Разработка биотехнологической платформы для модификации метаболизма биологически активных стероидных соединений в растениях Бердичевец Ирина Николаевна к.б.н., н.с. группа геномики растений, отдел геномики Институт общей генетики им. Н.И.Вавилова РАН биотехнология растений генетическая инженерия Предполагается, что уже к 2015 году число комерциализированных растений, полученных б/т методами, возрастет в несколько раз и превысит 120 различных вариантов. карденолиды стероидные гликозиды дигоксингового типа Наперстянка пурпурная Digitalis purpurea L. Препараты на основе карденолидов наперстянки занесены в список основных лекарственных средств ВОЗ Синтетических существует аналогов таких биологически активных соединений не Сырьем для производства лекарственных препаратов листовая масса нескольких видов наперстянки (Digitalis sp). Digitalis lanata Ehrh. Digitalis grandiflora Mill является Digitalis purpurea L. В России производство лекарственных соединений из гликозидов наперстянки ограничено: Недостаток собственной сырьевой базы (недостаточно площадей, сбор сырья производят перед цветением, а наперстянка – двулетнее растение); Нестабильное качество сырья; Сложность при хранении листовой массы. Актуальной задачей становится разработка биотехнологической платформы для модификации метаболизма биологически активных стероидных соединений в растениях с целью создания собственной сырьевой базы для производства фармакологических препаратов Биотехнологические подходы: создание новых форм растений наперстянки, отличающихся повышенным содержанием карденолидов; создание растений наперстянки с большим выходом биомассы; использование других видов растений в качестве продуцентов стероидных соединений, в том числе карденолидов. Схема биосинтеза карденолидов наперстянки кампестерин SCC-E Δ5-3β-гидроксистероид дегидрогеназа холестерин прегненолон 3 карденолиды 2 4 прогестерон ситостерин стигмастерин 2 - 5-β-прегнан-3,20-дион 3 - 5-β-прегнан-3,β-ол 4 - 5-β-прегнан-3α-ол,20-он 5 6 5 - 5α-прегнан-3,20-дион 6 - 5α-прегнан-3 β-ол,20-он CYP11A1 Прямая трансформация протопластов табака с помощью ПЭГ (Potrycus,1991) Выделение мезофильных протопластов табака и прямая трансформация Каллусообразование и регенерация первичных трансформантов на селективной среде Рост колоний и каллусообразование К – контроль на среде без селекции Т – трансформанты на селективной среде T1 К Укоренение первичных регенерантов на селективной среде Перенос первичных трансформантов в условия закрытого грунта T Отбор поколения T1 на селективной среде A В Стероидные гликозиды дигоксинового типа (Rf=0,1-0,7) С 1 – трансгенное растение, 2 – свидетель дигоксин, 3 – контрольное растение А – масс-спектр прегненолона ацетата (стандарт), В – масс-спектр ГХ-фракции трансгенного растения С – масс-спектр ГХ-фракции Digitalis lanata. , K pG T K – контрольное растение, pG –растение с пустым вектором, T – трансгенное растение табака (возраст 3 мес.) К Т1 Т2 K – контрольное растение, Т1, Т2 – независимые линии трансгенных растений табака (возраст 5 мес.) Разработка биотехнологической платформы для модификации метаболизма биологически активных стероидных соединений в растениях создание новых форм растений, отличающихся повышенным содержанием стероидных соединений, в том числе карденолидов; создание растений с большим выходом биомассы; использование трансгенных растений табака как продуцентов стероидных содинений, в том числе карденолидов. Благодарю за внимание!