Harvinaisten ja vaikeasti syntetisoitavien lääkeyhdisteiden tuottaminen kasvibiotekniikan keinoin

Research output: Contribution to journalArticleScientificpeer-review

Abstract

Kasvit tuottavat pienimolekyylisiä yhdisteitä eli niin sanottuja sekundaarimetaboliitteja, jotka voivat olla hyvin arvokkaita. Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy koordinoi EU-rahoitteisen projektin "SmartCell - Rational design of plant systems for sustainable generation of value-added industrial products" vuosina 2009-2013, jossa tavoitteena oli luoda täysin uusia konsepteja, joiden avulla voidaan rationaalisesti muokata kasveja tuottamaan taloudellisesti arvokkaita yhdisteitä teollisuuden tarpeisiin. SmartCell keskittyi terpeeneihin, joilla on moninaisia biologisesti tärkeitä aktiivisuuksia. Ne ovat tyypillisesti yhdisteitä, joita on vaikea tuottaa täysin synteettisesti tai niiden esiintyminen luonnon kasveissa on vähäistä. Projektissa kehitettiin metaboliamuokkauskeinoja kasveissa ja kasvisoluviljelmissä, ja tärkeimmät tieteelliset sekä teknologiset vaikutukset liittyivät terpeeni-indolialkaloidireitin kartoittamiseen neljän aiemmin tuntemattoman geenin osalta sekologaniiniin - tärkeään välituotteeseen, joka johtaa monimutkaisten dimeerialkaloidien tuottoon asti. SmartCell-projektin kuluessa syntyi useita innovaatioita, joilla tulee olemaan merkitystä tulevaisuuden tutkimus- ja tuotekehitysohjelmissa, koska näillä menetelmillä voidaan rationalisoida muita metaboliamuokkausstrategioita. Fokusoimalla helposti skaalattaviin teknologioihin, kuten siirtogeenisiin kasveihin, karvajuuriin sekä suspensioviljelmiin, voitiin osoittaa, että edellä mainittuja teknologioita voidaan siirtää suuremman mittakaavan tuotantoon ilman, että menetetään tuottavuutta. Vastaavasti näitä menetelmiä käyttämällä voidaan vähentää ympäristölle haitallisten prosessien käyttöä. SmartCell-projektilla on myös merkittävä rooli kasvien metaboliamuokkauksen tutkimusyhteisölle, koska geenipankki, metabolomiikka/reitti-tietokanta, yhdistekirjasto ja solukokoelma ovat avoimia muiden tutkijoiden ja teollisuuden käyttöön. Tämän katsauksen tavoitteena on läpikäydä projektin avaintulokset ja niistä kirjoitetut pääjulkaisut.
Original languageFinnish
Pages (from-to)162-169
JournalDosis
Volume31
Issue number3
Publication statusPublished - 2015
MoE publication typeA1 Journal article-refereed

Fingerprint

value added
Olla

Keywords

  • plant biotechnology
  • pharmaceutical
  • terpenes
  • biosynthesis

Cite this

@article{68aa6f58dd9f4fa796abc02f0c4c015a,
title = "Harvinaisten ja vaikeasti syntetisoitavien l{\"a}{\"a}keyhdisteiden tuottaminen kasvibiotekniikan keinoin",
abstract = "Kasvit tuottavat pienimolekyylisi{\"a} yhdisteit{\"a} eli niin sanottuja sekundaarimetaboliitteja, jotka voivat olla hyvin arvokkaita. Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy koordinoi EU-rahoitteisen projektin {"}SmartCell - Rational design of plant systems for sustainable generation of value-added industrial products{"} vuosina 2009-2013, jossa tavoitteena oli luoda t{\"a}ysin uusia konsepteja, joiden avulla voidaan rationaalisesti muokata kasveja tuottamaan taloudellisesti arvokkaita yhdisteit{\"a} teollisuuden tarpeisiin. SmartCell keskittyi terpeeneihin, joilla on moninaisia biologisesti t{\"a}rkeit{\"a} aktiivisuuksia. Ne ovat tyypillisesti yhdisteit{\"a}, joita on vaikea tuottaa t{\"a}ysin synteettisesti tai niiden esiintyminen luonnon kasveissa on v{\"a}h{\"a}ist{\"a}. Projektissa kehitettiin metaboliamuokkauskeinoja kasveissa ja kasvisoluviljelmiss{\"a}, ja t{\"a}rkeimm{\"a}t tieteelliset sek{\"a} teknologiset vaikutukset liittyiv{\"a}t terpeeni-indolialkaloidireitin kartoittamiseen nelj{\"a}n aiemmin tuntemattoman geenin osalta sekologaniiniin - t{\"a}rke{\"a}{\"a}n v{\"a}lituotteeseen, joka johtaa monimutkaisten dimeerialkaloidien tuottoon asti. SmartCell-projektin kuluessa syntyi useita innovaatioita, joilla tulee olemaan merkityst{\"a} tulevaisuuden tutkimus- ja tuotekehitysohjelmissa, koska n{\"a}ill{\"a} menetelmill{\"a} voidaan rationalisoida muita metaboliamuokkausstrategioita. Fokusoimalla helposti skaalattaviin teknologioihin, kuten siirtogeenisiin kasveihin, karvajuuriin sek{\"a} suspensioviljelmiin, voitiin osoittaa, ett{\"a} edell{\"a} mainittuja teknologioita voidaan siirt{\"a}{\"a} suuremman mittakaavan tuotantoon ilman, ett{\"a} menetet{\"a}{\"a}n tuottavuutta. Vastaavasti n{\"a}it{\"a} menetelmi{\"a} k{\"a}ytt{\"a}m{\"a}ll{\"a} voidaan v{\"a}hent{\"a}{\"a} ymp{\"a}rist{\"o}lle haitallisten prosessien k{\"a}ytt{\"o}{\"a}. SmartCell-projektilla on my{\"o}s merkitt{\"a}v{\"a} rooli kasvien metaboliamuokkauksen tutkimusyhteis{\"o}lle, koska geenipankki, metabolomiikka/reitti-tietokanta, yhdistekirjasto ja solukokoelma ovat avoimia muiden tutkijoiden ja teollisuuden k{\"a}ytt{\"o}{\"o}n. T{\"a}m{\"a}n katsauksen tavoitteena on l{\"a}pik{\"a}yd{\"a} projektin avaintulokset ja niist{\"a} kirjoitetut p{\"a}{\"a}julkaisut.",
keywords = "plant biotechnology, pharmaceutical, terpenes, biosynthesis",
author = "Suvi H{\"a}kkinen and Kirsi-Marja Oksman-Caldentey and Anneli Ritala",
note = "SDA: SHP: Bioeconomy",
year = "2015",
language = "Finnish",
volume = "31",
pages = "162--169",
journal = "Dosis",
issn = "0783-4233",
number = "3",

}

Harvinaisten ja vaikeasti syntetisoitavien lääkeyhdisteiden tuottaminen kasvibiotekniikan keinoin. / Häkkinen, Suvi; Oksman-Caldentey, Kirsi-Marja; Ritala, Anneli.

In: Dosis, Vol. 31, No. 3, 2015, p. 162-169.

Research output: Contribution to journalArticleScientificpeer-review

TY - JOUR

T1 - Harvinaisten ja vaikeasti syntetisoitavien lääkeyhdisteiden tuottaminen kasvibiotekniikan keinoin

AU - Häkkinen, Suvi

AU - Oksman-Caldentey, Kirsi-Marja

AU - Ritala, Anneli

N1 - SDA: SHP: Bioeconomy

PY - 2015

Y1 - 2015

N2 - Kasvit tuottavat pienimolekyylisiä yhdisteitä eli niin sanottuja sekundaarimetaboliitteja, jotka voivat olla hyvin arvokkaita. Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy koordinoi EU-rahoitteisen projektin "SmartCell - Rational design of plant systems for sustainable generation of value-added industrial products" vuosina 2009-2013, jossa tavoitteena oli luoda täysin uusia konsepteja, joiden avulla voidaan rationaalisesti muokata kasveja tuottamaan taloudellisesti arvokkaita yhdisteitä teollisuuden tarpeisiin. SmartCell keskittyi terpeeneihin, joilla on moninaisia biologisesti tärkeitä aktiivisuuksia. Ne ovat tyypillisesti yhdisteitä, joita on vaikea tuottaa täysin synteettisesti tai niiden esiintyminen luonnon kasveissa on vähäistä. Projektissa kehitettiin metaboliamuokkauskeinoja kasveissa ja kasvisoluviljelmissä, ja tärkeimmät tieteelliset sekä teknologiset vaikutukset liittyivät terpeeni-indolialkaloidireitin kartoittamiseen neljän aiemmin tuntemattoman geenin osalta sekologaniiniin - tärkeään välituotteeseen, joka johtaa monimutkaisten dimeerialkaloidien tuottoon asti. SmartCell-projektin kuluessa syntyi useita innovaatioita, joilla tulee olemaan merkitystä tulevaisuuden tutkimus- ja tuotekehitysohjelmissa, koska näillä menetelmillä voidaan rationalisoida muita metaboliamuokkausstrategioita. Fokusoimalla helposti skaalattaviin teknologioihin, kuten siirtogeenisiin kasveihin, karvajuuriin sekä suspensioviljelmiin, voitiin osoittaa, että edellä mainittuja teknologioita voidaan siirtää suuremman mittakaavan tuotantoon ilman, että menetetään tuottavuutta. Vastaavasti näitä menetelmiä käyttämällä voidaan vähentää ympäristölle haitallisten prosessien käyttöä. SmartCell-projektilla on myös merkittävä rooli kasvien metaboliamuokkauksen tutkimusyhteisölle, koska geenipankki, metabolomiikka/reitti-tietokanta, yhdistekirjasto ja solukokoelma ovat avoimia muiden tutkijoiden ja teollisuuden käyttöön. Tämän katsauksen tavoitteena on läpikäydä projektin avaintulokset ja niistä kirjoitetut pääjulkaisut.

AB - Kasvit tuottavat pienimolekyylisiä yhdisteitä eli niin sanottuja sekundaarimetaboliitteja, jotka voivat olla hyvin arvokkaita. Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy koordinoi EU-rahoitteisen projektin "SmartCell - Rational design of plant systems for sustainable generation of value-added industrial products" vuosina 2009-2013, jossa tavoitteena oli luoda täysin uusia konsepteja, joiden avulla voidaan rationaalisesti muokata kasveja tuottamaan taloudellisesti arvokkaita yhdisteitä teollisuuden tarpeisiin. SmartCell keskittyi terpeeneihin, joilla on moninaisia biologisesti tärkeitä aktiivisuuksia. Ne ovat tyypillisesti yhdisteitä, joita on vaikea tuottaa täysin synteettisesti tai niiden esiintyminen luonnon kasveissa on vähäistä. Projektissa kehitettiin metaboliamuokkauskeinoja kasveissa ja kasvisoluviljelmissä, ja tärkeimmät tieteelliset sekä teknologiset vaikutukset liittyivät terpeeni-indolialkaloidireitin kartoittamiseen neljän aiemmin tuntemattoman geenin osalta sekologaniiniin - tärkeään välituotteeseen, joka johtaa monimutkaisten dimeerialkaloidien tuottoon asti. SmartCell-projektin kuluessa syntyi useita innovaatioita, joilla tulee olemaan merkitystä tulevaisuuden tutkimus- ja tuotekehitysohjelmissa, koska näillä menetelmillä voidaan rationalisoida muita metaboliamuokkausstrategioita. Fokusoimalla helposti skaalattaviin teknologioihin, kuten siirtogeenisiin kasveihin, karvajuuriin sekä suspensioviljelmiin, voitiin osoittaa, että edellä mainittuja teknologioita voidaan siirtää suuremman mittakaavan tuotantoon ilman, että menetetään tuottavuutta. Vastaavasti näitä menetelmiä käyttämällä voidaan vähentää ympäristölle haitallisten prosessien käyttöä. SmartCell-projektilla on myös merkittävä rooli kasvien metaboliamuokkauksen tutkimusyhteisölle, koska geenipankki, metabolomiikka/reitti-tietokanta, yhdistekirjasto ja solukokoelma ovat avoimia muiden tutkijoiden ja teollisuuden käyttöön. Tämän katsauksen tavoitteena on läpikäydä projektin avaintulokset ja niistä kirjoitetut pääjulkaisut.

KW - plant biotechnology

KW - pharmaceutical

KW - terpenes

KW - biosynthesis

M3 - Article

VL - 31

SP - 162

EP - 169

JO - Dosis

JF - Dosis

SN - 0783-4233

IS - 3

ER -