As biotecnologias, por poderem afetar o crescimento de uma célula vegetal, vão além da simples produção de um embrião, graças a um processo de ORGANOGÊNESE: de uma única célula, sem passar pelo estágio embrionário, pode-se obter uma planta inteira; ou seja, um caule com folhas e uma raiz pode se desenvolver a partir de uma célula ou de um pequeno grupo de células em um meio adequadamente formulado.
O processo de organogênese é muito mais rápido do que o processo de embriogênese em termos de produtividade; dela se obtém um produto acabado, que não requer outros cuidados para sua colocação no mercado.
A organogênese não é recomendada em um tratamento de melhoramento agronômico, porém pode ser útil para a obtenção de uma planta inteira.A indústria farmacêutica utiliza este método para produzir metabólitos secundários in vitro ou para operar biotransformações.
A estimulação da diferenciação do tecido celular também resulta em uma diferenciação no nível metabólico; por isso, a falta de diferenciação em termos morfológicos e funcionais pode levar à falta de diversificação em termos metabólicos. Na natureza, uma determinada via metabólica é ativada ou desativada por um condicionamento ambiental; então, o biotecnologista garante que a célula in vitro passa por esse condicionamento da forma mais adequada para a produção do metabólito de interesse. Ao mesmo tempo, uma “estimulação adequada permitirá que a célula adquira elementos estruturais, metabólicos e funcionais, de forma a permitir uma produção máxima do princípio ativo e em geral de metabólitos. Ou seja, biotecnologias, através do processo de organogênese , faça de modo que estruturas secundárias específicas sejam desenvolvidas para maximizar o rendimento de metabólitos.
Uma célula indiferenciada possui um pequeno reservatório para conter metabólitos secundários, ou seja, um pequeno vacúolo; no entanto, não possui diferenciação morfológica de forma a poder produzir e conter quantidade satisfatória de princípios ativos; portanto, essas células não são uma ferramenta adequada para acumular as substâncias metabólicas de nosso interesse.
A tarefa do biotecnologista não é apenas estimular as células, através dos constituintes do meio de cultura, a produzirem o metabolito, mas também assegurar que adquiram, ao nível microscópico ou histológico e ao nível macroscópico, as características mais adequadas para o produção e acúmulo de metabólitos. Por esta razão, as células cultivadas in vitro muitas vezes têm que ser condicionadas a uma certa diferenciação, mais ou menos acentuada, observável a nível microscópico, mas não macroscópico. Essas células assumem as características histológicas de uma célula diferenciada, mas um forma diferente, mais lobulada, também não possui tecidos meristemáticos, mas estruturas secundárias adequadas para a produção e acúmulo de metabólitos. Essa mudança é percebida apenas no nível microscópico; Muitas vezes, dentro dos aglomerados calejados é possível observar células de condução, não produtivas como as que formam a maioria das células calosas, mas em qualquer caso um indicativo de diferenciação. Dentro de uma cultura in vitro é possível encontrar elementos de diferenciação espúrios porque a sua gestão representa um equilíbrio muito delicado, resultado de medidas experimentais. In vitro, entretanto, as modificações macroscópicas, como a formação de brotos ou raízes, não são excluídas. Em qualquer caso, tal diferenciação empurrada tem o mesmo propósito que o melhoramento agronômico; neste caso trataremos de espécies vegetais que requerem um maior grau de diferenciação para obter uma produtividade eficiente de metabólitos secundários in vitro.
Organogênese é um meio aplicável para melhorar culturas agronômicas e obter plantas inteiras, mas é principalmente usado para melhorar a produtividade de uma cultura in vitro em termos de ingredientes ativos. Por exemplo, o medicamento da "Echinacea angustifolia consiste apenas em sua parede subterrânea; portanto, induzindo in vitro uma diferenciação celular dirigida aos tecidos do ápice, é possível que nas células do calo sejam ativados aqueles processos metabólicos e enzimáticos que na natureza produzem os metabólitos de interesse farmacêutico. Mais uma vez o que acontece in vitro é recriada in vitro.
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