Para ilmuwan dari Institut Biologi Universitas Negeri Tomsk dalam kerangka proyek strategis "Biologi Teknik" sedang mengembangkan cara untuk meningkatkan kandungan zat aktif biologis dalam tanaman obat dan pertanian, lapor layanan pers TSU. Penelitian ini didukung oleh program federal "Priority 2030".
"Kami sedang mempelajari regulasi sintesis metabolit sekunder dari tanaman pangan paling populer di antara orang Rusia - mentimun dan kentang, serta tanaman obat - orgaadai pahit dan kalsedon lychnis," kata Ekaterina Boyko, peneliti di Departemen Fisiologi Tanaman, Bioteknologi dan Bioinformatika dari Institut Biologi TSU. - Metabolit sekunder, tidak seperti metabolit primer, memiliki signifikansi fungsional tidak pada tingkat sel, tetapi pada tingkat seluruh tanaman. Mereka melakukan fungsi "ekologis": mereka melindungi tanaman dari hama dan patogen, berpartisipasi dalam reproduksi, dan memastikan interaksi tanaman satu sama lain dan dengan organisme lain dalam ekosistem.
Bagi manusia, metabolit sekunder tumbuhan merupakan sumber senyawa bermanfaat yang berharga dan menjanjikan tidak hanya untuk farmakologi, tetapi juga untuk industri makanan, industri wewangian dan kosmetik, dan lain-lain.
Kajian kadar metabolit sekunder pada tanaman pertanian secara tidak langsung akan meningkatkan kualitas produk pangan dan khasiat tanaman obat. Selain itu, studi tentang proses ini dapat mengungkapkan sifat-sifat baru pada perwakilan flora yang sudah lama dikenal dan memperluas area penggunaannya.
Definisi proses sintesis "responsif" dalam perjalanan studi baru akan memungkinkan ahli biologi TSU untuk secara langsung "menghubungkan" molekul pensinyalan (misalnya, pemancar gas, kalsium) di masa depan untuk mempercepat produksi metabolit sekunder. Di masa depan, ini adalah jalan menuju modifikasi genom yang ditargetkan.
“Untuk saat ini, kami mengelola tanpa pengenalan desain baru,” jelas Irina Golovatskaya, manajer proyek. – Pada awal perjalanan, kami mencari titik peralihan dalam metabolisme flavonoid (banyak di antaranya adalah pigmen tumbuhan) dengan bantuan fitohormon. Kami tertarik pada bagaimana jalur untuk sintesis metabolit sekunder berbeda atau serupa pada model tanaman yang berbeda. Misalnya, kelompok flavonoid apa yang terbentuk sebagai respons terhadap aksi zat pengatur tumbuh yang berasal dari luar, ukuran dan sifatnya, respons pertumbuhan tanaman atau kultur sel apa yang akan mengikuti. Dalam hal ini, kemampuan adaptif alami sel kultur atau tanaman akan digunakan tanpa mengubah genom sejauh ini.
Pada akhirnya, hasil penelitian para ahli biologi TSU akan berkontribusi pada penciptaan lini tanaman pertanian yang ramah lingkungan dan sangat produktif, serta tanaman obat dengan kandungan zat aktif biologis yang tinggi.