Somatyczna embriogeneza: od odkrycia przez badania do praktycznego wykorzystania.

Abstract

Komórki roślinne mają niezwykłą zdolność adaptacji do zmian środowiskowych. Jej przejawem jest tworzenie zarodków wprost z komórek ciała rośliny z pominięciem etapu zapłodnienia. Powstałe tą drogą strukturyrozwijają się w kompletne rośliny, a samproces, dla odróżnienia drogi powstawania i podkreślenia spójności z embriogenezą zygotyczną, jest określany mianem embriogenezy somatycznej (SE). Mimo, iż w2018 roku minęło 60 lat od opisania tego zjawiska po raz pierwszy, to mechanizm przeprogramowania komórki somatycznej w embriogeniczną nadal nie jest w pełni poznany. Jest to krytyczny etap wSE, który może być indukowany przez egzo- i endogenne czynniki oraz stresowe traktowanie. Działanie tych czynników na materiał roślinny wpływa na reorganizację struktury chromatyny, a tym samym na ekspresję genów, co w konsekwencji może uruchamiać program embriogenezy. W niniejszej pracy dokonano przeglądu aktualnej wiedzy na temat tego, jak określana jest tożsamość komórek totipotencjalnych oraz bodźców wymaganych do przeprogramowania rozwoju komórek somatycznych. Podsumowano wiedzę na temat kluczowych molekularnych regulatorów i związanej z nimi sieci powiązań, które kontrolują indukcję SE. Zdefiniowano równieżzagadnienia, które są ważne dla podniesienia zrozumienia mechanizmów leżących u podstaw totipotencji. Na zakończeniepokazano potencjał praktyczny drzemiący w tym procesie i podano przykłady jego wykorzystania.