הביוטכנולוגיות, מכיוון שהן יכולות להשפיע על גדילת תא צמחי, חורגות מהפקה פשוטה של עובר, הודות לתהליך של אורגנוגנזה: מתא בודד, מבלי לעבור את השלב העוברי, ניתן להשיג צמח שלם; כלומר, גזע בעל עלים ושורש יכול להתפתח מתא או מקבוצה קטנה של תאים במדיום מנוסח כראוי.
תהליך האורגנוגנזה מהיר בהרבה מתהליך האמבריוגנזה מבחינת התפוקה; מתוכו מתקבל מוצר מוגמר, שאינו מחייב שיווק אמצעי זהירות אחרים.
אורגנוגנזה אינה מומלצת בטיפול בשיפור אגרונומי, אולם היא יכולה להיות שימושית להשגת צמח שלם. תעשיית התרופות משתמשת בשיטה זו לייצור מטבוליטים משניים במבחנה או להפעלת ביו -טרנספורמציות.
גירוי הבידול ברקמות התא גורם גם להתמיינות ברמה המטבולית; מסיבה זו, חוסר התמיינות במונחים מורפולוגיים ותפקודיים יכול להוביל לחוסר גיוון במונחים מטבוליים. בטבע, נתיב מטבולי מסוים מופעל או כבוי על ידי התניה סביבתית; לאחר מכן, הביוטכנולוג מבטיח שהתא במבחנה יעבור התניה זו בצורה המתאימה ביותר לייצור המטבוליט המעניין. יחד עם זאת, "גירוי הולם יאפשר לתא לרכוש יסודות מבניים, מטבוליים ותפקודיים, כגון לאפשר ייצור מקסימלי של העיקרון הפעיל ובכלל של מטבוליטים. במילים אחרות, ביוטכנולוגיות, באמצעות תהליך האורגנוגנזה , עשה זאת כך שיפותחו מבנים משניים ספציפיים כדי למקסם את תשואת המטבוליטים.
לתא לא מובחן יש מאגר קטן לאחסון מטבוליטים משניים, כלומר ואקום קטן; עם זאת, אין לו התמיינות מורפולוגית כגון היכולת לייצר ולהכיל כמות מספקת של מרכיבים פעילים; לכן, תאים אלה אינם כלי מתאים לצבירת החומרים המטבוליים המעניינים אותנו.
משימתו של הביוטכנולוג היא לא רק לעורר את התאים, באמצעות מרכיבי מדיום התרבות, לייצר את המטבוליט, אלא גם להבטיח שהם ירכשו, ברמה המיקרוסקופית או ההיסטולוגית וברמה המקרוסקופית, את המאפיינים המתאימים ביותר עבור ייצור והצטברות מטבוליטים. מסיבה זו תאים המתורבתים במבחנה לעיתים קרובות צריכים להיות מותנים להתמיינות מסוימת, פחות או יותר מודגשת, הנצפית ברמה מיקרוסקופית אך לא מקרוסקופית. תאים אלה מניחים את המאפיינים ההיסטולוגיים של תא מובחן, אך צורה שונה, בעלת אונות יותר; הם גם אינם בעלי רקמות מריסטימטיות, אלא מבנים משניים המתאימים לייצור והצטברות מטבוליטים. שינוי זה נתפס רק ברמה המיקרוסקופית; לעתים קרובות, בתוך האשכולות המכוסים אפשר לצפות בתאי הולכה, לא פרודוקטיביים כמו אלה שיוצרים את רוב תאי הקאלוס, אבל בכל מקרה אינדיקציה להתמיינות. בתוך תרבות חוץ גופית אפשר למצוא אלמנטים של התמיינות מזויפים כי הניהול שלה מייצג איזון עדין מאוד, תוצאה של אמצעים ניסיוניים. אולם במבחנה, שינויים מקרוסקופיים, כגון היווצרות יורה או שורשים, אינם נכללים. בכל מקרה, להתמיינות דחופה כזו יש את אותה מטרה כמו שיפור אגרונומי; במקרה זה נעסוק במיני צמחים הדורשים דרגת התמיינות גבוהה יותר כדי להשיג פרודוקטיביות יעילה של מטבוליטים משניים במבחנה.
אורגנוגנזה היא אמצעי ישים לשיפור גידולים אגרונומיים וקבלת צמחים שלמים, אך היא משמשת בעיקר לשיפור הפריון של תרבות חוץ גופית מבחינת מרכיבים פעילים. לדוגמה, התרופה של "אכינצאה אנגוסטיפוליה הוא מורכב רק מהחומה התת -קרקעית שלו; לכן, גרימת במבחנה התמיינות תאית המופנית לרקמות השיא, ייתכן שבתאי השיחה מופעלים אותם תהליכים מטבוליים ואנזימטיים שבטבע מייצרים את המטבוליטים בעלי עניין תרופתי. שוב מה שקורה במבחנה הוא מחדש במבחנה. טבע.
מאמרים נוספים בנושא "ביוטכנולוגיה: תהליך האורגנוגנזה"
- ביוטכנולוגיה: אמבריוגנזה והתאוששות של צמחי מרפא
- פרמקוגנוזיה
- ביוטכנולוגיה: התועלת של הפרוטופלסט
