Wszystkie organizmy żywe zbudowane są z komórek, z których każda
powstaje w wyniku podziału innej istniejącej już komórki. Proliferacja
komórek u organizmów eukariotycznych jest niezwykle złożonym procesem,
w którym zaangażowane są różnorodne mechanizmy regulacyjne, a których
głównym celem jest precyzyjne przekazanie kopii informacji genetycznej
(DNA) do komórki potomnej.
Chociaż molekularne podstawy regulacji genów odpowiedzialnych
za podziały komórkowe zostały poznane dzięki badaniom wykonanym w
ostatnich latach na niższych eukariontach, takich jak drożdże, oraz
komórkach zwierzęcych, to jednak koncepcja cyklu komórkowego została
sformułowana na podstawie obserwacji przeprowadzonych na komórkach
merystemów wierzchołkowych korzeni roślin (Howard i Pele 1953).
Przemiany cyklu komórkowego charakteryzują się znaczną
zachowawczością ewolucyjną u badanych dotychczas organizmów
eukariotycznych, jednak regulacja podziałów komórkowych wykazuje
znaczne zróżnicowanie u odmiennych grup organizmów. Rośliny posiadają
unikatowe cechy rozwojowe, które nie występują u zwierząt i grzybów. Z
powodu obecności sztywnej ściany, komórki roślinne nie mają zdolności
ruchu i w konsekwencji organogeneza u roślin jest wynikiem podziałów
komórek, ich wzrostu objętościowego i różnicowania, które następują w
miejscu tworzenia określonego organu. W przeciwieństwie do zwierząt,
rozwój roślin odbywa się głównie po etapie embriogenezy, a podziały
komórkowe są ograniczone do wyspecjalizowanych tkanek (merystemów).
Rozwój rośliny i związane z nim podziały komórkowe są kontrolowane
przez jej program genetyczny, przy udziale endogennych regulatorów
wzrostu - fitohormonów. Określony proces morfogenetyczny może być
modyfikowany przez czynniki zewnętrzne, takie jak: światło,
temperatura, zasolenie, metale ciężkie, patogeny czy też, jak w
przypadku roślin motylkowych, obecność bakterii z rodzajów Rhizobium
lub Bradyrhizobium.
Spis treści:
Wykaz skrótów
1. Wstęp
2. Koncepcja cyklu komórkowego
3. Rola podziałów komórkowych w rozwoju roślin
4. Mechanizmy regulujące cykl komórkowy
4.1. Organizmy modelowe w badaniach cyklu komórkowego
4.2. Cykliny i kinazy jako kluczowe elementy regulacji cyklu komórkowego
4.3. Regulacja fazy mitozy
4.4. Regulacja fazy S
5. Roślinne białka typu kinaz zależnych od cyklin
6. Różnorodność roślinnych białek typu cyklin
6.1. Klasyfikacja i struktura cyklin roślinnych
6.2. Funkcje cyklin w określonych fazach cyklu komórkowego
6.3. Wewnątrzkomórkowa lokalizacja cyklin roślinnych
6.4. Ekspresja cyklin w różnych organach roślin
7. Białka współdziałające z kompleksem CDK/cyklina w regulacji cyklu komórkowego roślin
8. Fitohormony a geny cyklu komórkowego
9. Regulacja genów cyklu komórkowego przez czynniki środowiska
Literatura
The regulation of plant celi cycle genes (Summary)
