مهندسی متابولیک گیاهان دارویی با استفاده از فناوری CRISPR/Cas

گیاهان دارویی از زمان های بسیار دور تاکنون منبع تهیه ترکیبات دارویی و همچنین دیگر فراورده های مفید بوده اند. به دلیل برخی محدودیت ها، روش های سنتی تهیه ترکیبات دارویی، قادر به تامین نیاز روزافزون بازار نمی باشند و از اینرو استفاده از روش های جایگزین، امری اجتناب ناپذیر است. مهندسی متابولیک یک راه حل منطقی و کارامد برای افزایش تولید ترکیبات دارویی و کاهش هزینه های مربوطه می باشد. مهندسی متابولیک علاوه بر بهبود تولید متابولیت های مورد نظر و کاهش تولید متابولیت های ناخواسته، همچنین منجر به تولید متابولیت های جدید در گیاهان می گردد. در حال حاضر روش های بسیاری به منظور دستورزی مسیرهای متابولیکی مورد استفاده قرار می گیرند که در این میان، فناوری CRISPR/Cas به دلیل دقت بالا و سهولت استفاده، از جایگاه خاصی برخوردار است. اثرات چشمگیر این فناوری بر بهبود متابولیکی گیاهان دارویی در مطالعات متعددی به اثبات رسیده است. در مقاله حاضر، ابتدا در خصوص اهمیت گیاهان دارویی و متابولیت های آنها بحث شده است و پس از آن به لزوم استفاده از مهندسی متابولیک در افزایش ترکیبات دارویی این گیاهان اشاره شده است. در ادامه، به تشریح فناوری CRISPR/Cas و نحوه عمل آن در ویرایش ژن ها پرداخته ایم. سپس کاربرد این فناوری در دستورزی مسیرهای متابولیکی گیاهان دارویی، با تمرکز بر سه گروه عمده متابولیت های گیاهی یعنی ترپنوئیدها، آلکالوئیدها و فنیل پروپانوئیدها، مورد بحث قرار گرفته است. بخش بعدی به طرح برخی از چالش های موجود در کاربرد این تکنولوژی در مهندسی متابولیک گیاهان دارویی، و راه حل های پیشنهادی می پردازد. در پایان نیز چشم اندازهای آینده این فناوری در بهبود متابولیکی گیاهان دارویی، بطور خلاصه توضیح داده شده است.

Keywords:

دستورزی مسیرهای متابولیکی , گیاهان دارویی , متابولیت های ثانویه گیاهی , ویرایش ژن , CRISPR/Cas