Улучшение культур волосистых корней и растений путём модификации биосинтетических путей образования фармацевтически значимых метаболитов: стратегии и применение

Многочисленные биологически активные метаболиты растений изучают с целью применения в фармацевтике, пищевой химии и сельском хозяйстве. Химический синтез таких соединений часто затруднён, поэтому для их получения используют растения. Источником вторичных метаболитов могут служить целые растения, которые также можно улучшать методами метаболической инженерии, однако чаще интерес представляют культуры клеток или органов соответствующих видов растений. Следует отметить, что лишь в немногих случаях удалось наладить производство в таких культурах для коммерческого применения. Их генетическая модификация иногда позволяет быстрее добиться результата и надёжнее получать определённый метаболит благодаря меньшему влиянию факторов окружающей среды. Кроме того, для многих таких культур уже возможно масштабирование производства в биореакторах, и некоторые из них применяются в промышленности. Профиль метаболитов можно изменять не только с помощью генов растений, но и с помощью бактериальных генов, кодирующих модифицирующие ферменты. Разработаны также стратегии устранения нежелательных и даже токсичных соединений. По мере роста спроса на новые соединения с новыми биологически активными свойствами потребность в метаболической инженерии путей синтеза вторичных метаболитов растений возрастает. В статье приведены примеры последних достижений в области метаболической инженерии растений и культур органов, которые можно использовать для получения метаболитов с интересными свойствами.