Skopolamiinia tuottavien karvajuurien metabolinen stabiilisuus

16 vuoden ylläpidon jälkeen

Research output: Contribution to journalReview ArticleScientific

Abstract

Kasvit ovat yksi tärkeimmistä uusien lääkeaineiden, niin sanottujen lead-yhdisteiden ja hienokemikaalien lähteitä. Kasvien soluviljelmät taas ovat mielenkiintoinen väline kasvien pienyhdisteaineenvaihdunnan tutkimiselle ja mahdollistavat arvokkaiden yhdisteiden suuren mittakaavan tuottamisen. Esimerkiksi syöpälääkkeenä käytetty paklitakseli, jota valmistetaan soluviljelytekniikkaa käyttäen, on kaupallisessa käytössä. Usein rajoitteena erilaistumattomien kasvisoluviljelmien käytössä pidetään niiden geneettistä labiiliutta. Lisäksi viljelmien tuottokapasiteetti usein ajan mittaan heikentyy. Karvajuuret ovat kasvien tuumorikudosta, joka syntyy luonnossa esiintyvän Agrobakteeri-infektion tuloksena. Karvajuuret ovat hyvä vaihtoehto kasvien pienyhdisteiden tuottamiselle, koska ne jakaantuvat nopeasti, eivät tarvitse kasvihormoneja kasvaakseen ja ovat yleisesti stabiilimpia kuin erilaistumattomat viljelmät. Vaikka tämä geneettinen ja metabolinen stabiilius on yleisesti tunnettu karvajuurten ominaisuus, kirjallisuudessa on vain muutama esimerkki pitkään viljeltyjen karvajuurten tuottokapasiteeteista. Tässä tutkimuksessa karvajuuria, jotka tuottavat suuria määriä tropa-alkaloideja, seurattiin 16 vuoden ajan laboratorio-olosuhteissa. Villikaalin (Hyoscyamus muticus L.) karvajuurille kehitettiin myös pakastusmenetelmä, jolla voidaan välttää työläs jatkuva siirrostaminen. Vaikka pakastuksen jälkeinen elävyys jäi heikoksi, siirtogeenin ilmentyminen pysyi muuttumattomana pakastetuissa soluissa. Tässä tutkimuksessa osoitettiin, että vaikka karvajuurten tuotossa tapahtuu vaihtelua ajan mittaan, jopa erittäin pitkäaikainen siirrostaminen ei aiheuttanut merkittävää alenemista metabolisessa aktiivisuudessa.
Original languageFinnish
Pages (from-to)277-287
JournalDosis
Volume34
Issue number4
Publication statusPublished - 2018
MoE publication typeB1 Article in a scientific magazine

Keywords

  • kasvisoluviljelmä
  • karvajuuri
  • hyoscyamine-6beta-hydroxylase
  • skopolamiini
  • stabiilius
  • pakastaminen

Cite this

@article{219a910da5ab4925b365bbf40a00ba9e,
title = "Skopolamiinia tuottavien karvajuurien metabolinen stabiilisuus: 16 vuoden yll{\"a}pidon j{\"a}lkeen",
abstract = "Kasvit ovat yksi t{\"a}rkeimmist{\"a} uusien l{\"a}{\"a}keaineiden, niin sanottujen lead-yhdisteiden ja hienokemikaalien l{\"a}hteit{\"a}. Kasvien soluviljelm{\"a}t taas ovat mielenkiintoinen v{\"a}line kasvien pienyhdisteaineenvaihdunnan tutkimiselle ja mahdollistavat arvokkaiden yhdisteiden suuren mittakaavan tuottamisen. Esimerkiksi sy{\"o}p{\"a}l{\"a}{\"a}kkeen{\"a} k{\"a}ytetty paklitakseli, jota valmistetaan soluviljelytekniikkaa k{\"a}ytt{\"a}en, on kaupallisessa k{\"a}yt{\"o}ss{\"a}. Usein rajoitteena erilaistumattomien kasvisoluviljelmien k{\"a}yt{\"o}ss{\"a} pidet{\"a}{\"a}n niiden geneettist{\"a} labiiliutta. Lis{\"a}ksi viljelmien tuottokapasiteetti usein ajan mittaan heikentyy. Karvajuuret ovat kasvien tuumorikudosta, joka syntyy luonnossa esiintyv{\"a}n Agrobakteeri-infektion tuloksena. Karvajuuret ovat hyv{\"a} vaihtoehto kasvien pienyhdisteiden tuottamiselle, koska ne jakaantuvat nopeasti, eiv{\"a}t tarvitse kasvihormoneja kasvaakseen ja ovat yleisesti stabiilimpia kuin erilaistumattomat viljelm{\"a}t. Vaikka t{\"a}m{\"a} geneettinen ja metabolinen stabiilius on yleisesti tunnettu karvajuurten ominaisuus, kirjallisuudessa on vain muutama esimerkki pitk{\"a}{\"a}n viljeltyjen karvajuurten tuottokapasiteeteista. T{\"a}ss{\"a} tutkimuksessa karvajuuria, jotka tuottavat suuria m{\"a}{\"a}ri{\"a} tropa-alkaloideja, seurattiin 16 vuoden ajan laboratorio-olosuhteissa. Villikaalin (Hyoscyamus muticus L.) karvajuurille kehitettiin my{\"o}s pakastusmenetelm{\"a}, jolla voidaan v{\"a}ltt{\"a}{\"a} ty{\"o}l{\"a}s jatkuva siirrostaminen. Vaikka pakastuksen j{\"a}lkeinen el{\"a}vyys j{\"a}i heikoksi, siirtogeenin ilmentyminen pysyi muuttumattomana pakastetuissa soluissa. T{\"a}ss{\"a} tutkimuksessa osoitettiin, ett{\"a} vaikka karvajuurten tuotossa tapahtuu vaihtelua ajan mittaan, jopa eritt{\"a}in pitk{\"a}aikainen siirrostaminen ei aiheuttanut merkitt{\"a}v{\"a}{\"a} alenemista metabolisessa aktiivisuudessa.",
keywords = "kasvisoluviljelm{\"a}, karvajuuri, hyoscyamine-6beta-hydroxylase, skopolamiini, stabiilius, pakastaminen",
author = "Suvi H{\"a}kkinen and Kirsi-Marja Oksman-Caldentey",
year = "2018",
language = "Finnish",
volume = "34",
pages = "277--287",
journal = "Dosis",
issn = "0783-4233",
number = "4",

}

Skopolamiinia tuottavien karvajuurien metabolinen stabiilisuus : 16 vuoden ylläpidon jälkeen. / Häkkinen, Suvi (Corresponding Author); Oksman-Caldentey, Kirsi-Marja.

In: Dosis, Vol. 34, No. 4, 2018, p. 277-287.

Research output: Contribution to journalReview ArticleScientific

TY - JOUR

T1 - Skopolamiinia tuottavien karvajuurien metabolinen stabiilisuus

T2 - 16 vuoden ylläpidon jälkeen

AU - Häkkinen, Suvi

AU - Oksman-Caldentey, Kirsi-Marja

PY - 2018

Y1 - 2018

N2 - Kasvit ovat yksi tärkeimmistä uusien lääkeaineiden, niin sanottujen lead-yhdisteiden ja hienokemikaalien lähteitä. Kasvien soluviljelmät taas ovat mielenkiintoinen väline kasvien pienyhdisteaineenvaihdunnan tutkimiselle ja mahdollistavat arvokkaiden yhdisteiden suuren mittakaavan tuottamisen. Esimerkiksi syöpälääkkeenä käytetty paklitakseli, jota valmistetaan soluviljelytekniikkaa käyttäen, on kaupallisessa käytössä. Usein rajoitteena erilaistumattomien kasvisoluviljelmien käytössä pidetään niiden geneettistä labiiliutta. Lisäksi viljelmien tuottokapasiteetti usein ajan mittaan heikentyy. Karvajuuret ovat kasvien tuumorikudosta, joka syntyy luonnossa esiintyvän Agrobakteeri-infektion tuloksena. Karvajuuret ovat hyvä vaihtoehto kasvien pienyhdisteiden tuottamiselle, koska ne jakaantuvat nopeasti, eivät tarvitse kasvihormoneja kasvaakseen ja ovat yleisesti stabiilimpia kuin erilaistumattomat viljelmät. Vaikka tämä geneettinen ja metabolinen stabiilius on yleisesti tunnettu karvajuurten ominaisuus, kirjallisuudessa on vain muutama esimerkki pitkään viljeltyjen karvajuurten tuottokapasiteeteista. Tässä tutkimuksessa karvajuuria, jotka tuottavat suuria määriä tropa-alkaloideja, seurattiin 16 vuoden ajan laboratorio-olosuhteissa. Villikaalin (Hyoscyamus muticus L.) karvajuurille kehitettiin myös pakastusmenetelmä, jolla voidaan välttää työläs jatkuva siirrostaminen. Vaikka pakastuksen jälkeinen elävyys jäi heikoksi, siirtogeenin ilmentyminen pysyi muuttumattomana pakastetuissa soluissa. Tässä tutkimuksessa osoitettiin, että vaikka karvajuurten tuotossa tapahtuu vaihtelua ajan mittaan, jopa erittäin pitkäaikainen siirrostaminen ei aiheuttanut merkittävää alenemista metabolisessa aktiivisuudessa.

AB - Kasvit ovat yksi tärkeimmistä uusien lääkeaineiden, niin sanottujen lead-yhdisteiden ja hienokemikaalien lähteitä. Kasvien soluviljelmät taas ovat mielenkiintoinen väline kasvien pienyhdisteaineenvaihdunnan tutkimiselle ja mahdollistavat arvokkaiden yhdisteiden suuren mittakaavan tuottamisen. Esimerkiksi syöpälääkkeenä käytetty paklitakseli, jota valmistetaan soluviljelytekniikkaa käyttäen, on kaupallisessa käytössä. Usein rajoitteena erilaistumattomien kasvisoluviljelmien käytössä pidetään niiden geneettistä labiiliutta. Lisäksi viljelmien tuottokapasiteetti usein ajan mittaan heikentyy. Karvajuuret ovat kasvien tuumorikudosta, joka syntyy luonnossa esiintyvän Agrobakteeri-infektion tuloksena. Karvajuuret ovat hyvä vaihtoehto kasvien pienyhdisteiden tuottamiselle, koska ne jakaantuvat nopeasti, eivät tarvitse kasvihormoneja kasvaakseen ja ovat yleisesti stabiilimpia kuin erilaistumattomat viljelmät. Vaikka tämä geneettinen ja metabolinen stabiilius on yleisesti tunnettu karvajuurten ominaisuus, kirjallisuudessa on vain muutama esimerkki pitkään viljeltyjen karvajuurten tuottokapasiteeteista. Tässä tutkimuksessa karvajuuria, jotka tuottavat suuria määriä tropa-alkaloideja, seurattiin 16 vuoden ajan laboratorio-olosuhteissa. Villikaalin (Hyoscyamus muticus L.) karvajuurille kehitettiin myös pakastusmenetelmä, jolla voidaan välttää työläs jatkuva siirrostaminen. Vaikka pakastuksen jälkeinen elävyys jäi heikoksi, siirtogeenin ilmentyminen pysyi muuttumattomana pakastetuissa soluissa. Tässä tutkimuksessa osoitettiin, että vaikka karvajuurten tuotossa tapahtuu vaihtelua ajan mittaan, jopa erittäin pitkäaikainen siirrostaminen ei aiheuttanut merkittävää alenemista metabolisessa aktiivisuudessa.

KW - kasvisoluviljelmä

KW - karvajuuri

KW - hyoscyamine-6beta-hydroxylase

KW - skopolamiini

KW - stabiilius

KW - pakastaminen

M3 - Review Article

VL - 34

SP - 277

EP - 287

JO - Dosis

JF - Dosis

SN - 0783-4233

IS - 4

ER -