Vědci z Biologického institutu Tomské státní univerzity v rámci strategického projektu „Inženýrská biologie“ vyvíjejí způsoby, jak zvýšit obsah biologicky aktivních látek v léčivých a zemědělských rostlinách, uvádí zprávy tisková služba TSU. Výzkum byl podpořen federálním programem „Priorita 2030“.
"Studujeme regulaci syntézy sekundárních metabolitů nejoblíbenějších rostlinných potravin mezi Rusy - okurky a brambory, stejně jako léčivých rostlin - hořkého orgaadai a lychnis calcedony," říká Ekaterina Boyko, výzkumná pracovnice na katedře fyziologie rostlin, Biotechnologie a bioinformatika Biologického ústavu ÚTS. - Sekundární metabolity na rozdíl od primárních mají funkční význam nikoli na úrovni buňky, ale na úrovni celé rostliny. Plní „ekologické“ funkce: chrání rostlinu před škůdci a patogeny, podílejí se na rozmnožování a zajišťují interakci rostlin mezi sebou a s ostatními organismy v ekosystému.
Sekundární rostlinné metabolity jsou pro člověka cenným zdrojem užitečných sloučenin, které jsou perspektivní nejen pro farmakologii, ale i pro potravinářský průmysl, parfumerii a kosmetiku a další.
Studium hladiny sekundárních metabolitů v zemědělských plodinách nepřímo zlepší kvalitu potravinářských produktů a léčivé vlastnosti rostlin. Studium těchto procesů navíc může odhalit nové vlastnosti u dlouho známých zástupců flóry a rozšířit oblasti jejich použití.
Definice „responzivních“ procesů syntézy v průběhu nových studií umožní biologům TSU v budoucnu přímo „propojit“ signální molekuly (například přenašeče plynu, vápník), aby se urychlila produkce sekundárních metabolitů. To je do budoucna cesta k cílené modifikaci genomu.
„Zatím se obejdeme bez zavádění nových designů,“ vysvětluje Irina Golovatskaya, projektová manažerka. – Na začátku cesty hledáme pomocí fytohormonů spínací body v metabolismu flavonoidů (z nichž mnohé jsou rostlinnými pigmenty). Zajímá nás, jak se cesty pro syntézu sekundárních metabolitů liší nebo jsou podobné v různých rostlinných modelech. Například jaké skupiny flavonoidů se tvoří v reakci na působení regulátoru růstu vnějšího původu, jeho velikost a charakter, jaká bude následovat růstová reakce rostlin nebo buněčné kultury. V tomto případě budou využity přirozené adaptační schopnosti kulturních buněk nebo rostlin, aniž by se zatím změnil genom.
V konečném důsledku výsledky výzkumu biologů TSU přispějí k vytvoření ekologicky šetrných a vysoce produktivních linií zemědělských plodin a také léčivých rostlin s vysokým obsahem biologicky aktivních látek.