Лаборатория биологии культивируемых клеток
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН
Лаборатория биологии культивируемых клеток
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»
Научное достижение: Обнаружено, что культивируемые in vitro клетки трех видов наперстянок Digitalis spp. не содержат сердечные гликозиды, но образуют значительные количества редких биологически-активных веществ — фенилэтаноидов и фуростаноловых гликозидов.
Авторы: Томилова С.В. (ИФР РАН), Кочкин Д.В. (ИФР РАН), Тюрина Т.М. (ИФР РАН), Носов А.М. (ИФР РАН), Глаголева Е.С. (ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»), Лабунская Е.А. (ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»), Галишев Б.А. (ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»).
Опубликовано в:
- Tomilova S.V., Kochkin D.V., Tyurina T.M., Glagoleva E.S., Labunskaya E.A., Galishev B.A., Nosov A.M. (2022) Specificity of Growth and Synthesis of Secondary Metabolites in Cultures in vitro Digitalis lanata Ehrh. Russian Journal of Plant Physiology 69, 25. https://doi.org/10.1134/S1021443722020200 Q2, IF=1.419 (2021);
- Tomilova S.V., Kochkin D.V., Tyurina T.M., Glagoleva E.S., Labunskaya E.A., Galishev B.A., Nosov A.M. (2022) Growth and biosynthetic profiles of callus and suspension cell cultures of two rare foxglove species, Digitalis grandiflora Mill. and D. ciliata Trautv. Plant Cell Tissue and Organ Culture 149, 213–224. https://doi.org/10.1007/s11240-022-02271-y Q1, IF=2.726 (2021).
Исследование особенностей образования биологически активных веществ — вторичных метаболитов — в культурах клеток высших растений важно не только для выяснения роли этих соединений в жизнедеятельности растительной клетки, но и для создания современных биотехнологий получения высококачественного растительного сырья.
Изучена специфика образования вторичных метаболитов в каллусных и суспензионных культурах клеток редких и эндемичных видов наперстянки Digitalis ciliata Trautv., D. grandiflora Mill. и D.lanata Ehrh. На основе UPLC-ESI-Q-TOF-MS-анализа впервые показано, что клетки in vitro разных видов рода Digitalis не синтезируют характерные для интактных растений сердечные гликозиды, но содержат в значительных количествах (0,5— 1,1% от сухой массы клеток) соединения редких групп вторичных метаболитов: фенилэтаноиды (дигицилизид А, дигицилизид В, максозид, пурпуреазид Е, их метильные производные и изомеры) и стероидные гликозиды фуростанолового ряда (содержат в качестве агликонов тигогенин и гитогенин). Исследуемые культуры клеток сохраняли способность накапливать фенилэтаноиды и фуростаноловые гликозиды в течение длительного времени (1,5 — 2 года субкультивирования), что свидетельствует об устойчивости видоспецифического вторичного метаболизма в клетках in vitro.
Полученные результаты подтверждают выдвинутую ранее гипотезу о существенных различиях вторичного метаболизма в интактных растениях и в полученных из них культурах клеток.
Рисунок: Микрофотография клеток суспензионной культуры Digitalis ciliata (а) и структуры обнаруженных в них соединений: фенилэтаноиды (б) и фуростаноловые гликозиды (в)