Duży popyt na substancje biologicznie czynne, które można uzyskać
jedynie w wyniku biosyntezy in vivo oraz wzrost liczby ludności na
naszym globie przy jednoczesnym zmniejszaniu się uprawnych areałów są
przyczyną dynamicznego rozwoju dziedziny wiedzy jaką jest
biotechnologia. Dlatego bardzo istotnym elementem w procesie
kształcenia kadr biotechnologicznych jest m. in. aktualizowanie
literatury dostępnej dla studentów. Przekazany Czytelnikom zbiór
artykułów spełnia ten wymóg, prezentując obok informacji zaczerpniętych
z najnowszej literatury światowej również jeszcze nie publikowane dane
pochodzące z polskich laboratoriów.
Działania biotechnologiczne w zakresie ulepszania odmian roślin
uprawnych wymagają szerokiej wiedzy i współpracy specjalistów z zakresu
wielu dziedzin nauk biologicznych. W 1995 roku w Instytucie Biologii
Molekularnej i Biotechnologii zorganizowano cykl wykładów dotyczących
biotechnologii roślin w szerokim tego słowa znaczeniu, aby umożliwić
studentom i pracownikom naukowym zapoznanie się z wynikami badań
podstawowych, metodami oraz stopniem zaawansowania prac związanych z
biotechnologią.
Aby efektywnie realizować prace w dziedzinie biotechnologii roślin należy spełnić kilka warunków:
(1)
poznać metabolizm rośliny, aby umiejętnie ingerować w procesy syntezy
metabolitów wtórnych wykorzystywanych w przemyśle farmaceutycznym (zob.
Wysokińska, Olszowska);
(2) poznać procesy różnicowania się komórek roślinnych w
hodowlach tkankowych i zawiesinowych oraz ich cykl komórkowy w celu
umiejętnego wyboru momentu transformacji genetycznej i metod
regeneracji roślin (Szweykowska, Deckert);
(3) poznać biologię patogenów (Chachulska, Zagórski) oraz mechanizmy odpowiedzi rośliny na ich atak (Wojtaszek);
(4)
w końcu dopiero opierając się o te dane można zaproponować metody
uzyskania nowych linii roślin zarówno w zakresie mechanizmów
(Augustyniak, Wypijewski) jak i technik (Zimny);
(5) niezbędna staje się również analiza genomu roślinnego i
ewentualnych zmian w strukturze chromosomów roślin hodowanych in vitro
oraz roślin transformowanych genetycznie (Małuszyńska).
W dalszym ciągu zasadniczy problem stanowi takie wprowadzanie
obcych genów do roślin, aby nie powodować niezamierzonych zaburzeń w
strukturze bądź ekspresji genomu roślinnego. Dlatego prowadzone są
badania zmierzające do uzyskania efektywnego wektora roślinnego
zdolnego do ekspresji i utrzymania się w genomie w postaci samodzielnie
replikującej się jednostki. Takim konstruktem mógłby być odpowiednik
sztucznego chromosomu drożdżowego (YAC; ang. yeast artificial
chromosome) - zdolny do egzystowania w roślinach, skonstruowany z
minichromosomów roślin
nych (Buchowicz)
Przekazane Czytelnikom wydawnictwo nie
jest klasycznym podręcznikiem biotechnologii czy poradnikiem
laboratoryjnym, lecz zbiorem artykułów omawiających ważne i aktualne
dla biotechnologii roślin zagadnienia. Praca ta została przygotowana z
myślą o studentach biotechnologii, ale adresowana jest do wszystkich
zainteresowanych problematyką biotechnologii roślin. Umieszczony na
końcu książki indeks rzeczowy zapewne ułatwi zapoznanie się z
materiałami tutaj zamieszczonymi, a obszerne spisy literatury umożliwią
odszukanie prac poszerzających wiadomości.
Spis treści:
Przedmowa
Wykorzystanie kultur korzeni transformowanych do produkcji metabolitów wtórnych (Halina Wysokińska)
1. Wstęp
2. Indukcja korzeni transformowanych
3. Wytwarzanie metabolitów wtórnych
4. Hodowla w bioreaktorach
5. Sposoby zwiększania produkcji metabolitów wtórnych
6. Podsumowanie
Literatura
Roślinne organy transgeniczne jako potencjalne nowe źródło substancji farma kologicznie czynnych (Olga Olszowska)
1. Wstęp
2. Otrzymywanie i właściwości transformowanych korzeni
3. Czynniki wpływające na wytwarzanie wtórnych metabolitów w kulturach transformowanych korzeni
4. Wtórne metabolity w roślinach transgenicznych
5. Podsumowanie
Literatura
Procesy różnicowania w kulturach tkanek i komórek roślinnych (Alicja Szweykowska)
1. Wstęp
2. Różnicowanie się zarodków somatycznych
3. Różnicowanie się chloroplastów
Literatura
Regulacja genów cyklu komórkowego u roślin wyższych (Joanna Deckert)
1. Wstęp
2. Mechanizmy regulujące cykl komórkowy
3. Roślinne białka typu kinaz p34
4. Cykliny pochodzenia roślinnego
5. Fitohormony a geny cyklu komórkowego
6. Regulacja genów cyklu komórkowego przez czynniki środowiska
7. Podsumowanie
Literatura
Analiza sekwencyjna genomów izolatów wirusa Y ziemniaka (Anna Maria Chachulska, Włodzimierz Zagórski)
1. Wstęp
2. Metody
3. Wyniki i dyskusja
4. Zakończenie
Literatura
Rola ścian komórkowych w procesach obronnych roślin (Przemysław Wojtaszek)
1. Wstęp
2. Budowa i funkcja ścian komórkowych
3. Oddziaływania roślin z mikroorganizmami patogennymi
4. Białka strukturalne ścian komórkowych
5. Aktywne formy tlenu w reakcjach obronnych - fala oksydacyjna
6. Oksydacyjne wiązanie białek ścian komórkowych
7. Podsumowanie
Literatura
Ochronne transgeny a naturalne mechanizmy obronne w roślinach (Jacek Augustyniak, Krzysztof Wypijewski)
1. Wprowadzenie
2. Transgeny skierowane przeciwko owadom
3. Transgeny skierowane przeciwko grzybom
4. Transgeny skierowane przeciwko bakteriom
5. Transgeny skierowane przeciwko wirusom
Literatura
Kultury in vitro i transformowanie roślin zbożowych (Janusz Zimny)
1. Wprowadzenie
2. Regeneracja roślin z tkanki somatycznej
3. Transformowanie pszenżyta
4. Wyniki
5. Podsumowanie
Literatura
Cytogenetyczne badania genomu roślinnego (Jolanta Małuszyńska)
1. Wstęp
2. Genom roślinny
3. Cytogenetyka
4. Jądro komórkowe
5. Metoda hybrydyzacji in situ
6. Identyfikacja genomów
7. ``Malowanie`` chromosomów
8. Powtarzalne sekwencje markerami chromosomów
9. Jąderko - kompartmentem jądra
Literatura
Minichromosomy roślinne (Jerzy Bitchowicz)
1. Wstęp
2. Przegląd małych jednostek genetycznych występujących w roślinnych jądrach komórkowych
3. Występowanie minichromosomów roślinnych
4. Autonomiczna replikacja minichromosomu roślinnego
5. Podsumowanie
Literatura
Indeks rzeczowy