Na Uniwersytecie Śląskim w Katowicach prowadzone są badania nad potencjałem regeneracyjnym roślin. O projekcie opowiada jego kierownik dr Anna Wójcik.
Poznanie mechanizmów, które odpowiadają za totipotencję komórek roślinnych to cel projektu finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki (NCN). Potencjał komórek roślinnych do regeneracji w pełni funkcjonalnego organizmu, to unikalna cecha roślin. „To, co interesuje nas najbardziej, to mechanizm tej wyjątkowej zdolności wraz z jego podstawami genetycznymi” – wyjaśnia dr Anna Wójcik. „Myślę, że wszyscy chcielibyśmy go lepiej poznać i dowiedzieć się przede wszystkim, dlaczego regeneracja komórek zwierzęcych jest ograniczona” – dodaje.
W projekcie badane są funkcje cząsteczek mikroRNA (miRNA). Są to małe niekodujące białek cząsteczki RNA, które uczestniczą w regulacji ekspresji genów. Z dotychczas uzyskanych wyników w grupie Prof. Małgorzaty Gaj, opiekuna naukowego projektu dr Anny Wójcik, oraz wiedzy pochodzącej z literatury naukowej wiadomo, że cząsteczki miRNA pełnią bardzo wiele funkcji w regulacji rozwoju wszystkich organizmów eukariotycznych, w tym roślin, zwierząt i ludzi. „Biorąc pod uwagę fakt, iż idealnym przejawem totipotencji u roślin jest proces somatycznej embriogenezy, czyli wytwarzania zarodków bez procesu zapłodnienia, został on wybrany jako model do identyfikacji czynników genetycznych regulujących potencjał regeneracyjny roślin.” – opisuje dr Wójcik.
Dzięki prowadzonym badaniom, możliwe będzie poznanie kluczowych czynników wpływających na regenerację nie tylko rośliny modelowej Arabidopsis thaliana, ale w przyszłości także roślin ważnych agronomicznie i ekonomicznie. Ma być to możliwe dzięki umiejętności zidentyfikowania konkretnego miRNA, które może regulować proces somatycznej embriogenezy. W ramach projektu udało się to zrobić i zidentyfikować miR160 i miR166, których zaburzenie funkcji skutkuje spontanicznym tworzeniem zarodków na powierzchni rośliny.
Badania prowadzone są przez dr Annę Wójcik pod opieką Prof. Małgorzaty Gaj w Katedrze Genetyki na Wydziale Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach w ramach projektu Preludium finansowanego przez NCN (2016/21/N/NZ2/01718).
Jakub Maksymowicz
Podpis figury:
Mikrofotografie kultury somatycznej embriogenezy u Arabidopsis thaliana z niedojrzałych zarodków zygotycznych na pożywce z 5 µM auksyny 2,4-D w 0 dniu (A), 5tym dniu (B), 10tym dniu (C) i 15stym dniu (D, E, F) kultury. (D-F) Somatyczne zarodki w stadium G – globularnym; H – sercowatym ; T – torpedy; LT – później torpedy; EC – wczesnych liścieni; C – liścieni; M – dojrzałym; groty strzał – tkanka podlegająca procesowi somatycznej embriogenezy. (Wójcik i inni; 2018).
Referencja: Wójcik AM, Mosiolek M, Karcz J, Nodine MD and Gaj MD (2018) Whole Mount in situ Localization of miRNAs and mRNAs During Somatic Embryogenesis in Arabidopsis. Front. Plant Sci. 9:1277. doi: 10.3389/fpls.2018.01277
