تولید متابولیت های ثانویه از طریق مهندسی ژنتیک و کشت بافت

واکنش­های شیمیایی که در گیاهان روی می­دهد، به ‌عنوان متابولیسم شناخته‌ می­شوند. متابولیت­های اولیه شامل ترکیبات بیوشیمیایی مهم یعنی کربوهیدرات­ها، پروتئین­ها و چربی­ها می­باشند. سایر ترکیبات بیوشیمیایی که جزء این سه گروه نباشد، به ‌عنوان متابولیت­های­ثانویه شناخته می­شوند که دامنه وسیعی از مواد مانند ترکیبات دارویی، چاشنی‌های غذایی، حشره­کش­ها و رنگ­های طبیعی را شامل می­شوند. کشت بافت گیاهی یکی از مهم‌ترین تکنیک­های تولید صنعتی متابولیت­های ­ثانویه است. زیرا پتانسیل تولید این مواد در شرایط طبیعی بسیار محدود می­باشد. تکنیک‌های مورد استفاده در این زمینه عمدتا عبارت‌اند از: کشت سلول، کشت اندام و کشت ریشه­های ­مویین. با این حال، استفاده از کشت­های سلولی گیاهی برای تولید ترکیبات مهم دارویی با کاربرد صنعتی، فقط زمانی ممکن است که محصول به میزان بسیار زیادی تولید شود و یا این­که بیشتر از یک محصول از کشت‌های مورد نظر حاصل شود. این امر با روش‌های مرسوم انتخاب لاین سلولی و سایر پارامترهای مرتبط با افزایش رشد یا تولید امکان‌پذیر نیست. بنابراین باید مسیرهای متابولیک و مراحل تنظیم‌کننده آن­ها بررسی شوند تا بتوان ژن‌های تنظیم‌کننده مربوط به مراحل محدود کننده تولید را overexpress کرد. به طور کلی می­توان گفت که استفاده از این تکنیک­ها در تولید برخی ترکیبات دارویی طبیعی می­تواند سود اقتصادی بالایی را به همراه داشته باشد.