Forskere fra det biologiske institut ved Tomsk State University inden for rammerne af det strategiske projekt "Engineering Biology" udvikler måder at øge indholdet af biologisk aktive stoffer i læge- og landbrugsplanter, rapporter pressetjeneste fra TSU. Forskningen blev støttet af det føderale program "Priority 2030".
"Vi studerer reguleringen af syntesen af sekundære metabolitter af de mest populære fødevareplanter blandt russere - agurk og kartoffel, såvel som lægeplanter - bitter orgaadai og lychnis calcedony," siger Ekaterina Boyko, forsker ved Institut for Plantefysiologi, Bioteknologi og bioinformatik fra TSU's Biologiske Institut. - Sekundære metabolitter har i modsætning til primære en funktionel betydning ikke på celleniveau, men på hele plantens niveau. De udfører "økologiske" funktioner: de beskytter planten mod skadedyr og patogener, deltager i reproduktionen og sikrer planternes interaktion med hinanden og med andre organismer i økosystemet.
For mennesker er sekundære plantemetabolitter en værdifuld kilde til nyttige forbindelser, der er lovende ikke kun for farmakologi, men også for fødevareindustrien, parfumeri- og kosmetikindustrien og andre.
Studiet af niveauet af sekundære metabolitter i landbrugsafgrøder vil indirekte forbedre kvaliteten af fødevarer og planters medicinske egenskaber. Desuden kan undersøgelsen af disse processer afsløre nye egenskaber i længe kendte repræsentanter for floraen og udvide anvendelsesområderne.
Definitionen af "responsive" synteseprocesser i løbet af nye undersøgelser vil give TSU-biologer mulighed for direkte at "forbindelse" signalmolekyler (for eksempel gastransmittere, calcium) i fremtiden for at accelerere produktionen af sekundære metabolitter. I fremtiden er dette vejen til målrettet modifikation af genomet.
"Foreløbig klarer vi os uden introduktion af nye designs," forklarer Irina Golovatskaya, projektleder. – I begyndelsen af rejsen leder vi efter skiftepunkter i omsætningen af flavonoider (hvoraf mange er plantepigmenter) ved hjælp af fytohormoner. Vi er interesserede i, hvordan veje til syntese af sekundære metabolitter adskiller sig eller ligner hinanden i forskellige plantemodeller. For eksempel, hvilke grupper af flavonoider dannes som reaktion på virkningen af en vækstregulator af ekstern oprindelse, dens størrelse og natur, hvilken vækstrespons af planter eller cellekultur vil følge. I dette tilfælde vil de naturlige tilpasningsevner af kulturceller eller planter blive brugt uden at ændre genomet indtil videre.
I sidste ende vil resultaterne af forskning fra TSU-biologer bidrage til skabelsen af miljøvenlige og højproduktive linjer af landbrugsafgrøder samt lægeplanter med et højt indhold af biologisk aktive stoffer.