Ang mga siyentipiko ng Biological Institute ng Tomsk State University sa loob ng balangkas ng estratehikong proyekto na "Engineering Biology" ay bumubuo ng mga paraan upang madagdagan ang nilalaman ng mga biologically active substance sa mga halamang panggamot at agrikultura, mga ulat. press service ng TSU. Ang pananaliksik ay sinusuportahan ng pederal na programang "Priority 2030".
"Pinag-aaralan namin ang regulasyon ng synthesis ng pangalawang metabolite ng pinakasikat na mga halaman ng pagkain sa mga Ruso - pipino at patatas, pati na rin ang mga halamang gamot - mapait na orgaadai at lychnis calcedony," sabi ni Ekaterina Boyko, mananaliksik sa Department of Plant Physiology, Biotechnology at Bioinformatics ng Biological Institute ng TSU. - Ang mga pangalawang metabolite, hindi tulad ng mga pangunahing, ay may functional na kahalagahan hindi sa antas ng cell, ngunit sa antas ng buong halaman. Nagsasagawa sila ng mga "ekolohikal" na function: pinoprotektahan nila ang halaman mula sa mga peste at pathogen, nakikilahok sa pagpaparami, at tinitiyak ang pakikipag-ugnayan ng mga halaman sa isa't isa at sa iba pang mga organismo sa ecosystem.
Para sa mga tao, ang pangalawang metabolite ng halaman ay isang mahalagang mapagkukunan ng mga kapaki-pakinabang na compound na nangangako hindi lamang para sa pharmacology, kundi pati na rin para sa industriya ng pagkain, industriya ng pabango at kosmetiko, at iba pa.
Ang pag-aaral ng antas ng mga pangalawang metabolite sa mga pananim na pang-agrikultura ay hindi direktang mapapabuti ang kalidad ng mga produktong pagkain at ang mga nakapagpapagaling na katangian ng mga halaman. Bukod dito, ang pag-aaral ng mga prosesong ito ay maaaring magbunyag ng mga bagong katangian sa matagal nang kilalang mga kinatawan ng flora at palawakin ang mga lugar ng kanilang paggamit.
Ang kahulugan ng "tumutugon" na mga proseso ng synthesis sa kurso ng mga bagong pag-aaral ay magbibigay-daan sa mga biologist ng TSU na direktang "kumonekta" sa mga molekula ng pagbibigay ng senyas (halimbawa, mga gas transmitters, calcium) sa hinaharap upang mapabilis ang paggawa ng mga pangalawang metabolite. Sa hinaharap, ito ang landas sa naka-target na pagbabago ng genome.
"Sa ngayon, namamahala kami nang walang pagpapakilala ng mga bagong disenyo," paliwanag ni Irina Golovatskaya, tagapamahala ng proyekto. – Sa simula ng paglalakbay, naghahanap kami ng mga switching point sa metabolismo ng flavonoids (marami sa mga ito ay mga pigment ng halaman) sa tulong ng phytohormones. Interesado kami sa kung paano naiiba ang mga landas para sa synthesis ng mga pangalawang metabolite o magkapareho sa iba't ibang mga modelo ng halaman. Halimbawa, kung anong mga grupo ng flavonoids ang nabuo bilang tugon sa pagkilos ng isang regulator ng paglago ng panlabas na pinagmulan, laki at kalikasan nito, kung anong tugon ng paglago ng mga halaman o kultura ng cell ang susunod. Sa kasong ito, ang mga likas na kakayahang umangkop ng mga cell ng kultura o halaman ay gagamitin sa ngayon nang hindi binabago ang genome.
Sa huli, ang mga resulta ng pananaliksik ng mga biologist ng TSU ay mag-aambag sa paglikha ng environment friendly at mataas na produktibong linya ng mga pananim na agrikultura, pati na rin ang mga halamang gamot na may mataas na nilalaman ng biologically active substances.