Вчені Біологічного інституту Томського державного університету в рамках стратегічного проекту «Інженерна біологія» розробляють способи підвищення вмісту біологічно активних речовин у лікарських та сільськогосподарських рослинах. прес-служба ТДУ. Дослідження підтримали федеральна програма «Пріоритет 2030».
– Ми вивчаємо особливості регуляції синтезу вторинних метаболітів найпопулярніших у росіян харчових рослин – огірка та картоплі, а також лікарських рослин – гіркуші оргаадай та ліхнісу калцедонського, – розповідає науковий співробітник кафедри фізіології рослин, біотехнології та біоінформатики БІ ТГУ Екатерина. – Вторинні метаболіти, на відміну первинних, мають функціональне значення не так на рівні клітини, але в рівні цілого рослини. Вони виконують «екологічні» функції: захищають рослину від шкідників та патогенів, беруть участь у розмноженні, забезпечують взаємодію рослин між собою та з іншими організмами в екосистемі.
Для людини вторинні метаболіти рослин – це цінне джерело корисних сполук, які є перспективними не тільки для фармакології, але також для харчової галузі, парфумерно-косметичної промисловості та інших.
Вивчення рівня вторинних метаболітів у сільськогосподарських культурах дозволить опосередковано підвищити якість харчової продукції та лікарські властивості рослин. Більше того, дослідження цих процесів може відкрити нові властивості у давно відомих представників флори та розширити сфери їх використання.
Визначення «чуйних» процесів синтезу під час нових досліджень дозволить біологам ТГУ надалі безпосередньо «підключати» сигнальні молекули (наприклад, газотрансмітери, кальцій), щоб прискорити вироблення вторинних метаболітів. У це шлях до спрямованої модифікації геному.
– Поки що ми обходимося без впровадження нових конструкцій, – пояснює керівник проекту Ірина Головацька. – На початку шляху ми шукаємо місця перемикання у метаболізмі флавоноїдів (багато з яких – рослинні пігменти) за допомогою фітогормонів. Нас цікавить, чим відрізняються чи схожі шляхи синтезу вторинних метаболітів у різних рослинних моделях. Наприклад, які групи флавоноїдів утворюються у відповідь на дію регулятора зростання зовнішнього походження, його величини та природи, яка ростова відповідь рослин або клітинної культури за цим піде. При цьому будуть використовуватися природні адаптивні можливості клітин культури або рослин поки що без зміни геному.
Зрештою результати досліджень біологів ТГУ сприятимуть створенню екологічно чистих та високопродуктивних ліній сільськогосподарських культур, а також лікарських рослин із підвищеним вмістом біологічно активних речовин.