Znanstvenici Biološkog instituta Tomskog državnog sveučilišta u okviru strateškog projekta "Inženjerska biologija" razvijaju načine za povećanje sadržaja biološki aktivnih tvari u ljekovitom i poljoprivrednom bilju, izvještavaju press služba TSU-a. Istraživanje je podržao savezni program "Prioritet 2030".
"Proučavamo regulaciju sinteze sekundarnih metabolita najpopularnijih prehrambenih biljaka među Rusima - krastavca i krumpira, kao i ljekovitih biljaka - gorkog orgaadaia i lychnis calcedona", kaže Ekaterina Boyko, istraživačica na Odjelu za biljnu fiziologiju. Biotehnologija i bioinformatika Biološkog instituta TSU-a. - Sekundarni metaboliti, za razliku od primarnih, imaju funkcionalno značenje ne na razini stanice, već na razini cijele biljke. Oni obavljaju "ekološke" funkcije: štite biljku od štetnika i patogena, sudjeluju u reprodukciji i osiguravaju interakciju biljaka međusobno i s drugim organizmima u ekosustavu.
Za ljude, sekundarni biljni metaboliti su vrijedan izvor korisnih spojeva koji obećavaju ne samo za farmakologiju, već i za prehrambenu industriju, parfumerijsko-kozmetičku industriju i druge.
Proučavanje razine sekundarnih metabolita u poljoprivrednim kulturama posredno će poboljšati kakvoću prehrambenih proizvoda i ljekovita svojstva biljaka. Štoviše, proučavanje ovih procesa može otkriti nova svojstva kod dugo poznatih predstavnika flore i proširiti područja njihove uporabe.
Definicija "reagirajućih" procesa sinteze tijekom novih studija omogućit će biolozima TSU-a da u budućnosti izravno "povezuju" signalne molekule (na primjer, prijenosnike plina, kalcij) kako bi ubrzali proizvodnju sekundarnih metabolita. U budućnosti, to je put do ciljane modifikacije genoma.
"Za sada se snalazimo bez uvođenja novih dizajna", objašnjava Irina Golovatskaya, voditeljica projekta. – Na početku putovanja tražimo preklopne točke u metabolizmu flavonoida (od kojih su mnogi biljni pigmenti) uz pomoć fitohormona. Zanima nas kako se putevi sinteze sekundarnih metabolita razlikuju ili su slični u različitim biljnim modelima. Na primjer, koje skupine flavonoida nastaju kao odgovor na djelovanje regulatora rasta vanjskog porijekla, njegova veličina i priroda, kakav će odgovor rasta biljaka ili stanične kulture uslijediti. U tom će se slučaju koristiti prirodne adaptivne sposobnosti stanica kulture ili biljaka bez dosadašnje promjene genoma.
U konačnici, rezultati istraživanja biologa TSU-a pridonijet će stvaranju ekološki prihvatljivih i visokoproduktivnih linija poljoprivrednih kultura, kao i ljekovitog bilja s visokim udjelom biološki aktivnih tvari.