan veiene for syntese av sekundære metabolitter er forskjellige eller er like i forskjellige plantemodeller. For eksempel, hvilke grupper av flavonoider dannes som svar på virkningen av en vekstregulator av ekstern opprinnelse, dens størrelse og natur, hvilken vekstrespons av planter eller cellekultur vil følge. I dette tilfellet vil de naturlige tilpasningsevnene til kulturceller eller planter bli brukt uten å endre genomet så langt.
Til syvende og sist vil resultatene av forskning fra TSU-biologer bidra til å skape miljøvennlige og høyproduktive linjer med landbruksvekster, samt medisinplanter med et høyt innhold av biologisk aktive stoffer.