Oamenii de știință de la Institutul Biologic al Universității de Stat din Tomsk, în cadrul proiectului strategic „Biologie inginerească” dezvoltă modalități de creștere a conținutului de substanțe biologic active în plantele medicinale și agricole, relatează serviciul de presă al TSU. Cercetarea a fost susținută de programul federal „Prioritate 2030”.
„Studiam reglarea sintezei metaboliților secundari ai celor mai populare plante alimentare în rândul rușilor - castraveți și cartofi, precum și plante medicinale - bitter orgaadai și lychnis calcedony", spune Ekaterina Boyko, cercetător la Departamentul de Fiziologie a Plantelor, Biotehnologie și Bioinformatică a Institutului Biologic al TSU. - Metaboliții secundari, spre deosebire de cei primari, au o semnificație funcțională nu la nivel celular, ci la nivelul întregii plante. Ei îndeplinesc funcții „ecologice”: protejează planta de dăunători și agenți patogeni, participă la reproducere și asigură interacțiunea plantelor între ele și cu alte organisme din ecosistem.
Pentru oameni, metaboliții vegetali secundari sunt o sursă valoroasă de compuși utili care sunt promițători nu numai pentru farmacologie, ci și pentru industria alimentară, parfumerie și cosmetică și altele.
Studiul nivelului metaboliților secundari din culturile agricole va îmbunătăți indirect calitatea produselor alimentare și proprietățile medicinale ale plantelor. Mai mult, studiul acestor procese poate dezvălui noi proprietăți la reprezentanții cunoscuți ai florei și extinde zonele de utilizare a acestora.
Definirea proceselor de sinteză „responsive” în cursul noilor studii va permite biologilor TSU să „conecteze” direct moleculele de semnalizare (de exemplu, transmițători de gaze, calciu) în viitor pentru a accelera producția de metaboliți secundari. În viitor, aceasta este calea către modificarea țintită a genomului.
„Deocamdată, ne descurcăm fără introducerea de noi modele”, explică Irina Golovatskaya, manager de proiect. – La începutul călătoriei, căutăm puncte de comutare în metabolismul flavonoidelor (dintre care multe sunt pigmenți vegetali) cu ajutorul fitohormonilor. Suntem interesați de modul în care căile pentru sinteza metaboliților secundari diferă sau sunt similare în diferite modele de plante. De exemplu, ce grupuri de flavonoide se formează ca răspuns la acțiunea unui regulator de creștere de origine externă, dimensiunea și natura acestuia, ce răspuns de creștere al plantelor sau culturii celulare va urma. În acest caz, capacitățile de adaptare naturale ale celulelor sau plantelor de cultură vor fi utilizate fără a modifica genomul până acum.
În cele din urmă, rezultatele cercetărilor biologilor TSU vor contribui la crearea unor linii de culturi agricole ecologice și foarte productive, precum și a plantelor medicinale cu un conținut ridicat de substanțe biologic active.