Somatska embriogeneza evolucijski prethodi zigotnoj embriogenezi

U radu objavljenom u časopisu Communications Biology, koji je rezultat suradnje znanstvenika Biološkog odsjeka PMF-a (izv. prof. Nenad Malenica, dr. sc. Mateja Jagić, prof. dr. sc. Kristian Vlahoviček i prof. dr. sc. Dunja Leljak-Levanić) s istraživačkim timom dr. sc. Tomislava Domazeta Loše s Instituta Ruđer Bošković, rasvijetljen je biološki značaj somatske embriogeneze (SE).

SE je jedinstven fenomen u biljnom carstvu, poznat kao svojevrsno „bezgrešno začeće“, pri kojem se embrij razvija iz somatskih stanica, potpuno neovisno o oplodnji. U laboratorijskim uvjetima, SE se može inducirati kod brojnih biljnih vrsta primjenom egzogenih regulatora rasta i/ili stresnih uvjeta.

Iskoristivši kao polazište svoj prethodno patentirani sustav somatske embriogeneze na vinovoj lozi (Vitis vinifera L.), autori su detaljno istražili ekspresiju transkriptoma vinove loze kroz 12 uzastopnih razvojnih stadija somatske embriogeneze. Utvrdili su da je 99,56 % anotiranih gena vinove loze neophodno barem u jednom od stadija SE, što je ukazalo na visoku razinu kompleksnosti ovog embrionalnog programa. Koristeći filostratigrafski pristup koji gene nekog organizma svrstavna u kategorije temeljem njihove evolucijskoj starosti, autori su utvrdili da ukupni ekspresijski obrazac gena tijekom SE ima oblik pješčanog sata (tzv. hourglass model) gdje se evolucijski najstariji geni vinove loze najviše prepisuju u srcolikoj fazi SE (tzv. filotipski stadij tj. “struk” pješćanog sata).To je središnji stadij biljne embriogeneze u kojem je završena diferencijacija primordija većine budućih tkiva biljnog organizma.

Prema tome, filotipski stadij somatske embriogeneze vinove loze bolje se podudara sa prethodno opisanim filotipskim stadijem životinjske embriogeneze, nego s analognim stadijem zigotne embriogeneze (ZE). Konačno, autori zaključuju da somatska embriogeneza nije sekundarni proces proizašao iz ZE, već da predstavlja primordijalni embriogeni program koji prethodi danas prevladavajućoj zigotnoj embriogenezi.

Rad je dostupan na poveznici: https://www.nature.com/articles/s42003-025-07712-w