Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu od 20 lat
Nowotwory u roślin
Nowotwory u roślin
U roślin podobnie jak u zwierząt obserwuje się zmiany nowotworowe, jednak w tym przypadku nie prowadzą do śmierci organizmu, a jedynie do deformacji organów i ich pewnej dysfunkcji. Przyczyny ich powstawania w obu wspomnianych królestwach są niemal takie same. Czy można jednak mówić o chorobach nowotworowych roślin? Czynniki wywołujące je u roślin oraz same nowotwory roślinne mają znaczenie praktyczne w różnych gałęziach gospodarki.

Czym jest nowotwór? Z definicji, jest to grupa komórek, które zaczęły się dzielić w niekontrolowany sposób tworząc w organizmie struktury wyniszczające  cały organizm.  Tak powstała zmieniona tkanka (czasem przyjmująca postać guza) podporządkowuje sobie otoczenie do wyłącznie własnych „interesów”, np. stymuluje angiogenezę, czyli przyczynia się do takiego rozwoju naczyń krwionośnych, by lepiej zaopatrywały powstającą nową strukturę, oszukuje układ odpornościowy organizmu, czasem poszczególne komórki odrywają się i zaczynają wędrować po organizmie i osiadać, dając nowe ogniska nowotworowe – mówimy wtedy o przerzutach i nowotworach złośliwych. Przyczyny powstania nowotworów są różne, najczęściej to mutacje materiału genetycznego lub pojawienie się obcego DNA w genomie,  pochodzenia wirusowego lub bakteryjnego. Pozostający poza kontrolą organizmu, rozwijający się nowotwór, doprowadza do wyczerpania „żywiciela” zwykle prowadzi do śmierci organizmu zwierzęcego.

Powyższy opis powstawania nowotworu odpowiada nowotworom zwierzęcym, ale już niezupełnie pasuje do roślinnych. Przyczyny nowotworzenia u roślin są niemal takie same – mutacje i obcy materiał genetyczny pochodzący od wirusów lub bakterii. Zmienione komórki roślinne ulegają niekontrolowanym podziałom tworząc struktury, których roślina nie wytwarza w sposób „naturalny”. Powstaje tkanka mezenchymowata, odróżniająca się od organów rośliny – np. różne guzy, i narośla. Należy jednak pamiętać, że komórki roślinne są totipotencjalne, tzn. każda z komórek może potencjalnie przekształcić się w każdą inną komórkę roślinną, a co za tym idzie, teoretycznie z każdej komórki można odtworzyć kompletną roślinę. Ten fakt powoduje, że komórki roślinne mają sprawniejszy system kontroli własnych komórek i łatwiej „kontrolują” podziały własnych komórek.

Odmiennym od zmian pojawiających się u zwierząt jest to, że nowotwory roślinne nie ulegają przerzutom, są „statyczne”, tzn. utrzymują się w miejscu ich powstania. Jest to spowodowane tym, iż rośliny nie posiadają układu krążenia, za pośrednictwem którego komórki mogłyby migrować. Ponadto, komórki roślin są otoczone sztywnymi ścianami komórkowymi, co uniemożliwia im oderwanie się od innych komórek tworzących tkankę, zatem nie obserwuje się złośliwych przerzutów zmienionych komórek do innych części organizmu.

Praktyczne zastosowanie nowotworów roślinnych.

Przykładem nowotworów roślinnych są powszechnie znane galasy, czyli twory pojawiające się na liściach dębu pod wpływem owadów z rodziny galasówkowatych (Cynipidae) – kuliste wytwory, będące naroślami chroniącymi larwy tych owadów. Galasy mają zastosowanie praktyczne – w przemyśle tekstylnym uzyskuje się z nich garbniki i barwniki. Wyciągi z galasówek przydatne są również w przemyśle farmaceutycznym do uzyskiwania preparatów antybiegunkowych.

Inne nowotworowo zmienione tkanki roślinne są użyteczne w ogrodnictwie – w trakcie poszukiwania nowych odmian roślin – tutaj wykorzystuje się tzw. czarcie miotły, czyli nienaturalnie zmienione i rozrośnięte pędy roślin. W tym celu wyprowadza się rośliny z sadzonek otrzymanych właśnie ze zmienionych nowotworowo pędów.

Inne, na pewno znane wszystkim biologom zjawisko – brodawki roślin motylkowych, powstałe na skutek zainfekowania korzeni rośliny bakteriami rodzaju Rhizobium. W tym przypadku symbioza, czyli korzystna dla obu organizmów współpraca objawia się wystąpieniem brodawek korzeniowych i efektywniejszą przyswajalnością azoty, dzięki udziałowi właśnie tych mikroorganizmów.

Bakterie Agrobacterium tumefaciens, które wywołują chorobę zwaną guzowatością korzeni (bakterie wbudowują swój fragment DNA do materiału genetycznego rośliny wywołując nienaturalny rozrost tkanki w postaci guzów na korzeniach), można wykorzystać w biotechnologii, jako nośniki dowolnego DNA (tzw. insertu, czyli fragmentu DNA kodującego interesujące badaczy białko, który to fragment wbudowuje się technikami inżynierii genetycznej do materiału genetycznego A. tumefaciens). Bakteria zaraża komórki rośliny swoim materiałem genetycznym, przenosząc przy okazji insert, co pociąga za sobą ekspresję interesującego badaczy genu i modyfikację rośliny. Metoda ta jest jednak mało skuteczna dla roślin jednoliściennych, ponieważ nie są one żywicielem dla Agrobacterium tumefaciens.

Dla nowotworów zwierzęcych praktycznych zastosowań jest znacznie mniej. Dr Andrzej Kluk z Katedry Patomorfologii Klinicznej Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu opisuje zastosowanie komórek szpiczaka mnogiego (myeloma multiplex), złośliwego nowotworu układu krwiotwórczego w następujący sposób: „Komórki szpiczaka, utrzymywane i namnażane w kontrolowanych warunkach służą do uzyskiwania i produkcji przeciwciał monoklonalnych używanych w laboratoriach badawczych i diagnostycznych. Rolą tych przeciwciał jest zastosowanie naukowe oraz diagnostyczne – w trakcie np. barwień immunohistochemicznych możemy użyć przeciwciała monoklonalnego skierowanego dokładnie przeciwko specyficznemu antygenowi, którego obecność w uzyskanej, np.. w trakcie punkcji tkance chcemy potwierdzić lub wykluczyć.”


KOMENTARZE
news

<Styczeń 2018>

pnwtśrczptsbnd
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
1
2
3
4
Newsletter