Växter kan producera ett brett spektrum av molekyler, många av dem hjälper dem att bekämpa skadliga skadedjur och patogener. Biologer har utnyttjat denna förmåga för att producera många molekyler som är viktiga för människors hälsa - aspirin och det malariamedicinska läkemedlet artemisinin, till exempel, härrör från växter.

Nu, forskare vid Joint BioEnergy Institute (JBEI) använder syntetisk biologi för att ge växter förmågan att skapa molekyler som aldrig tidigare setts i naturen. Ny forskning ledd av Patrick Shih, chef för Plant Biosystems Design på JBEI, och Beth Sattely från Stanford University beskriver framgången med att byta enzymer mellan växter för att konstruera nya syntetiska metaboliska vägar. Dessa vägar gav växter förmågan att skapa nya klasser av kemiska föreningar, varav några har förbättrade egenskaper.

"Detta är en demonstration av hur vi kan börja omkoppla och omforma växtmetabolism för att göra molekyler av intresse för en rad applikationer, " sa Shih.

Ingenjörsanläggningar för att själva skapa nya molekyler ger en hållbar plattform för att producera ett brett spektrum av föreningar. En av föreningarna som forskarna kunde skapa är jämförbar med kommersiellt använda bekämpningsmedel i sin effektivitet, medan andra kan ha anti-cancer egenskaper. Det långsiktiga målet är att konstruera växter för att vara biofabriker av molekyler som dessa, kringgå behovet av att externt spraya bekämpningsmedel eller syntetisera terapeutiska molekyler i ett labb.

"Det är motivationen till vart vi skulle kunna gå, "Sa Shih." Vi vill flytta gränserna för växtmetabolism för att göra föreningar som vi aldrig har sett förut. "