Epigenetyczne mechanizmy generatywnego rozmnażania roślin okrytonasiennych

Abstrakt

Mechanizmy epigenetyczne, takie jak metylacja DNA, interfencja RNA oraz potranslacyjne modyfikacje histonów i rearanżacje struktury chromatyny, odgrywają istotną rolę w procesach reprogramowania genomu zarówno zwierząt, jak i roślin. Prawidłowy epigenetyczny wzorzec markerów eu- i heterochromatynowych pozwala bowiem na utrzymanie chromatyny w stanie aktywnym lub transkrypcyjnie wyciszonym. W cyklu życiowym roślin okrytozalążkowych mechanizmy epigenetyczne uczestniczą w reprogramowaniu genomu podczas: 1) różnicowania komórek sporofitu w komórki macierzyste spor (KMS), które przejdą podział mejotyczny, 2) rozwoju żeńskiego i męskiego gametofitu, w którym wyróżnicują się gamety, 3) po procesie podwójnego zapłodnienia podczas rozwoju zarodka i bielma. Specjacja KMS i kontrola mejozy, a następnie reprogramowanie genomu komórek plemnikowych i komórki jajowej, nie są autonomiczne i odbywają się na drodze RdDM. W procesy te zaangażowane są komórki towarzyszące, które produkują „mobilne” sygnały w formie siRNA. Epigenetyczna kontrola ekspresji genów z udziałem siRNA uczestniczy także w utrzymaniu integralności genomu gamet i zarodka oraz nałożeniu imprintingu rodzicielskiego.