Los científicos del Instituto de Biología de la Universidad Estatal de Tomsk en el marco del proyecto estratégico "Biología de ingeniería" están desarrollando formas de aumentar el contenido de sustancias biológicamente activas en plantas medicinales y agrícolas, informa servicio de prensa de la TSU. La investigación fue apoyada por el programa federal "Prioridad 2030".
“Estamos estudiando la regulación de la síntesis de metabolitos secundarios de las plantas alimenticias más populares entre los rusos, pepino y patata, así como plantas medicinales, orgaadai amarga y lychnis calcedonia”, dice Ekaterina Boyko, investigadora del Departamento de Fisiología Vegetal, Biotecnología y Bioinformática del Instituto Biológico de TSU. - Los metabolitos secundarios, a diferencia de los primarios, tienen un significado funcional no a nivel celular, sino a nivel de toda la planta. Realizan funciones "ecológicas": protegen a la planta de plagas y patógenos, participan en la reproducción y aseguran la interacción de las plantas entre sí y con otros organismos en el ecosistema.
Para los humanos, los metabolitos secundarios de las plantas son una fuente valiosa de compuestos útiles que son prometedores no solo para la farmacología, sino también para la industria alimentaria, la industria de la perfumería y la cosmética, entre otras.
El estudio del nivel de metabolitos secundarios en los cultivos agrícolas mejorará indirectamente la calidad de los productos alimenticios y las propiedades medicinales de las plantas. Además, el estudio de estos procesos puede revelar nuevas propiedades en representantes de la flora conocidos desde hace mucho tiempo y ampliar las áreas de su uso.
La definición de procesos de síntesis "responsivos" en el curso de nuevos estudios permitirá a los biólogos de TSU "conectar" directamente moléculas de señalización (por ejemplo, transmisores de gas, calcio) en el futuro para acelerar la producción de metabolitos secundarios. En el futuro, este es el camino hacia la modificación específica del genoma.
“Por el momento, nos las arreglamos sin la introducción de nuevos diseños”, explica Irina Golovatskaya, directora de proyectos. – Al comienzo del viaje, buscamos puntos de cambio en el metabolismo de los flavonoides (muchos de los cuales son pigmentos vegetales) con la ayuda de las fitohormonas. Estamos interesados en cómo las vías para la síntesis de metabolitos secundarios difieren o son similares en diferentes modelos de plantas. Por ejemplo, qué grupos de flavonoides se forman en respuesta a la acción de un regulador de crecimiento de origen externo, su tamaño y naturaleza, qué respuesta de crecimiento de plantas o cultivo celular seguirá. En este caso, se utilizarán las capacidades adaptativas naturales de las células o plantas de cultivo sin cambiar el genoma hasta el momento.
En última instancia, los resultados de la investigación de los biólogos de TSU contribuirán a la creación de líneas de cultivos agrícolas amigables con el medio ambiente y altamente productivas, así como plantas medicinales con un alto contenido de sustancias biológicamente activas.