زراعت مولکولی و راهکارهای افزایش تولید پروتئین‌های نوترکیب در گیاهان

هدف: تقاضا برای پروتئین‌های نوترکیب دارای مصارف دارویی به‌طور چشمگیری در حال افزایش می‌باشد؛ تا حدی که صنعت داروسازی سنتی به‌تنهایی جوابگوی این تقاضا برای نسل‌های حال و آینده نخواهد بود. طی دو دهه‌ گذشته بیوراکتورهای گیاهی به ‌دلایل متعدد محبوبیت بیشتری نسبت به سایر روش‌های سنتی به‌دست آورده‌اند، از جمله این دلایل می‌توان به مقیاس‌پذیری، سرعت بالای تولید، قیمت پایین تولید، توانایی انجام تغییرات پس از ترجمه و ایمنی زیستی آن‌ها اشاره کرد. تاکنون تعداد زیادی از پروتئین‌های دارویی مهم با استفاده از فناوری زراعت مولکولی تولید شده‌اند. در این مقاله سعی شده است که ضمن معرفی مختصری از تاریخچه‌ زراعت مولکولی، انواع سیستم‎های بیانی مبتنی بر گیاهان و چالش‌های زراعت مولکولی، راهکارها و راهبردهای مناسب برای حل چالش‌های این حوزه مورد بحث و بررسی دقیق کارشناسی قرار گیرد.نتایج: علی‌رغم پیشرفت‌های بسیار امیدوار کننده در حوزه زراعت مولکولی هنوز با دو چالش جدی مواجه هستیم؛ سطوح تجمع ناکافی پروتئین‌های نوترکیب و فقدان روش‌های تخلیص کارآمد، که لازم است مورد توجه جدی قرار گیرند. برای دستیابی به سطوح بالای تولید، فاکتورهای متعددی از قبیل: انتخاب پیشبرنده یا عناصر افزایش دهنده مناسب، بهینه‌سازی کدونی، هدف‌گیری مناسب درون سلولی، استفاده از رویکرد پروتئین الحاق شونده و غیره بایستی در نظر گرفته شوند. در صنعت داروسازی به‌طور معمول، از روش‌های کروماتوگرافی برای تخلیص پروتئین‌های نوترکیب استفاده می‌شود. کاربرد این روش‌ها به‌دلیل مقیاس پذیری، هزینه و مشکلات آلودگی ستون برای تخلیص پروتئین‌های نوترکیب مشتق شده از گیاه، دارای محدودیت‌های زیادی می‌باشند. نتیجه گیری: رویکردهای پروتئین الحاق شونده نه تنها برای افزایش عملکرد پروتئین‌های نوترکیب مشتق از گیاه بلکه برای تسهیل مراحل خالص‌سازی توسعه یافته‌اند.