Πώς τα φυτά περνούν γενετικές αναμνήσεις

Τα φυτά είναι ικανά να μεταφέρουν τις γενετικές αναμνήσεις στους απογόνους τους μέσω μιας διαδικασίας γνωστή ως επιγενετική κληρονομιά των διαγονιδιακών. Η επιγενετική αναφέρεται σε αλλαγές στην γονιδιακή έκφραση που δεν περιλαμβάνουν αλλαγές στην υποκείμενη αλληλουχία DNA. Αυτές οι αλλαγές μπορούν να επηρεαστούν από περιβαλλοντικούς παράγοντες και μπορούν να μεταβιβαστούν σε μελλοντικές γενιές. Στα φυτά, έχει παρατηρηθεί επιγενετική κληρονομιά των διαγονιδιακών παρατηρήσεων για χαρακτηριστικά όπως ο χρόνος ανθοφορίας, η αντίσταση στην ξηρασία και η αντοχή στις ασθένειες.

Ένα καλά μελετημένο παράδειγμα επιγενετικής κληρονομιάς στα φυτά είναι η εαρινοποίηση, η οποία είναι η διαδικασία με την οποία τα φυτά απαιτούν μια περίοδο έκθεσης κρύου για να λουλουδιών. Στο μοντέλο του φυτού Arabidopsis thaliana, η εαρινοποίηση προκαλεί αλλαγές στην έκφραση του γονιδίου FLC, το οποίο αποτελεί βασικό ρυθμιστή της ανθοφορίας. Αυτές οι αλλαγές στην γονιδιακή έκφραση διατηρούνται μέσω της μίτωσης και της μείωσης και μεταφέρονται στην επόμενη γενιά φυτών. Ως αποτέλεσμα, τα φυτά που έχουν επανέλθει να παραγάγουν τους απογόνους που λουλουδιών νωρίτερα από τα φυτά που δεν έχουν ελεγχθεί.

Ένα άλλο παράδειγμα επιγενετικής κληρονομιάς σε φυτά είναι η ανοχή στην ξηρασία. Σε ορισμένα φυτικά είδη, η έκθεση στην ξηρασία μπορεί να προκαλέσει αλλαγές στην έκφραση γονιδίων που οδηγούν σε αυξημένη ανοχή στην ξηρασία. Αυτές οι αλλαγές στην γονιδιακή έκφραση μπορούν να μεταβιβαστούν στην επόμενη γενιά φυτών, επιτρέποντάς τους να ανεχτούν καλύτερα τις συνθήκες ξηρασίας.

Η επιγενετική κληρονομιά των φυτών θεωρείται ότι προκαλείται από διάφορους μηχανισμούς, συμπεριλαμβανομένης της μεθυλίωσης του DNA, των τροποποιήσεων ιστόνης και των μικρών μορίων RNA. Αυτοί οι μηχανισμοί μπορούν να μεταβάλλουν τη δομή της χρωματίνης και να επηρεάσουν την γονιδιακή έκφραση χωρίς να αλλάξουν την υποκείμενη αλληλουχία DNA.

Η ικανότητα των φυτών να περάσουν τις γενετικές αναμνήσεις μέσω της επιγενετικής κληρονομιάς των διαγονιδιακών έχει σημαντικές επιπτώσεις στην προσαρμογή και την εξέλιξη των φυτών. Επιτρέπει στα φυτά να ανταποκρίνονται γρήγορα στις μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες και να μεταβιβάσουν ευεργετικά χαρακτηριστικά στους απογόνους τους. Αυτή η διαδικασία συμβάλλει στην ανθεκτικότητα και την προσαρμοστικότητα των φυτών σε διαφορετικά και μεταβαλλόμενα περιβάλλοντα.