Современные достижения в исследовании потенциала малоизученных метаболитов лишайников

Ряд исследований показал, что лишайники способны синтезировать широкий спектр вторичных метаболитов. Лишайники представляют собой устойчивую самоподдерживающуюся микробную экосистему, состоящую из грибного компонента (микобионта) и как минимум одного фотосинтезирующего компонента (фотобионта). Благодаря успешному симбиозу все компоненты сообщества (холобионта) сохраняются на протяжении длительного времени и могут существовать в самых разных экстремальных условиях, где без такого взаимодействия они встречались бы редко или отсутствовали вовсе. Способность выживать в неблагоприятных условиях может быть напрямую связана с синтезом уникальных метаболитов. Несмотря на потенциальные возможности применения, фармацевтическая и агрохимическая промышленность пока используют эти соединения ограниченно из-за медленного роста лишайников, недостатка биомассы и технических трудностей их искусственного культивирования. Однако новые биотехнологические инструменты — молекулярная филогенетика, современные методы культивирования тканей, метаболомика и молекулярная инженерия — открывают новые возможности для промышленного использования соединений, синтезируемых холобионтом лишайника. В обзоре также описаны современные подходы к культивированию симбионтов, а также вычислительные методы и методы молекулярной генетики, используемые для регуляции генов лишайников и повышения выхода целевых метаболитов. Новые стратегии биопоиска на основе мультиомных подходов и синтетической биологии позволяют изучать биосинтетические кластеры генов лишайников посредством их гетерологичной экспрессии в культивируемых организмах-хозяевах, что открывает перспективы для устойчивого получения специализированных метаболитов.