چگونه یک سلول غیرجنسی یک گیاه کامل می شود؟

برای جبران این ضعف، بسیاری از گیاهان مكانیسم های ترمیمی و استراتژی های تولیدمثلی را در خود پرورانده اند كه به آنها اجاره می دهد حتی بدون نیاز به تماس سلول های اسپرم و تخمك موفق به تولید زادگان شوند. برخی از آنها می توانند از زوائد ساقه ها، ریشه ها و جوانه ها یك گیاه جدید به وجود آورند. سایرین حتی پا را از این هم فراتر گذاشته اند و قادرند از یك سلول غیرجنسی منفرد جنین كاملی بسازند. برای مثال بیشتر مركبات می توانند از بافت های محافظ دورتادور گامت های لقاح نیافته، جنین هایی را خلق كنند- شاهكار اعجاب آوری كه هیچ حیوانی از عهده انجام آن برنمی آید. گیاه آپارتمانی بریوفیلوم می تواند از لبه برگ هایش، جنین هایی را برویاند، چیزی شبیه به الهه آتنا كه از سر زئوس جوانه زد. نزدیك به پنجاه سال پیش، دانشمندان دریافتند كه می توان سلول های هویج را در شرایط آزمایشگاهی به «رویان زایی» واداشت. از آن به بعد مردم از «رویان زایی» غیرجنسی برای تكثیر گونه های بسیاری نظیر قهوه، ماگنولیا، انبه و انواع رزها استفاده كرده اند. در همین راستا یك شركت كانادایی كل جنگل های دست كاشت اش را با درختان صنوبری كشت كرده است كه حیات خود را در محیط كشت بافت آغاز كرده بودند. با این همه دانشمندان گیاه شناس نیز مانند پژوهشگرانی كه حیوانات را كلون می كنند، چیز چندانی درباره مكانیسم های واقعی كنترل این فرایندها نمی دانند. در جست وجوی پاسخ ها ممكن است پرتو نوری بر اینكه چگونه سرنوشت سلول ها طی تكوین معلوم می شود و اینكه چگونه گیاهان قادر به حفظ چنین انعطاف پذیری هستند، تابانده شود. دانشمندان حتی به درستی نمی دانند كه چه سلول هایی قادر به رویان زایی هستند. در بررسی های پیشین چنین به نظر می رسید كه تمامی سلول های گیاه به یك اندازه قابلیت تغییرپذیری دارند اما شواهد اخیر حاكی از آن است كه تنها زیرمجموعه ای از سلول ها توان تبدیل شدن به جنین را دارند. اما اینكه پیش از تبدیل شدن به رویان چه شكلی اند، هنوز یك راز است. پژوهشگران محیط كشت هایی را كه در آنها رویان رشد می كند به دوربین ویدئویی مجهز ساختند اما تاكنون هیچ الگوی مشخصی پیدا نشده كه نشان دهد كدام سلول ها در شرف جوانه زدن هستند. رنگ آمیزی سلول ها نیز برای تعیین الگوهای بیان ژن همچنان بی نتیجه بوده است. پژوهشگران سرنخ های اندكی درباره مولكول هایی به دست آورده اند كه ممكن است در رویان زایی دخالت داشته باشند. علف كش «۴ و ۲ دی كلرو فنوكسی استیك اسید» (به عنوان علف كش با نام D- ۴و ۲ فروخته می شود) در شرایط آزمایشگاه، سلول های محیط كشت را به درازتر شدن ترغیب می كند، موجب ساخت دیواره سلولی جدید و باعث شروع تقسیم سلولی برای تشكیل رویان می شود. این علف كش یك ماده سنتزی مشابه هورمون های گیاهی موسوم به «اكسین»ها است. این هورمون ها در گیاه هر چیزی از واكنش گیاه به نور و گرانش گرفته تا رسیده شدن میوه ها را تحت كنترل دارند. اكسین ها همچنین ممكن است در رویان زایی طبیعی سلول های غیرجنسی نیز نقش داشته باشند. رویان هایی كه در نوك رگبرگ های نزدیك حاشیه برگ جوانه می زنند در معرض مقادیر زیادی از اكسین ها هستند. علاوه بر این پژوهش های اخیر معلوم ساخته است كه بیان كم یا زیاد ژن های معینی در گیاه «رشادی» نیز می تواند رویان زایی را در سلول های برگ ظاهراً نرمال ترغیب كند. یافتن راه های رویان زایی بدون جنسیت ممكن است به دانشمندان در درك تغییر وضعیت های سلولی كه گیاهان برای حفظ انعطاف پذیریشان به كار می گیرند و در عین حال رشدشان را نیز تحت كنترل دارند، كمك كند. زیست شناسان تكوینی مشتاقند تا بدانند كه چگونه این مكانیسم ها در گیاهان و جانوران با هم مقایسه می شوند. ممكن است واقعاً برخی از فرآیندهایی كه رویان زایی غیرجنسی را كنترل می كنند مشابه همان چیزی باشد كه در كلونینگ جانوران یا ترمیم اندام ها اتفاق می افتد. در مرحله عمل دانشمندان می خواهند بدانند آیا می توان از تكنیك های تكثیر آزمایشگاهی در مورد گیاهان زراعی نظیر ذرت كه هنوز نیاز به گرده افشانی طبیعی دارد، استفاده كنند. اگر چنین چیزی میسر شود هم ایجاد واریته های جدید و هم تولید هیبریدهای بدون دانه- قابلیت انعطافی كه كشاورزان و نیز مصرف كنندگان قدردان خواهند شد- تسریع می شود.

گرتچن ووگل

منبع : روزنامه شرق