-
Растения
Культура клеток высших растений представляет собой уникальную, созданную человеком биологическую систему – популяцию свободноживущих, интенсивно делящихся растительных клеток, которые в природе существуют только в составе растений.
Такая система интересна как с теоретической, так и с практической точки зрения. Теоретический интерес очевиден – как поведет себя клетка, «привыкшая» жить под контролем целого растения, в условиях, когда она стала "свободной". Очень важно понять, какими в этой ситуации будут ее основные характеристики и стратегия существования. Кроме того, клетки растений in vitro ("в стекле") являются очень эффективными модельными системами для фундаментальных исследованиях в области физиологии и биохимии растений, цитологии, биоинженерии.
С практической точки зрения культуры клеток высших растений - перспективный альтернативный источник высококачественного возобновляемого растительного сырья для лекарств, пищевых добавок, косметики и т.д. По данным ФАО, в мире более 40 % лекарственных средств, многие ароматические вещества, пищевые добавки и другие ценные продукты получают из природного растительного сырья, причем, как правило, из дикорастущих редких и исчезающих видов растений. Использование культур клеток вместо интактных растений имеет ряд преимуществ: решение проблемы дефицита сырья (биомассу можно получить из любого растения, растущего в любой точке планеты), экологическая чистота (сырье не содержит гербицидов, пестицидов, тяжелых металлов и др.), возможность регуляции биосинтеза целевых продуктов и, как следствие, биологической активности.
Кроме того, культуры клеток высших растений, а также органов растений (меристем, корней) могут эффективно использоваться для сохранения генофонда и реинтродукции редких и эндемичных видов растений. Таким образом, создание коллекции культур клеток растений и органов растений позволит сохранить биоразнообразие, как интактных растений, так и промышленно-ценных штаммов-продуцентов. При формировании коллекционного фонда особое внимание уделяется культурам клеток, полученным из растений редких и исчезающих видов, преимущественно продуцентов биологически активных соединений (гинзенозиды женьшеня. фуростаноловые гликозиды диоскореи, экдистероиды живучки и др).
Подобные коллекции культур клеток высших растений существуют в ряде стран, однако до настоящего времени официально зарегистрированные коллекции клеток растений имеются только в Германии и России. Российские исследователи стояли у истоков исследования культур клеток высших растений. Основоположником этого направления в России была профессор биологического факультета МГУ, чл-корр. АН СССР Р.Г. Бутенко. Первые культуры клеток в России были получены в 50-60х годах XX века, а чуть позже, в 1985г. Р.Г. Бутенко на базе Института физиологии растений им. К.А. Тимирязева основала Всероссийскую Коллекцию Культур Клеток Высших Растений.
В МГУ имени М.В. Ломоносова сейчас проводятся работы по созданию коллекции культур клеток высших растапний, в первую очередь, редких и/или лекарственных видов растений, Работы проводятся в тесном сотрудничестве с Коллекцией ИФР РАН. В частности, в настоящее время в коллекции есть культуры клеток таких растений, как живучка туркестанская (Ajuga turkestanica) – продуцена фитоэкдистероидов, пажитник греческий (Trigonella foenum-graecum) – продуцент стероидных гликозидов, якорцы стелющиеся (Tribulus terrestris) – продуцент стероидных гликозидов, женьшень японский (Panax japonicus var. repens) – продуцент гинзенозидов, тисс ягодный (Taxus baccata) – продуцент противоопухолевых дитерпенроидов.