Obrona i epigenetyka w świecie roślin: pamięć immunologiczna i kontrola nad genomem

Abstrakt

Istotą epigenetyki są badania zmian zachodzących w genie, które nie zaszły na drodze zmian w informacji genetycznej, czyli zmian sekwencji nukleotydów DNA, a powstały pod wpływem bodźców zewnętrznych. Badania modyfikacji epigenetycznych u roślin mają wielkie znaczenie, ponieważ epigenetyczne zmiany na poziomie genu są efektem odpowiedzi rośliny na stymulację środowiskową. Rośliny wykształciły wyrafinowane mechanizmy reagowania i aklimatyzacji poprzez szybkie i zharmonizowane zmiany na poziomie transkrypcji oraz zmiany potranskrypcyjne całych ‘kompleksów genowych’ – genów kodujących białka, uczestniczących w tych samych szlakach metabolicznych. Rośliny jako organizmy niemobilne muszą przystosować się najlepiej jak potrafią do otaczającego je środowiska. Jednym z najważniejszych przystosowań jest adaptacja do świata mikroorganizmów. Rośliny mają wielu sprzymierzeńców wśród mikroorganizmów, ale mają także wielu wrogów. Dlatego do obrony przed patogenami stworzyły skomplikowany mechanizm działania układu immunologicznego. Najnowsze badania naukowe wskazują, że modyfikacje epigenetyczne, takie jak metylacja DNA i RNA oraz modyfikacje histonów, bezpośrednio uczestniczą w pamięci immunologicznej roślin.