Irudia: landareak birsortzeko metodo tradizionalek landareen hazkuntza-erregulatzaileak erabiltzea eskatzen dute, hala nola hormonak, espezie espezifikoak eta lan intentsiboak izan daitezkeenak. Ikerketa berri batean, zientzialariek landareen birsorkuntza sistema berri bat garatu dute, landare-zelulen desdiferentziazioan (zelulen ugalketa) eta birdiferentziazioan (organogenesia) parte hartzen duten geneen funtzioa eta adierazpena erregulatuz. Ikusi gehiago
Landareak birsortzeko metodo tradizionalek erabiltzea eskatzen dutelandareen hazkuntza erregulatzaileakesaterakohormonas, espezie espezifikoa eta lan intentsiboa izan daitekeena. Ikerketa berri batean, zientzialariek landareen birsorkuntza sistema berri bat garatu dute, landare-zelulen desdiferentziazioan (zelulen ugalketa) eta birdiferentziazioan (organogenesia) parte hartzen duten geneen funtzioa eta adierazpena erregulatuz.
Landareak izan dira urte askotan animalien eta gizakien elikadura iturri nagusia. Horrez gain, landareak hainbat konposatu farmazeutiko eta terapeutiko erauzteko erabiltzen dira. Hala ere, haien erabilera okerrak eta elikagaien eskaera gero eta handiagoak landareak hazteko metodo berrien beharra nabarmentzen du. Landareen bioteknologiaren aurrerapenek etorkizuneko elikagaien eskasia konpon dezakete genetikoki eraldatutako landareak (GM) ekoiztuz, produktiboagoak eta klima-aldaketari erresistenteagoak direnak.
Berez, landareek landare guztiz berriak birsor ditzakete zelula "totipotente" bakar batetik (zelula-mota anitzak sor ditzakeen zelula), egitura eta funtzio desberdinak dituzten zeluletan desberdientziatuz eta birdiferentziatuz. Landare-ehunen kulturaren bidez zelula totipotenteen baldintzatze artifiziala asko erabiltzen da landareen babeserako, hazkuntzarako, espezie transgenikoen ekoizpenerako eta ikerketa zientifikoetarako. Tradizionalki, landareen birsorkuntzarako ehun-kulturak landareen hazkuntza-erregulatzaileak (GGR) erabiltzea eskatzen du, hala nola auxinak eta zitokininak, zelulen bereizketa kontrolatzeko. Hala ere, baldintza hormonal optimoak nabarmen alda daitezke landare espeziearen, kultura-baldintzen eta ehun motaren arabera. Hori dela eta, esplorazio-baldintza optimoak sortzea denbora asko eta lan-lan handia izan daiteke.
Arazo hori gainditzeko, Tomoko Ikawa irakasle elkartuak, Chiba Unibertsitateko Mai F. Minamikawa irakasle elkartuarekin, Nagoya Unibertsitateko Bionekazaritza Zientzietako Graduondoko Eskolako Hitoshi Sakakibara irakaslearekin eta RIKEN CSRSko teknikari aditu Mikiko Kojimarekin batera, landareak kontrolatzeko metodo unibertsala garatu zuten araudiaren bidez. "Garapenean erregulatutako" (DR) zelulen bereizketa geneen adierazpena landareen birsorkuntza lortzeko. 2024ko apirilaren 3an Frontiers in Plant Science-en 15. liburukian argitaratua, Ikawa doktoreak bere ikerketa lanari buruzko informazio gehiago eman zuen, honakoa esanez: "Gure sistemak ez ditu kanpoko PGRrik erabiltzen, baizik eta transkripzio-faktoreen geneak erabiltzen ditu zelulen bereizketa kontrolatzeko. Ugaztunetan eragindako zelula pluripotenteen antzekoa".
Ikertzaileek ektopikoki adierazi zituzten bi DR gene, BABY BOOM (BBM) eta WUSCHEL (WUS), Arabidopsis thalianatik (landare eredu gisa erabiltzen dena) eta tabakoaren, letxugaren eta petunia ehun-kulturaren bereizketan duten eragina aztertu zuten. BBM-k enbrioi-garapena erregulatzen duen transkripzio-faktore bat kodetzen du, eta WUS-k, berriz, zelula amaren identitatea mantentzen duen transkripzio-faktore bat kodetzen du kimu-meristem apikalaren eskualdean.
Haien esperimentuek erakutsi zuten Arabidopsis BBM edo WUS-en adierazpena ez dela nahikoa tabako hosto-ehunean zelulen bereizketa eragiteko. Aitzitik, funtzionalki hobetutako BBM eta funtzionalki eraldatutako WUSren koadierazpenak bereizketa autonomoaren fenotipo bizkortua eragiten du. PCR-a erabili gabe, hosto-zelula transgenikoak kalluan (zelula-masa desantolatua), organo berdeen antzeko egiturak eta adbentiziozko begiak bereizten ziren. Polimerasaren kate-erreakzio kuantitatiboa (qPCR) analisiak, geneen transkripzioak kuantifikatzeko erabiltzen den metodoak, Arabidopsis BBM eta WUS adierazpenak kai eta kimu transgenikoen eraketarekin erlazionatuta zeudela erakutsi zuen.
Fitohormonek zelulen zatiketa eta bereizketan duten zeregin erabakigarria kontuan hartuta, ikertzaileek sei fitohormonen mailak kuantifikatu zituzten, hau da, auxina, zitokinina, azido abszisikoa (ABA), giberelina (GA), azido jasmonikoa (JA), azido salicilikoa (SA) eta bere metabolitoak landare transgenikoetan. Haien emaitzek erakutsi zuten auxina aktibo, zitokinina, ABA eta GA inaktiboen mailak handitzen direla zelulak organoetan bereizten diren heinean, landare-zelulen bereizkuntzan eta organogenesian duten zeregina nabarmenduz.
Horrez gain, ikertzaileek RNA sekuentziatzeko transkriptomak erabili zituzten, gene-adierazpenaren azterketa kualitatibo eta kuantitatiborako metodoa, bereizketa aktiboa erakusten duten zelula transgenikoetan gene-adierazpen-ereduak ebaluatzeko. Haien emaitzek erakutsi zuten zelulen ugalketarekin eta auxinarekin lotutako geneak modu diferentzial batean erregulatutako geneetan aberastu zirela. QPCR erabiliz egindako azterketa gehiagok agerian utzi zuen zelula transgenikoek lau geneen adierazpena handitu edo murriztu zutela, landare-zelulen bereizketa, metabolismoa, organogenesia eta auxinaren erantzuna erregulatzen duten geneak barne.
Orokorrean, emaitza hauek landareen birsorkuntzarako ikuspegi berri eta polifazetikoa erakusten dute, PCR kanpoko aplikazioa behar ez duena. Horrez gain, ikerketa honetan erabilitako sistemak landare-zelulak bereizteko oinarrizko prozesuen ulermena hobe dezake eta landare-espezie baliagarrien hautaketa bioteknologikoa hobetu dezake.
Bere lanaren balizko aplikazioak nabarmenduta, Ikawa doktoreak esan zuen: "Salatutako sistemak landareen ugalketa hobetu dezake landare-zelulen bereizketa zelularra eragiteko tresna bat eskainiz PCRren beharrik gabe. Horregatik, landare transgenikoak produktu gisa onartu aurretik, gizarteak landareen ugalketa bizkortuko du eta lotutako ekoizpen-kostuak murriztuko ditu".
Tomoko Igawa irakasle elkartuari buruz Tomoko Ikawa doktorea Baratzezaintzako Graduondoko Eskolan, Landare Molekularren Zientzien Zentroan eta Espazioko Nekazaritza eta Baratze Ikerkuntza Zentroan, Chiba Unibertsitatean, Japonian. Bere ikerketa-interesak landareen sexu-ugalketa eta garapena eta landareen bioteknologia dira. Bere lana sexu-ugalketaren eta landare-zelulen desberdintzearen mekanismo molekularrak ulertzean oinarritzen da, hainbat sistema transgeniko erabiliz. Arlo horietan hainbat argitalpen ditu eta Japoniako Landare Bioteknologia Elkartearen, Japoniako Botaniko Elkartearen, Japoniako Landareak Ugaltzeko Elkartearen, Japoniako Landare Fisiologoen Elkartearen eta Landareen Sexu Ugalketaren Ikerketarako Nazioarteko Elkartearen kide da.
Zelula transgenikoen bereizketa autonomoa hormonen kanpoko erabilerarik gabe: gene endogenoen adierazpena eta fitohormonen portaera
Egileek adierazten dute ikerketak interes-gatazka potentzial gisa uler daitezkeen harreman komertzial edo finantzariorik ezean egin dela.
Oharra: AAAS eta EurekAlert ez dira EurekAlert-en argitaratutako prentsa oharren zehaztasunaren erantzule! Informazioa ematen duen erakundeak edo EurekAlert sistemaren bidez egiten duen edozein erabilera.
Argitalpenaren ordua: 2024-abuztuaren 22a