Els científics de l'Institut Biològic de la Universitat Estatal de Tomsk en el marc del projecte estratègic "Enginyeria Biologia" estan desenvolupant maneres d'augmentar el contingut de substàncies biològicament actives en plantes medicinals i agrícoles, segons informen. Servei de premsa de TSU. La investigació va comptar amb el suport del programa federal "Prioritat 2030".
"Estem estudiant la regulació de la síntesi de metabòlits secundaris de les plantes alimentàries més populars entre els russos: cogombre i patata, així com plantes medicinals: orgaadai amarg i calcedònia de lychnis", diu Ekaterina Boyko, investigadora del Departament de Fisiologia Vegetal. Biotecnologia i Bioinformàtica de l'Institut Biològic de TSU. - Els metabòlits secundaris, a diferència dels primaris, tenen una importància funcional no a nivell cel·lular, sinó a nivell de tota la planta. Realitzen funcions "ecològiques": protegeixen la planta de plagues i patògens, participen en la reproducció i garanteixen la interacció de les plantes entre elles i amb altres organismes de l'ecosistema.
Per als humans, els metabòlits vegetals secundaris són una font valuosa de compostos útils que són prometedors no només per a la farmacologia, sinó també per a la indústria alimentària, la indústria de la perfumeria i la cosmètica, entre d'altres.
L'estudi del nivell de metabòlits secundaris en els cultius agrícoles millorarà indirectament la qualitat dels productes alimentaris i les propietats medicinals de les plantes. A més, l'estudi d'aquests processos pot revelar noves propietats en representants coneguts de la flora i ampliar les àrees d'ús.
La definició de processos de síntesi "responsius" en el curs de nous estudis permetrà als biòlegs de TSU "connectar" directament molècules de senyalització (per exemple, transmissors de gasos, calci) en el futur per accelerar la producció de metabòlits secundaris. En el futur, aquest és el camí cap a la modificació dirigida del genoma.
"De moment, ens gestionem sense la introducció de nous dissenys", explica Irina Golovatskaya, responsable del projecte. – A l'inici del viatge, busquem punts de canvi en el metabolisme dels flavonoides (molts dels quals són pigments vegetals) amb l'ajuda de les fitohormones. Ens interessa com les vies per a la síntesi de metabòlits secundaris difereixen o són similars en diferents models de plantes. Per exemple, quins grups de flavonoides es formen en resposta a l'acció d'un regulador del creixement d'origen extern, la seva mida i naturalesa, quina resposta de creixement de les plantes o cultiu cel·lular seguirà. En aquest cas, s'utilitzaran les capacitats adaptatives naturals de les cèl·lules o plantes de cultiu sense canviar el genoma fins ara.
En definitiva, els resultats de la investigació dels biòlegs de TSU contribuiran a la creació de línies de cultius agrícoles respectuoses amb el medi ambient i altament productives, així com plantes medicinals amb un alt contingut de substàncies biològicament actives.