Embriogénesis somática

La embriogénesis somática es el proceso subyacente a la reproducción vegetativa , durante el cual se forman células totipotentes a partir de una célula somática, dando lugar a la formación de un nuevo organismo sin proceso sexual [1] [2] . El ejemplo más llamativo de la manifestación de la embriogénesis somática es la formación de yemas de cría , yemas especializadas que se desprenden de una planta adulta y dan lugar a nuevas plantas. Por ejemplo, las especies del género Kalanchoe ( Crassulaceae ) se reproducen asexualmente, formando plántulas a lo largo de los bordes de las hojas.

El desarrollo de métodos biotecnológicos que utilizan la embriogénesis somática hizo posible utilizarla como un método eficaz de reproducción rápida a gran escala de variedades de plantas "élite", por ejemplo, para clonar los mejores híbridos de café [3] .

La embriogénesis somática en células de callo no embriogénicas se inicia por varios factores, como los componentes del medio en el que se cultivan y señales externas como la luz y la temperatura. Como resultado de esta iniciación, las células con potencial embriogénico se diferencian en células de callos embriogénicos, que son células polarizadas que comienzan a formar una estructura esférica [4] [5] .

En plantas dicotiledóneas, la frecuencia de formación de embriones a partir de callos aumenta por la sobreexpresión del gen BABY BOOM (BBM) [6] , pero no con el mismo grado de eficiencia que en las monocotiledóneas [7] .

Los mecanismos moleculares que subyacen a este fenómeno aún son poco conocidos. Se sabe que la fitohormona auxina juega un papel decisivo en la embriogénesis somática de las plantas , provocando el estado totipotente de la célula [1] [8] .

Una comparación de transcriptomas ha demostrado que la embriogénesis de un cigoto y de una célula somática pueden seguir diferentes caminos, y la embriogénesis somática tiene un patrón de expresión génica que es más similar a la germinación de semillas [9] [10] . La desmetilación del ADN juega un papel importante en las primeras etapas de la embriogénesis somática [11] .

Véase también

Notas

  1. ↑ 1 2 Su, YH, Tang, LP, Zhao, XY y Zhang, XS (2021). Totipotencia de células vegetales : conocimientos sobre la reprogramación celular. Revista de Biología Vegetal Integrativa, 63(1), 228-243. PMID 32437079 doi : 10.1111/jipb.12972
  2. ↑ Méndez-Hernández, HA, Ledezma-Rodríguez, M., Avilez-Montalvo, RN, Juárez-Gómez, YL, ... & Loyola-Vargas, VM (2019). Descripción general de la señalización de la embriogénesis somática de las plantas. Fronteras en la ciencia de las plantas, 10, 77. doi : 10.3389/fpls.2019.00077 PMC 6375091 PMID 30792725
  3. ↑ Georget, F., Courtel, P., García, EM, Hidalgo, M., Alpizar, E., Breitler, JC, ... & Etienne, H. (2017). Las plántulas de café derivadas de la embriogénesis somática se pueden propagar eficientemente mediante miniesquejes con raíces hortícolas: un impulso para la embriogénesis somática. Scientia Horticulturae, 216, 177-185. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2016.12.017
  4. ↑ Pan, X., Fang, L., Liu, J., Senay-Aras, B., Lin, W., Zheng, S., ... y Yang, Z. (2020). La nanoagrupación de proteínas de señalización inducida por auxinas contribuye a la formación de polaridad celular. Comunicaciones de la naturaleza, 11(1), 1-14. PMID 32764676 PMC 7410848 doi : 10.1038/s41467-020-17602-w
  5. ↑ Ramalho, JJ, Jones, VAS, Mutte, S. y Weijers, D. (2021). Posición de campo: cómo se polarizan las células vegetales a lo largo de los ejes. La Célula Vegetal. PMID 34338785 doi : 10.1093/plcell/koab203
  6. ↑ Boutilier, K., Offringa, R., Sharma, VK, Kieft, H., Ouellet, T., Zhang, L., ... y van Lookeren Campagne, MM (2002). La expresión ectópica de BABY BOOM desencadena una conversión de crecimiento vegetativo a embrionario. La célula vegetal, 14(8), 1737-1749. PMID 12172019 PMC 151462 doi : 10.1105/tpc.001941
  7. ↑ Jha, P. y Kumar, V. (2018). BABY BOOM (BBM): un gen de factor de transcripción candidato en biotecnología vegetal. Cartas de biotecnología, 40(11), 1467-1475. PMID 30298388 doi : 10.1007/s10529-018-2613-5
  8. ↑ Wang, FX, Shang, GD, Wu, LY, Xu, GZ, Zhao, XY y Wang, JW Dinámica de accesibilidad a la cromatina y una estructura de red reguladora transcripcional jerárquica para la embriogénesis somática vegetal. Célula de desarrollo 54(6), P742-757.E8. PMID 32755547 doi : 10.1016/j.devcel.2020.07.003
  9. ↑ Wójcikowska, B., Wójcik, AM y Gaj, MD (2020). Regulación epigenética de la embriogénesis somática inducida por auxina en plantas. Revista internacional de ciencias moleculares, 21(7), 2307. doi : 10.3390/ijms21072307 PMC 7177879 PMID 32225116
  10. ↑ Wójcik, AM (2020). Herramientas de investigación para la genómica funcional de miARN de plantas durante la embriogénesis cigótica y somática. En t. J. Mol. Sci. 21(14), 4969; https://doi.org/10.3390/ijms21144969
  11. ↑ Chen, X., Xu, X., Shen, X., Li, H., Zhu, C., Chen, R., ... & Lin, Y. (2020). La investigación de todo el genoma de la dinámica de la metilación del ADN revela un papel fundamental de la desmetilación del ADN durante la embriogénesis somática temprana de Dimocarpus longan Lour. Fisiología del árbol, tpaa097, https://doi.org/10.1093/treephys/tpaa097

Literatura

 Clonación