Cientistas do Instituto Biológico da Universidade Estadual de Tomsk, no âmbito do projeto estratégico “Engenharia Biologia”, estão desenvolvendo formas de aumentar o conteúdo de substâncias biologicamente ativas em plantas medicinais e agrícolas, relata Assessoria de imprensa da TSU. A pesquisa foi apoiada pelo programa federal “Prioridade 2030”.
“Estamos estudando as características da regulação da síntese de metabólitos secundários das plantas alimentícias mais populares entre os russos - pepino e batata, bem como plantas medicinais - amargo orgaadai e Lychnis calcedonii”, diz Ekaterina Boyko, pesquisadora do Departamento de Fisiologia Vegetal, Biotecnologia e Bioinformática da TSU Biosciences. – Os metabólitos secundários, diferentemente dos primários, têm um significado funcional não no nível celular, mas no nível de toda a planta. Desempenham funções “ecológicas”: protegem a planta de pragas e patógenos, participam da reprodução e garantem a interação das plantas entre si e com outros organismos do ecossistema.
Para os humanos, os metabólitos secundários das plantas são uma fonte valiosa de compostos úteis que são promissores não apenas para a farmacologia, mas também para a indústria alimentícia, indústria de perfumaria e cosméticos, entre outras.
O estudo do nível de metabolitos secundários nas culturas agrícolas irá melhorar indirectamente a qualidade dos produtos alimentares e as propriedades medicinais das plantas. Além disso, o estudo desses processos pode descobrir novas propriedades em representantes da flora há muito conhecidos e ampliar as áreas de sua utilização.
A identificação de processos de síntese “responsivos” no decorrer de novas pesquisas permitirá que os biólogos da TSU “conectem” diretamente moléculas sinalizadoras (por exemplo, transmissores de gás, cálcio) no futuro para acelerar a produção de metabólitos secundários. No futuro, este é o caminho para a modificação direcionada do genoma.
“Por enquanto estamos dispensando a introdução de novos designs”, explica a gerente de projeto Irina Golovatskaya. – No início da viagem, procuramos pontos de mudança no metabolismo dos flavonóides (muitos dos quais são pigmentos vegetais) com a ajuda de fitohormônios. Estamos interessados em saber como as vias para a síntese de metabólitos secundários diferem ou são semelhantes em diferentes modelos de plantas. Por exemplo, quais grupos de flavonóides são formados em resposta à ação de um regulador de crescimento de origem externa, seu tamanho e natureza, que resposta de crescimento das plantas ou da cultura celular se seguirá. Neste caso, as capacidades adaptativas naturais das células ou plantas em cultura serão utilizadas sem alterar o genoma.
Em última análise, os resultados das pesquisas dos biólogos da TSU contribuirão para a criação de linhas de culturas agrícolas ecologicamente corretas e altamente produtivas, bem como de plantas medicinais com alto teor de substâncias biologicamente ativas.