تولید متابولیت‌های ثانویه از طریق مهندسی ژنتیک و کشت بافت

واکنش های شیمیایی که در گیاهان روی می دهد، به ‌عنوان متابولیسم شناخته‌ می‌ شوند. متابولیت های اولیه شامل ترکیبات بیوشیمیایی مهم یعنی کربوهیدرات ها، پروتئین ها و چربی ها می‌باشند. سایر ترکیبات بیوشیمیایی که جزء این سه گروه نباشد، به ‌عنوان متابولیت های ثانویه شناخته می شوند که دامنه وسیعی از مواد مانند ترکیبات دارویی، چاشنی‌های غذایی، حشره‌کش ها و رنگ های طبیعی را شامل می شوند. کشت بافت گیاهی یکی از مهم‌ترین تکنیک های تولید صنعتی متابولیت های ثانویه است. زیرا پتانسیل تولید این مواد در شرایط طبیعی بسیار محدود می باشد. تکنیک‌های مورد استفاده در این زمینه عمدتا عبارت‌اند از: کشت سلول، کشت اندام و کشت ریشه های مویین. با این حال، استفاده از کشت ‌های سلولی گیاهی برای تولید ترکیبات مهم دارویی با کاربرد صنعتی، فقط زمانی ممکن است که محصول به میزان بسیار زیادی تولید شود و یا این که بیشتر از یک محصول از کشت‌های مورد نظر حاصل شود. این امر با روش‌های مرسوم انتخاب لاین سلولی و سایر پارامترهای مرتبط با افزایش رشد یا تولید امکان‌پذیر نیست. بنابراین باید مسیرهای متابولیک و مراحل تنظیم‌کننده آن ‌ها بررسی شوند تا بتوان ژن‌های تنظیم‌کننده مربوط به مراحل محدود کننده تولید را overexpress کرد. به طور کلی می توان گفت که استفاده از این تکنیک ها در تولید برخی ترکیبات دارویی طبیعی می تواند سود اقتصادی بالایی را به همراه داشته باشد.

production of secondary metabolites through genetic engineering and plant tissue culture

Chemical reactions that occur in plants known as metabolism and metabolites of important biochemical compounds, including carbohydrates, proteins and fats are. Other biochemical compounds that these three groups are known as secondary metabolites in a wide range of materials such as medicinal compounds, spices, pesticides and natural colors are included. One of the most important techniques of plant tissue culture in line with the industrial production of secondary metabolites because the production potential of these substances in normal conditions is very limited. The technique used in this area mainly include: cell culture, organ culture and hairy root cultures. Plant tissue culture is one of the most important techniques in line with the industrial production of secondary metabolites, but the use of cell culture plant for the production of compounds important drug for industrial use only becomes possible when the product greatly be produced, or more than one product from culture to be achieved. This selection of cell lines with conventional methods and other parameters related to growth or production is not possible. Therefore, we should be able to evaluate the metabolic pathways and the genes they regulate the process limiting production to overexpress (high expression) said. In general, it can be said that the use of these techniques in the production of certain drug can naturally bring great economic benefits.