تولید متابولیت های 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 می باشند. 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، چاشنی های غذایی، حشره کش ها و رنگ های طبیعی را شامل می شوند. کشت بافت گیاهی یکی از مهم ترین تکنیک های تولید صنعتی متابولیت های ثانویه است. زیرا پتانسیل تولید این مواد در شرایط طبیعی بسیار محدود می باشد. تکنیک های مورد استفاده در این زمینه عمدتا عبارت اند 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 کشت های مورد نظر حاصل شود. این امر با روش های مرسوم انتخاب لاین سلولی و سایر پارامترهای مرتبط با افزایش رشد یا تولید امکان پذیر نیست. بنابراین باید مسیرهای متابولیک و مراحل تنظیم کننده آن ها بررسی شوند تا بتوان ژن های تنظیم کننده 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.